核制氢及高温气冷堆

一、核能制氢与高温气冷堆（论文文献综述）

饶文涛,魏炜,蔡方伟,杨建夏,李文武^[1]（2021）在《核能制氢-冶金应用耦合技术的现状及应用前景》文中进行了进一步梳理首先对核能新技术的发展现状进行了简要的介绍,接着介绍了核能制氢的新技术,然后对氢能在钢铁行业的可能应用场景进行了分析,认为核能电替代制备电厂,绿电化、绿氢化将渗透到所有行业,钢铁行业也面临这个转化。认为在现有的大型高炉上使用喷氢减碳,是氢冶金的主要场景之一,同时也面临一些问题。认为小型全氢、全氧高炉使用氢冶金是炼铁工序另外一个重要的使用场景。最后得出核能制氢与冶金应用耦合是一条可行之路的结论。

方方^[2]（2021）在《科技创新是我们最主要的爱国方式——记2020年度国家最高科学技术奖获得者王大中》文中指出"要使公众接受核能,反应堆安全必须是‘固有的’。"美国着名核科学家泰勒在1956年说。这句话,在中国科学院院士、清华大学原校长王大中心中盘桓了几十年。固有安全反应堆,是核能安全的最高目标,也是他坚定不移的追求。2011年日本福岛核事故后,我国有一座10兆瓦高温气冷堆得到《纽约时报》的高度评价,"即使在福岛那样的灾害条件下,也是安全的,不会发生灾难性后果"。而这,正是王大中科研生涯中主持建造的两座最重要的反应堆之一。

张馨玉,郭慧芳,袁永龙^[3]（2021）在《全球小型模块化反应堆发展综述》文中认为随着全球能源需求的日益增长,核能作为低碳清洁能源在全球受到高度重视。发电功率低于300MWe的小型模块化反应堆,因其模块化建造体积小、建造周期短、安全性能高、易并网、选址成本低、适应性强、多用途等优点,在全球广受追捧。美、俄等主要国家积极推进小型模块化反应堆的研发与部署,全球约有20多种小型模块化反应堆的设计,首座小型模块化反应堆有望在2023年投入运行。根据冷却剂和中子谱的不同,小型模块化反应堆可以分为陆上模式堆、海上模式堆、高温气冷堆、快堆和熔盐堆。小型模块化反应堆具有智能灵活的运用特性,可为中小型电网和偏远地区供电,在分布式发电中有重要应用,可以较好的替代退役火电机组,在核能供热领域有广阔的应用前景,有能力给偏远军事基地、海岛、海上平台的能源供应带来革命性变化。小型模块化反应堆,无论是军事领域还是民用领域,都有广泛需求,将是核反应堆技术未来发展的重点方向,具有战略意义,有重大的潜在军、民用价值。

厉劲风,吴舒琴,王西明^[4]（2021）在《沿海地区氢制备路线探究》文中指出我国沿海地区凭借风资源、核能以及海港优势,可发展具有沿海特色的氢源基地。发展初期,依靠化工副产制氢推动氢能产业起步;中后期利用风、核等清洁能源从根本上实现零排放绿色制氢。以大规模环境友好型制氢基地为目标,简述了符合我国沿海特色的相关技术路线,并指出可依托海港优势形成液氢集散中心,成为液氢集散枢纽,最终耦合布局风电、核能制氢基地以及液化天然气接收站,统筹布局形成沿海特色氢源基地。

张浩,王建建^[5]（2021）在《模块式高温气冷堆的技术背景及展望》文中研究指明模块式高温气冷堆具有固有安全性、发电效率高、用途广泛等特点,是第四代核能系统代表堆型之一,也是我国16个重大科技专项之一。本文介绍了高温气冷堆的发展历史,对高温气冷堆国际研究现状进行了阐述,说明了高温气冷堆在我国的发展情况。介绍了我国正处于调试期的模块式高温气冷堆示范电站的技术特点,从高效发电、工艺热应用、能源替代、分布式能源四个角度对模块式高温气冷堆的发展前景进行了分析,提出了我国模块式高温气冷堆后续工作建议。

王海洋,荣健^[6]（2021）在《碳达峰、碳中和目标下中国核能发展路径分析》文中研究指明在碳达峰、碳中和目标下（简称"双碳"目标）,中国能源系统将继续加快清洁低碳转型。核能具有生产过程不排放温室气体、全寿期碳排放量小、能量密度高、无间歇性等优点,可通过规模替代化石能源助力能源系统转型。通过梳理中国能源系统现状和核能发展基础,总结多方研究给出的能源发展目标,分析核能在发电、制氢、区域供热、海水淡化等领域的发展机遇,量化分解出阶段性发展子目标并匹配相应技术路线,总结提出核能行业发展路径,指出下一步工作重点为重塑核能在能源系统中的定位、坚持创新驱动发展、坚持与经济社会协调发展等,提出并讨论安全和公众接受性、经济性、灵活性等需要关注问题,为推动核能行业高质量发展提供政策建议。

李智勇,张一凡,李文安,胡江,荣梅,尚鑫^[7]（2021）在《核能制氢不同工艺与速率的经济性研究》文中研究说明为分析核能制氢的经济性,基于IAEA开发了氢经济评价程序（HEEP）,重点分析了反应堆技术、制氢工艺和制氢速率的不同对制氢成本的影响,并与GIF经济建模工作组（EMWG）开发的G4-ECONS做了对比验证。计算结果表明,对于先进压水堆,可以利用核电厂的规模效应来提升制氢的经济性,对于高温气冷堆等四代堆型,在降低核电厂成本占比的同时还应该重点关注制氢厂的成本。另外,当氢气的生产速率一定时,可采用高温蒸汽电解或硫-碘热化学循环以提升整体的制氢效率;对于常规的电解,可以提高氢气的生产速率以提升制氢的经济性。研究结论不仅为开展核能制氢时经济性的提升指明了方向,还能够指导不同企业根据自身现状来选择适合的制氢方案。

史力,赵加清,刘兵,李晓伟,雒晓卫,张征明,张平,孙立斌,吴莘馨^[8]（2021）在《高温气冷堆关键材料技术发展战略》文中指出在我国核电技术自主化发展过程中,堆本体、燃料组件和蒸发器等主要设备的关键材料自主化是一个重要的基础问题。对于高温气冷堆（high temperature gas-cooled reactor, HTGR）,这些关键材料主要涵盖核燃料、高温金属、核石墨、压力容器材料、高温气冷堆制氢相关材料等。受国内材料研发和制造水平所限,高温气冷堆部分关键材料仍采用国外进口材料。该文针对我国高温气冷堆核能技术所需的关键材料技术开展战略研究,研究关键材料的内容和范围、制造产业链、表征和应用等,提出对高温堆技术发展具有支撑性作用的关键材料体系及其工程化技术,并给出技术发展规划和建议。

曲新鹤,赵钢,王捷,彭威^[9]（2021）在《基于核能制氢的氢电联产系统能量梯级利用研究》文中提出氢气是一种清洁、安全的能源,有助于解决未来许多重要的能源挑战。利用核能制氢可实现无碳排放的大规模工业制氢。本文提出一种基于热化学分解碘硫循环制氢工艺的高温气冷堆氢电联产方案。氢电联产方案能充分利用高温堆的高品位能源,其中高品位的热用于碘硫循环制氢,低品位热用于发电,实现氢气和电同时输出。本文建立了全面的（火用）分析模型,并对氢电联产系统的关键部件进行（火用）分析,得出系统中的（火用）损失分布及薄弱环节。同时探讨了氢电比对系统性能的影响,得到了不同氢电比下系统（火用）损失的变化规律。本文研究结果为进一步的氢电联产系统优化奠定了基础。

伍浩松,戴定^[10]（2020）在《美国积极推进核能制氢技术的商业示范》文中指出美国能源部2004年以来一直在推进核能制氢研究,近期已取得阶段性成果,在2019年11月宣布启动一个核能制氢示范项目之后,2020年10月又宣布启动两个示范项目,目标是推进与现有核电机组匹配的低温电解制氢和高温电解制氢技术的商业化进程。氢能是清洁的二次能源,有非常好的应用前景,需要利用一次能源生产。目前,

二、核能制氢与高温气冷堆（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、核能制氢与高温气冷堆（论文提纲范文）

（1）核能制氢-冶金应用耦合技术的现状及应用前景（论文提纲范文）

0前言

1 核能新技术发展现状

2 核能制氢技术发展现状[1～4]

2.1 主要的核能制氢技术

2.2 与其它制氢技术比较

3 核能在钢铁行业应用场景分析[5～12]

3.1 核能电替代制备电厂

3.2 高炉富氢还原实验

3.3 全氢、全氧高炉场景

3.4 氢基竖炉应用场景

4 结论

（3）全球小型模块化反应堆发展综述（论文提纲范文）

0 引言

1 SMR发展现状

1.1 SMR发展历史

1.2 主要国家SMR发展现状

1.2.1 美国SMR发展现状

1.2.2 俄罗斯SMR发展现状

1.2.3 英国SMR发展现状

1.2.4 加拿大SMR发展现状

1.2.5 其他国家SMR发展现状

2 SMR分类及技术路线

2.1 陆上水冷堆

2.2 海上水冷堆

2.3 高温气冷堆

2.4 小型模块化快堆

2.5 熔盐堆

3 SMR应用前景分析

3.1 SMR为中小型电网及偏远地区供电

3.2 SMR在分布式发电中有重要应用

3.3 SMR替代火电机组节能减排

3.4 SMR在核能供热领域应用前景广泛

3.5 SMR可用于核能制氢

4 SMR发展问题分析

4.1 SMR安全性问题

4.2 SMR监管经济性问题

5 分析与结论

（4）沿海地区氢制备路线探究（论文提纲范文）

1 沿海特色氢源基地思路简述

2 沿海特色新能源制氢技术

2.1 风电制氢

2.2 核能制氢

3 液氢港口与LNG接收站冷能回收

4 结论与展望

（5）模块式高温气冷堆的技术背景及展望（论文提纲范文）

1 高温气冷堆的历史及现状

1.1 高温气冷堆的历史

1.2 高温气冷堆的国际研发现状

1.3 我国高温气冷堆的进展

2 模块式高温气冷堆示范电站的技术概述

2.1 HTR-PM的技术参数

2.2 HTR-PM的设计特点

3 模块式高温气冷堆的应用前景

3.1 高效益发电

3.2 工艺热应用

3.3 能源替代

3.4 参与分布式能源

4 模块式高温气冷堆的后续关注点

5 结束语

（7）核能制氢不同工艺与速率的经济性研究（论文提纲范文）

1 核能制氢工艺及堆型

1.1 甲烷蒸汽重整

1.2 电解

1.3 热化学循环

1.4 适合堆型

2 结果与讨论

2.1 计算结果

2.2 对比验证

2.3 讨论分析

3 结论

（8）高温气冷堆关键材料技术发展战略（论文提纲范文）

1 高温气冷堆关键材料技术发展战略

1.1 高温气冷堆核燃料材料技术发展战略

1.1.1 高温气冷堆燃料元件技术设计特点

1.1.2 高温气冷堆燃料元件技术国内外发展现状

1.1.3 我国高温气冷堆燃料元件技术发展战略

1.1.4 中国高温气冷堆燃料元件生产链建设

1.2 高温金属结构材料技术发展战略

1.2.1 高温金属结构材料技术国内外发展现状

1.2.2 高温金属结构材料技术发展战略

1) 高温金属结构材料技术体系。

2) 高温金属结构材料性能目标[15]。

3) 高温金属结构材料技术研发。

1.3 高温气冷堆用石墨材料的国产化

1.3.1 堆用石墨国内外技术发展现状

1.3.2 堆用核石墨国产化发展战略

1.4 高温气冷堆反应堆压力容器材料

1.5 高温气冷堆制氢材料发展战略

1.5.1 高温堆制氢国内外研发概况

1.5.2 高温堆碘硫/混合硫循环制氢技术关键材料

1) 高温(400～850℃)强腐蚀环境：

2) 中温(150～400℃)腐蚀环境：

3) 低温(室温～150℃)腐蚀环境：

4) 其他：

1.5.3 高温堆制氢相关材料技术发展战略

2 总结

（9）基于核能制氢的氢电联产系统能量梯级利用研究（论文提纲范文）

1 系统能量梯级利用

1.1 氢电联产方案

1.2 参数设计

2 火用分析模型

3 结果分析