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在近期建造核动力舰艇的话,肯定是铀堆,而且是压水堆,而不是什么高温气冷堆、铅冷快堆之类。钍堆刚开始工程测试,离实用还有相当距离。个人估计,发电钍堆至少10年,上舰可能15年?1 D0 D7 D& C$ T9 @! p( C
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但是对于钍堆,坊间有很多传说,不知道真假,还要烦请T教授解惑。
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( r; z, T q: Z钍堆以熔盐堆为主,钍燃料在熔盐里(是溶液还是悬浮液?我也不知道),随熔盐循环进入和离去堆芯。钍燃料本身不能达到链式反应,堆芯里必须有铀燃料,作为中子发生器,在钍燃料进入堆芯时,轰击钍燃料,引发链式反应。
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钍燃料离开堆芯后,再次停止链式反应,同时熔盐把热量带出堆芯。在把热量最终传递给二回路的过程中,也进行后处理,将乏燃料和续用燃料分离。+ L' ], c- L0 x) J/ H4 o0 T
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江湖传说中,钍堆的传热机制与铀堆不同。) C! U- H: _2 n- v% f( o7 C$ f
7 ~# E X- W: N4 J铀堆有两回路。一回路在核岛内,将铀燃料棒通过链式反应产生的热量带离堆芯。为了避免回路内的水受热沸腾,一般保持在15.5MPa,温度在290-325C范围。一回路的水流经堆芯,有很强的放射性,不能直接用来发电。: F6 o3 @) b* r8 X) [9 }9 j% x3 Z
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一回路的高温水通过换热器,加热二回路的水。同样为了避免在回路内沸腾,压力保持在6.5MPa,温度在220-280C范围。二回路的水没有放射性,在蒸汽发生器里闪蒸成高温蒸汽后,驱动汽轮机。二回路加上汽轮机到发电机构成常规岛。& u9 |$ H6 }" G& n2 G
6 U8 n9 ]* I" H( f( k$ Y- T但是传说中的钍堆有四个回路。燃料熔盐构成一回路,和铀堆的一回路相似,只是这里燃料在循环回路里,呈液态(溶液还是悬浮液,还是不清楚),熔盐不仅是钍燃料的载体,也是传热介质。
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1 } J! s2 E+ H) [传说中的二回路也是熔盐回路,但是没有放射性。这只是传热回路。, x( X* S: Y" t$ ^( e$ ~) c' x
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传说中的三回路是压力水回路,不知道压力多少,但温度可高达600-700C,所以可用于超超临界发电,或者CO2发电。8 Y" ?) i# E, ?2 U4 B( f" y
0 }$ }+ L2 m6 ]4 K传说中的四回路依然是压力水回路,同样不知道压力多少,但温度估计降低到铀堆二回路的范围,用于更加常规的汽轮机发电。7 e$ s. G) P9 x1 n
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疑问:纯传热的二回路有必要吗?四回路有必要吗?可以一二回路、三四回路合并,成为双回路,行吗?
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& w" h! }- \1 I/ R, T" o* S% |1 A5 E/ D感觉从隔离放射性的角度来说二回路用水、CO2都行。
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% s3 i# O; |4 T' [请问T教授:) N4 C7 C7 j5 c, E0 w
+ v: [6 I/ u$ W1、我对铀堆的理解对吗?
( [& A1 z1 ~3 M, p r4 C2、钍堆能像铀堆一样双回路,一回路是熔盐,二回路是水或者CO2?- m9 B5 ^8 \# a7 }3 v
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