NuclearThermo-hydraulic西安交通大学核科学与技术学院Research Laboratory.熔盐堆的研究历史和现状：EdF的TMSR5mFertileReflectorBlanket650℃OFuelSaltWGFuel Salt14m3ReflectorThermal Insuiation■功率：2500MW(th快谱，Th-U循环口入口温度630℃，热效率40%熔盐回路中子学研究3
22 核科学与技术学院 Nuclear Thermo-hydraulic Research Laboratory ➢ 熔盐堆的研究历史和现状：EdF的TMSR ❑ 功率: 2500 MW(th) ❑ 快谱，Th-U循环 ❑ 入口温度630oC， ❑ 热效率40% 熔盐回路中子学研究
NuclearThermo-hydraulic西安交通大学核科学与技术学院ResearchLaboratory.熔盐堆的研究历史和现状：日本的FUJI-I15万KWe小型溶触增充電炉（FUJI)1SOMWeSMALLMOLTEN-SALTREACTOR FUJP大然多一少界電STEANTURHNEA7OA格精容器REACTOR CONTANMENT特性参数FUJICa用途动力热谱中子通量0DRANEEAS堆芯设计石墨慢化熔盐组分[mo1%]71.75LiF-16BeF2-12ThF4-0.25UF。12m本超用450热功率[MW(t)]2次净HV12925MWEFTYDRNN-TAVTAGEROOME200电功率[MW(e)]567入口温度[℃]707出口温度[°C]活性区半径[m]1.52.1活性区高度[m]
23 核科学与技术学院 Nuclear Thermo-hydraulic Research Laboratory ➢ 熔盐堆的研究历史和现状：日本的FUJI-II
NuclearThermo-hydraulic西安交通大学核科学与技术学院ResearchLaboratory布雷顿（Brayton）循环技术新技术基础-1：布雷顿循环技术成倍地减少了熔盐堆的技术挑战：口简化了氙控制?熔盐燃料中的氛可能通过换热器扩散到动力循环中；?在蒸汽循环中的氛难以处理：GE动力系统★氛可在干式布雷顿循环的冷段中去除。换热器破损不会与熔盐反应★蒸汽和熔盐反应缓慢；GT-MHR◆氨和氮不与熔盐反应。能量转换H单元元口高热效率★熔盐的物性与对应的高温匹配；?熔盐温度与布雷顿循环相匹配
24 核科学与技术学院 Nuclear Thermo-hydraulic Research Laboratory ❑ 简化了氚控制 熔盐燃料中的氚可能通过换热器 扩散到动力循环中； 在蒸汽循环中的氚难以处理； 氚可在干式布雷顿循环的冷段中 去除。 ❑ 换热器破损不会与熔盐反应； 蒸汽和熔盐反应缓慢； 氦和氮不与熔盐反应。 ❑ 高热效率 熔盐的物性与对应的高温匹配； 熔盐温度与布雷顿循环相匹配。 ➢ 新技术基础-1：布雷顿(Brayton)循环技术 24 GT-MHR 能量转换 单元 GE 动力系统 布雷顿循环技术成倍地减少了 熔盐堆的技术挑战：
NuclearThermo-hydraulic西安交通大学核科学与技术学院ResearchLaboratory紧式热交换器技术新技术基础-2：紧凑式热交换器：减少燃料盐装量、减小换热器尺寸。70年代的熔盐堆采用管壳式换热器新型紧式热交换器特点温度达900℃;Y个大型机组； >100MPA。换热器尺寸减少了四分之一1?:换热器位于热室。减少了熔盐燃料装量减少了一半的熔盐燃料装量；?：紧凑式换热器结构M需处理熔盐燃料量仅为原来的半。25
25 核科学与技术学院 Nuclear Thermo-hydraulic Research Laboratory ❑ 70年代的熔盐堆采用管壳式换热器 ❑ 新型紧凑式热交换器特点 温度达900℃; 大型机组; >100MPA。 ❑ 换热器尺寸减少了四分之一 换热器位于热室。 ❑ 减少了熔盐燃料装量 减少了一半的熔盐燃料装量; 需处理熔盐燃料量仅为原来的一 半。 ➢ 新技术基础-2：紧凑式热交换器技术 紧凑式换热器结构 紧凑式热交换器：减少燃料盐 装量、减小换热器尺寸
NuclearThermo-hydraulic西安交通大学核科学与技术学院Research Laboratory碳一碳合成材料新技术基础-3：采用熔融渗硅法制备的C/C-SiC复合材料作为候选材料。高度复杂几何结构口充许高温的运行环境高温下，熔盐特性越好；高热效率；HA高温下，可热化学制氢。口减少熔盐堆一回路内贵金属的析出★一些贵金属裂变产物易在金属换热器上析出；>极少贵金属裂变产物在碳材料上析出；贵金属析出的地方存在不能有效控制的隐患。C/C-SiC制备熔炉(IABG)
26 核科学与技术学院 Nuclear Thermo-hydraulic Research Laboratory ➢ 新技术基础-3：碳-碳合成材料 ❑ 允许高温的运行环境 高温下，熔盐特性越好； 高热效率； 高温下，可热化学制氢。 ❑ 减少熔盐堆一回路内贵金属的析出 一些贵金属裂变产物易在金属换 热器上析出； 极少贵金属裂变产物在碳材料上 析出； 贵金属析出的地方存在不能有效 控制的隐患。 C/C-SiC制备熔炉(IABG) 高度复 杂几何 结构 采用熔融渗硅法制备的 C/CSiC复合材料作为候选材料