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反应器加熔盐方案设计(反应器加热方式)

反应器加熔盐方案设计(反应器加热方式)

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  1. 氧化反应器为什么使用熔盐做热介质而非其它
  2. 熔盐堆的简介
  3. 熔盐反应堆的原理

1、氧化反应器为什么使用熔盐做热介质而非其它

熔盐合成法通常采用一种或数种低熔点的盐类作为反应介质,反应物在熔盐中有一定的溶解度,使得反应在原子级进行。反应结束后,采用合适的溶剂将盐类溶解,经过滤洗涤后即可得到合成产物。

优势: 熔盐作为导热液的最大优势就是太阳能场的输出温度可以高达450-550℃,使得兰肯循环的效率高于导热油系统。熔盐要比导热油便宜。熔盐可作为农业肥料且可大量获取。此外,它更加环保,无毒,不可燃。

熔盐作为太阳能热利用的换热和储热介质,是在上世纪80年代,与太阳能热发电技术同步发展起来的。

熔盐的性质是影响储罐设计的关键因素之一。熔盐需要具有良好的热传导性能和热稳定性,以确保太阳能热发电系统的高效运行。同时,熔盐的腐蚀性也需要考虑,以选择合适的材料来制造储罐。储罐的材料也是影响储罐设计的重要因素之一。

熔融盐蓄电池是指以熔融盐为电解质的蓄电池。电池工作温度在300~600℃之间,故又称高温电池。

2、熔盐堆的简介

熔盐能更有效地将热量带出堆芯,从而降低对泵、管道以及堆芯尺寸的要求,使得这些元件的尺寸缩小。

钍基熔盐堆是一种核能发电技术,其核心反应堆其实是一个放在加热炉中的钍棒。钍是一种丰富的元素,它在自然界中的含量比铀高400倍,而且可以通过矿石提取。

钍基熔盐堆无需建设沉重坚固的压力容器,只需少量的水即可维持运转,具备轻便紧凑、安全环保、成本较低、耗水量少的优点,还可以进行高温制氢及清洁制甲醇,在经济性、安全性方面都具有很大优势。

然而,目前全世界运行的反应堆绝大多数是热堆,即由热中子引发裂变反应。热堆消耗的主要核燃料是铀235。自然界中铀235的蕴藏量仅占0.71%,其余绝大部分是铀238,占92%。

年报涵盖了GIF成员国所取得的研发进展、超高温气冷堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、气冷快堆、铅冷快堆、熔盐堆等6个系统的进展报告。

3、熔盐反应堆的原理

熔盐堆的基本原理为堆芯使用Li、Be、Na、Zr等的氟化盐以及溶解的U、Pu、Th的氟化物熔融混合作为燃料,在600~700℃和低压条件形成熔盐流直接进入热交换器进行热量交换。

钍基熔盐堆的原理就是利用加热炉中的高温将钍棒中的钍转化为铀,然后通过铀的裂变产生热能发电。钍基熔盐堆的优点在于可以不断重复利用核燃料,也不会产生长期的高辐射废料。

核燃料既可以是固体燃料棒,也可以溶于主冷却剂中,从而无需制造燃料棒,简化反应堆结构,使燃耗均匀化,并允许在线燃料后处理。

据了解,熔盐反应堆是核裂变反应堆的一种,属于第四代反应堆,使用钍而非铀作为燃料,其主冷却剂以至燃料本身都是熔盐混合物,它可以在高温下工作时保持低蒸气压,从而降低机械应力,提高安全性,并且比熔融钠冷却剂活性低。

有些种类的熔盐堆有着很高的效率。由于堆芯以及主冷却循环工作在低压下,它可以做的更薄,焊接组件成本相对低廉。因此,其成本远低于轻水反应堆堆芯所需要的高压容器成本。

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