中国聚变工程实验堆主机真空室结构设计与分析
2021-09-24倪小军韩松博孙金鑫黄建军
压力容器 2021年8期
龚 正,倪小军,韩松博,孙金鑫,4,葛 剑,黄建军,于 斌,高 翔,
(1.深圳大学 新能源研究中心,广东深圳 518060;2.深圳大学 光电工程学院 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室,广东深圳 518060;3.中国科学院 等离子体物理研究所,合肥 230031; 4.中国科学技术大学,合肥 230027)
0 引言
托卡马克装置是目前最有希望实现可控核聚变的大型动力能源装置之一,中国聚变工程实验堆(CFETR)是中国新一代在研的大型全超导核聚变工程实验堆,肩负着终极能源的实验与工程化的重任[1-3]。真空室位于超导磁体系统内部,是托卡马克装置重要的部件,其内安装大量的堆内部件,是一个环绕着等离子体的大型真空压力容器。其主要功能是为等离子体提供高质量的真空运行环境,同时也是重要的核安全屏障[4]。
真空室作为装置涉及核安全的首道安全屏障,内部安置有内中子屏蔽层(IWS)内中子屏蔽层,为主机及托卡马克大厅提供辐射屏蔽;外部设置有冷屏,为超导磁体系统提供绝热保护;此外真空室主体结构还能够有效降低环向磁场的波纹度,同时也为等离子体与外界的辅助装置提供交互通道,其设有加热、诊断、电流驱动、核燃料加注、真空及遥操作提供相应的窗口,在紧急情况下,承担降低堆芯温度等一系列核安全及应急响应的功能。目前CFETR已经进入全面工程设计阶段,主机真空室系统是接口较为复杂和安全级别最高的部件。正在进行的工程设计主要包含:接口定义、主体设计、窗口设计、支撑设计、分析计算、事故分析、工艺路线制定、试验件(Mockup)制造验证等。……
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