秦山第三期工程的机组1号和2号, 位于中国浙江省 (30.436° N 120.958° E): 由秦山第三核电有限公司拥有和经营的两个CANDU 6反应堆,由加拿大原子能有限公司(AECL)设计。 请注意,该安装本质上是两个独立工厂,继承CANDU 6的设计。
加拿大重水铀反应堆或称“CANDU反应堆”或是“坎度堆”,是加拿大原子能有限公司、安大略水电公司和加拿大通用电气联手于1954年开始研发的压水式重水反应堆。SNC-Lavalin于2011年买下CANDU反应堆的技术[1]。
CANDU反应堆使用重水当作中子减速剂和反应堆冷却剂,
核燃料使用未经浓缩的天然铀矿。甚至可以直接使用混合氧化物核燃料(MOX fuel)[2]
或是再处理铀
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当作燃料。CANDU反应堆利用核分裂的热能产生电力。CANDU源自“CANada Deuterium Uranium”。
有两种主要类型的CANDU反应堆,最初的设计大约500 MWe,旨在用于大型工厂的多反应堆装置,以及600 MWe级的合理化CANDU 6,设计用于单一 独立单元或小型多单元工厂。 CANDU 6机组在魁北克和新不伦瑞克以及巴基斯坦,阿根廷,韩国,罗马尼亚和中国建成。 非CANDU 6设计的一个例子被出售给了印度。 该多机组设计仅在加拿大安大略省使用,随着该省安装更多机组,该机组的规模和功率不断增加,在达林顿核电站安装的机组达到约880 MWe。 以与CANDU 6类似的方式合理化大型单元的努力导致了CANDU 9。
加拿大重水铀反应炉使用重水作中子减速剂,效率是普通的水的1700倍,而且重水吸收的中子比普通的水少。所以重水反应堆可以使用未经浓缩的铀(0.7%铀-235,其余大部分的成分为铀-238),甚至再处理铀当作燃料。但和轻水反应堆相比,加拿大重水铀反应炉需要更多的核燃料以达到相同的发电量。
重水也负责把核分裂的热能传送到蒸气产生器,产生的蒸气驱动涡轮发动机,再经过发电机产生电力。
加拿大重水铀反应炉的燃料是横的放的(平行于地面),可以在正常运转下更换燃料,不像轻水反应堆,燃料是直的放的(垂直于地面),更换燃料前必须停机。而且横的放的燃料在过热时会弯曲,自然地减慢核分裂反应。
此外,加拿大重水铀反应炉使用电磁力作为控制棒的动力,所以没有停电的问题。
CANDU6的冷却剂的规格[5]如下
输入口的温度 |
266℃
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输出口的温度 |
310℃
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输出口的压力 |
10MPa
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CANDU6加强版(Enhanced CANDU6, EC6)[3]
建立在CANDU6的基础之上,配搭效率更佳的涡轮发动机。是700MWe第三代反应堆,设计使用年限为60年,每年的容量因子大于92%。可以直接使用天然铀矿当作燃料,适用于小型规模或是中等规模的输电网络。
核燃料的循环
CANDU燃料循环可能的的范围:CANDU反应堆可以接受多种燃料类型,包括来自轻水反应堆的已被用过的燃料
一个重水设计可以维持比轻水反应堆更低浓度裂变原子的连锁反应,从而可以使用一些替代燃料; 例如,从已被用过的轻水堆燃料中“回收铀”(RU)。 CANDU设计用于铀含量仅为0.7%的天然铀,因此含有0.9%铀-235的RU是一种丰富的燃料。 这从铀中进一步提取了30-40%的能量。开发中的DUPIC(直接使用废压缩堆燃料在CANDU中)可以在不进行后处理的情况下进行回收。 燃料在空气中氧化(氧化),然后在氢气(还原)中破碎成粉末,然后形成CANDU燃料颗粒。 坎杜堆也可以从更丰富的钍中生产燃料。 这种情况正在印度被调查,以利用其天然钍储备。
甚至比轻水堆更好,坎杜堆可以使用铀和钚氧化物(MOX燃料)的混合物,钚既可以来自拆解的核武器,也可以使用再加工的反应堆燃料。 再加工钚中的同位素混合物对武器没有吸引力,但可用作燃料(而不仅仅是核废料),而燃烧武器级钚则消除了核武器扩散危险。 如果目的是明确地从乏燃料中燃烧钚或其他锕系元素,那么建议使用特殊的惰性基质燃料,以便比MOX燃料更有效地完成此项工作。 由于它们不含铀,这些燃料不会生产任何额外的钚。
1954年 |
Wilfrid B. Lewis 促成 Atomic Energy of Canada Limited、Ontario Hydro和Canadian General Electric Company一起研发CANDU反应堆
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1962年 |
核能示范机( Nuclear Power Demonstration)成功验证CANDU概念可行,包含在反应堆运转中更换燃料,以及重水可以同时作为中子减速剂和反应堆的冷却剂
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1968年 |
第一座CANDU反应堆(Douglas point nuclear generating station(页面存档备份,存于互联网档案馆))开始运转
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1971年 |
皮克灵核电站A A unit 1的一号机组开始商转。
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1971-1973年 |
皮克灵核电站A的四座CANDU机组开始商转
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1972年 |
巴基斯坦的卡拉奇核电厂的一号机开始商转
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1977-1979年 |
布鲁斯核电站A的四座CANDU机组开始商转
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1983年 |
加拿大的Point Lepreau核电站和Gentilly-2核电站开始商转;韩国的月城核电站的一号机开始商转
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1983-1986年 |
皮克灵核电站B的四座CANDU机组开始商转
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1984年 |
阿根廷的恩巴尔赛核电站开始商转
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1984-1987年 |
布鲁斯核电站B的四座CANDU机组(各915MWe)开始商转
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1987年 |
在加拿大工程百年的纪念活动,CANDU反应堆获得十大成就之一的殊荣
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1990-1993年 |
达灵顿核电站的四座CANDU机组开始商转
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1996年 |
罗马尼亚的切尔纳沃德核电厂的一号机开始商转
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1997-1999年 |
韩国的月城核电站二号机、三号机和四号机开始商转
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2002-2003年 |
中国的秦山核电厂三期的两座CANDU机组开始运转
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2007年 |
罗马尼亚的切尔纳沃德核电厂的二号机开始运转
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参见
参考文献
外部链接