丹麦公司熔盐泵连续运行两年创纪录
摘要
Copenhagen Atomics的熔盐泵连续运行两年,创下全球同类设备最长耐久性试验纪录。该公司通过垂直整合方式,以低成本进行长期测试,积累超过10万小时泵运行数据。这一进展为熔盐堆技术商业化扫除关键障碍,该公司正开发集装箱式钍基熔盐堆,目标以极低成本提供能源并消耗核废料。

丹麦核技术公司Copenhagen Atomics宣布,其位于哥本哈根的设施中一套熔盐泵和试验回路已连续运行两年。该公司表示,该系统在高温熔盐条件下运行无故障,标志着全球同类设备中持续时间最长的耐久性试验之一。
熔盐堆(MSRs)依赖泵在超过600°C的温度下长期循环液态燃料或冷却剂。因此,展示长期、稳定的泵运行是获得监管批准和商业部署的先决条件。
经过试验的泵是Copenhagen Atomics泵送熔盐回路平台的一部分,这是一个完全集成的试验系统,旨在模拟未来反应堆的热、化学和机械条件,但不涉及核裂变。通过并行运行多个熔盐回路,该公司可以累积运行小时数,迭代设计,并为泵、阀门、热交换器和传感器生成具有统计意义的可靠性数据。在该公司的试验基础设施中,Copenhagen Atomics现已累积超过100,000小时的泵总运行时间,许多泵已超过一年运行时间。
Copenhagen Atomics自行设计和制造其泵、控制电子设备、传感器和试验回路,并以吨级规模生产高纯度熔盐。该公司指出:“这种垂直整合的方法使得公司能够以远低于国家实验室或大型研究设施通常所需成本的一小部分进行长期试验。”
该公司表示,两年的连续运行“证明了熔盐泵可以在与未来商业反应堆相关的时间尺度上稳定运行,这是该技术整体发展的一个关键障碍”。
Copenhagen Atomics首席执行官兼联合创始人Thomas Jam Pedersen表示:“部件可靠性不是一次性证明的,必须在现实条件下长期反复证明。连续运行熔盐泵两年是一个重要的技术里程碑,它证实了我们在设计、材料、盐纯度和试验方面的方法是有效的。”
“对于监管机构而言,数据至关重要,而不是乐观情绪或仿真。长期部件试验显著降低了后续开发过程中的风险。在试验回路中发现和解决问题比在原型反应堆中发现它们要便宜几个数量级。”
Copenhagen Atomics表示,计划在未来几年继续扩大其试验能力,长期目标是在哥本哈根和合作机构并行运行数十个熔盐回路。该公司正在丹麦建造和测试反应堆的全尺寸非核原型,目前正与瑞士Paul Scherrer Institute合作,为反应堆的首次核试验做准备。
Copenhagen Atomics正在开发一种集装箱式熔盐堆。该反应堆采用非加压重水慢化,消耗核废料的同时从钍中增殖新燃料。反应堆尺寸足够小,可实现大规模制造和流水线生产,输出功率为100 MWt。Copenhagen Atomics的目标是以仅20欧元(23.5美元)/MWh的平准化成本提供能源。
该公司的钍基反应堆预计将消耗传统核电站乏燃料中的超铀元素,从而大幅减少长寿命放射性废物的数量。为实现这一目标,Copenhagen Atomics计划将轻水堆的乏燃料分离为四种流:锆合金、铀、裂变产物和超铀元素。其反应堆设计可以利用钚(一种超铀元素)来“启动”钍的使用。
