5MW低温核供熱堆

歷史 清華大學核能與新能源技術研究院於1981年提出了發展低温桉供熱堆的倡議，於1983年至1984年，利用已有的游泳池式屏蔽試驗堆進行了核供熱實驗，取得了滿意的結果。與此同時，還開展了低温核供熱堆的方案選擇與研究。根據我國的國情以及當時國際上發展的各種低温核供熱堆方案的比較，最後決定採用具有一定先進性的“一體化、自然循環、殼式”供熱堆做為發展我國低温核供熱堆的主要堆型。該堆型具有結構簡單、經濟性好、固有安全性高等特點。1984年，低温核供熱堆得到了國家計委與科委的批准，列入國家“六五”及“七五”重點科技攻關項目。在國家“七五”攻關期間，經過大量台架試驗，完成了包括全功率自然循環特性、非能動安全特性、一體化技術、水力驅動控制棒、自穩壓特性等內容的核供熱堆關鍵技術攻關。

5MW低温核供熱試驗堆於1986年3月動工興建，1987年9月土建完工。1989年4月設備及系統安裝完畢並開始調試。在該堆建造和調試期間，國家核安全局組織實施了頗有成效的安全審查和監督工作。經約1年半的安全審評和監督檢查，於1989年9月初調試完畢，9月28曰頒發了首次裝料批准書。10月9日完成核燃料裝料。11月3日反應堆首次達臨界，12月16日反應堆達滿功率運行。與此同時，開始向全所5萬餘平方米建築物供熱， 直到3月22日供暖結束，連續供暖超過100天，各項主要指標均達到設計要求。該堆自1989年投入運行後，進行了大量運行性能實驗和安全性能實驗，驗證了核供熱堆的優異性能。

應用 200MW核供熱堆採用的總體技術方案和安全原則與5MW低温核供熱試驗堆相同，如均採用一體化佈置、自然循環、自穩壓、非能動餘熱排出和被動式安全系統設計等等。但是，在工程上從5MW核供熱堆到200MW核供熱堆並非簡單的比例放大。清華大學核研院在1989年完成5MW核供熱試驗堆後，開展了50餘項試驗研究，進行了200MW供熱堆全尺寸工程模擬試驗。其目的就是解決從5MW供熱堆向200MW供熱堆過渡帶來的工程問題。

在國家“八五”攻關期間，完成了200MW商用堆關鍵技術攻關和以熱電聯供、製冷空調、海水淡化等實驗為代表的供熱堆綜合利用技術研究與開發以及商用示範堆工程可行性研究，初步設計和工程前期準備。在國家“九五”攻關期間，完成了與核供熱堆技術推廣應用相關的工程驗證實驗。1996年12月大慶200MW核供熱堆項目取得建造許可證，標誌着殼式低温核供熱堆進入產業化應用階段。此外，在國際原子能機構的支持下，1996年9月到1998年10月，完成了以核供熱堆為熱源與採用豎管式高温多效蒸餾(VTFE)海水淡化工藝相耦合的摩洛哥10MW核能海水淡化廠可行性研究。