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美國公司合作集成微堆和超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)

2024-08-16 13:56  來源:中國能源研究會核能專業(yè)委員會  瀏覽:  

美國Mobile Nuclear Energy公司(MNE)將與美國Peregrine Turbine Technologies公司(PTT)合作,將其MN-1移動式微堆系統(tǒng)與PTT的超臨界二氧化碳能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和先進(jìn)的熱交換器技術(shù)相結(jié)合。

MNE旨在開發(fā)和部署首座真正可移動、安全、可持續(xù)和經(jīng)濟(jì)的核能微堆,為軍隊和其他政府機(jī)構(gòu)提供反應(yīng)靈敏、經(jīng)久耐用和模塊化的核能發(fā)電能力。MN-1是專為可移動性而設(shè)計的微堆。其緊湊型反應(yīng)堆堆芯和設(shè)計特點針對小體積、輕重量、高效能源生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)性和安全性進(jìn)行了優(yōu)化。MN-1是一個模塊化系統(tǒng),可通過空中、陸地或海上進(jìn)行運(yùn)輸,也可選擇性的集成到運(yùn)輸途中運(yùn)行,為推進(jìn)系統(tǒng)、定向能武器或其他大功率“移動”供電。

MNE計劃與PTT核能系統(tǒng)子公司(PTTNES)合作,將后者持有專利的超臨界二氧化碳(sCO2)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、換熱器技術(shù)、高溫氦氣風(fēng)機(jī)和磁矩耦合器與MN-1進(jìn)行整合。

PTTNES的sCO2系統(tǒng)本質(zhì)上是一個閉環(huán)熱機(jī),與燃料無關(guān),這意味著它可以在任何高品位熱源(如核能和集中式太陽能)以及所有空氣可燃燃料(包括可持續(xù)生物質(zhì)、沼氣、垃圾衍生燃料和天然氣)上運(yùn)行。

核心動力模塊(熱功率1MWt,電功率350kWe)的大小相當(dāng)于1個20英尺(約6米)的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,配備微堆和PTT的sCO2汽輪機(jī)。附加模塊可與動力模塊無縫集成,以提供大氣制水、氫基燃料生產(chǎn)、加熱和冷卻、以及其他任務(wù)定制功能。

PTT的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是與桑迪亞國家實驗室的布雷頓實驗室合作成功開發(fā)和示范的,專為先進(jìn)堆定制。與傳統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)和空氣布雷頓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)效率更高,占地面積顯著減少。PTT的系統(tǒng)效率是蒸汽系統(tǒng)的1.5倍,占地面積不到其1/3,效率是空氣布雷頓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的三倍以上。

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