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1月16日,华能石岛湾高温气冷堆示范工程首批7.8万余个核燃料元件经过安全有序起吊、检测、贮存后全部接收入库,标志着世界首座球床模块式高温气冷堆示范工程现场核安保条件和工程建设程度已达到接收核燃料水平,正式进入“核状态”,为今年反应堆装料、并网发电年度节点目标的实现奠定基础。

示范工程的全陶瓷型包覆颗粒球形燃料元件是高温气冷堆固有安全性的关键技术核心,采用TRISO颗粒技术,复合包覆层形成微球型压力容器,确保在不高于1620℃的温度下阻止放射性裂变产物的释放。该技术由中国自主研发设计,已建设完成年产30万个球形燃料元件的生产线,目前已生产73万余个合格的球形燃料元件,后续将按计划分批运抵华能石岛湾工程现场。

自2013年高温气冷堆示范工程燃料元件采购工作启动以来,华能石岛湾公司与清华大学、中核北方核燃料元件有限公司一道,就核燃料元件的研制生产开展了一系列技术攻关,先后解决了核芯颗粒直径精准控制、不合格包覆颗粒回收工艺路线、包覆颗粒破损率超标、包覆炉喷嘴水温超温报警问题等15项工艺技术问题,推动燃料元件生产线成品率不断提升,达到并超过设计产能。石岛湾公司全面实施驻厂监造,推动示范工程核材料许可证、燃料元件运输许可证办理,投用实物保护系统,落实核安保、核应急准备相关工作,为核燃料的接收做足充分准备。

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高温气冷堆核电站示范工程采用全陶瓷型包覆颗粒球形燃料元件。每个反应堆内装有燃料元件42万个,燃料元件直径为6cm,重约200g。每个燃料元件内弥散分布着12000个全陶瓷包覆燃料颗粒,燃料颗粒由外致密热解炭层、碳化硅层、内致密热解炭层、疏松热解炭层和UO2燃料核芯构成。复合包覆层组成微球型压力容器,能够在不高于1620℃的温度下阻止放射性裂变产物的释放。

球形燃料元件是高温气冷堆特有的燃料元件,其碳化硅层是反应堆第一道放射性屏障。在失去冷却后,反应堆仅依赖良好的负反馈特性和足够大的温升裕量,就能进入到热停堆状态。在任何情况下,燃料元件的最高温度均不超过其安全限值,从而确保不会发生堆芯熔化和放射性大量释放的严重后果。

 
 
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