TRISO微堆核电系统设计

百万立方小组｜科技创新自选动作二｜2026年10月24日

本设计以TRISO球床高温气冷微堆为概念路线，展示燃料、一次热流、二次发电、燃料物流与余热移除如何组成系统。现有参数来自项目估算和三维概念模型，不是厂家规格或经验证的核工程设计。

设计路线与功率口径

当前方案采用4台×2.5 MWt的概念配置，按三台额定运行、一台备用讨论。4台装机热功率合计10 MWt，三台运行热功率合计7.5 MWt；MWt表示热功率，不是电功率。实际电功率还取决于布雷顿循环效率、厂用电和供热分配，不能直接由热功率替代。

TRISO包覆颗粒分散在石墨基体中形成约60毫米燃料球，组成球床堆芯。颗粒示意尺度、球数和模型比例仅用于讲解，不作为燃料设计参数。

四条相互关联的技术链

空间组织与模块化

三维概念采用四模块2×2布置，每台设独立隔间和检修入口，发电换热设备与燃料转运、贮存区域分区，控制电气区域保持实体边界。该布局只是建模起点；既有核舱约60×45米、跨两层净高约6米的空间资料部分沿用其他路线，尚未证明能容纳新路线的容器、上下装卸料、吊装和屏蔽。若空间不适配，应报告冲突并重新设计，不应缩小模型来掩盖问题。

安全表达原则

· TRISO包覆层是裂变产物滞留的重要屏障之一，不能称为整站唯一安全屏障。

· 压力边界、屏蔽、包容、监测、隔离和余热移除承担不同功能，应在图文中分别表达。

· 安全保护系统独立于普通AI调度和社区网络；展示模型不表示安全系统已设计或验证。

· 不能把其他堆型的事故温度、排放结论或许可结论直接套用到本概念路线。

· 燃料循环、乏燃料冷却转运、长期贮存、检修与退役均需列入完整方案。

能源与治理接口

核电站为社区提供电力和可用热源方向，但各模块仍按实际负荷和年度能源边界核账。发电、厂用电、输配损耗、余热供给和峰值能力分别列示；不能将热功率等同电功率，也不能把余热视作无成本或无限资源。能源分配由经批准的规则管理，运行人员按授权操作，独立审计检查日志与计量。

模型与后续验证

概念状态说明

本创新动作依据现有项目讨论稿与三维概念模型整理。模型已检查三套场景和图像输出，但模型检查只确认可读和场景结构，不等于工程、安全或许可验证。950℃、7 MPa、堆芯体积和燃料球数等均为现有讨论采用的目标或参考值，不能作为最终设备规格。

概念模型图

四模块能源舱鸟瞰概念图，设备位置和空间适配仍待工程核算。

单堆剖切概念图，用于说明球床、压力容器、屏蔽与回路关系。

燃料球及包覆颗粒放大示意，比例和颗粒数量仅为教学表达。

依据材料

· 个人工作区JXH/02核能TRISO/TRISO微堆外形与架构深化、三维模型说明与验证记录；01定稿中的TRISO工艺流程和能源转化图；00层规则总表与锁定基线。