商船核動力裝置即安裝于于商業用船的核動力裝置，為商船提供動力，是核動力套用的又一次突破。
基本介紹
- 中文名：商船核動力裝置
- 類型：核動力裝置
- 套用領域：商業用船
特點
1、 能量密度高、功率大。
2、 裝載少量核燃料，提供極大的續航力，對於增加船舶噸位和提高船舶航速來說，其經濟上的優越性十分重大。
3、 由於核反應與燃燒反應不同，核裂變過程不依賴氧氣，核動力裝置不需要像常規動力那樣不斷地向動力裝置輸送氧氣。
4、 與鍋爐蒸汽輪機動力裝置相比較，其運行特性較為穩定，且又易於控制，其負荷跟隨特性也比較好。
發展沿革
第一艘核動力商船是在 1959年下水的美國的 Savannab。該船於 1961年 12月建成,於 1962年 8月進行初次航行,長 181 m,寬 24m,排水量為 13 599 t 。動力裝置由一座 74MW Babcock& W ilcox的反應堆和 2台 De Laval汽輪機組成,驅動一個螺旋槳,最大速度 24節,正常使用航速 21節,在一次裝上 32個燃料棒的情況下,續航力為 300 000海里, 載重量為 8 500 , t並能搭載 60個旅客,船員 124人。與同樣尺寸的常規動力商船比較, Savannab的載貨量僅為它們的 1 /4 ~ 1 /5 , 而船員卻是它們的 3倍, 並且旅客空間從未有效使用過,再加上額外的培訓船員的費用等因素,該核動力貨船是不經濟的。 世界上第二艘核動力商船是德國的 O ttoH abn。它由一座 38MW 反應堆驅動,於 1970年投入航行一直到 1979年,航行期間它訪問了 22個國家的 33個港口。後來, O ttoH abn被改造成由常規的柴油機驅動並作為貨櫃船營運。 第三和第四艘核動力商船是日本 Mutsu公司於 1970年建造的, 這些船也未達到預期的效果, 並於 1992年退出使用。
目前發展狀況
圖1 船用壓水堆核動力裝置原理流程
目前的核動力商船全部採用壓水堆作為動力堆，其結構緊湊，功率密度高，安全性較高，另外結構簡單，堅固耐用，運行性能良好。
船舶壓水堆核動力裝置由反應堆及一迴路系統、二迴路系統和推進系統幾部分組成，分別布置在不同的艙室中。
反應堆及一迴路系統布置在具有禁止作用的反應堆艙內，防止可能的放射性物質擴散對其他艙室造成污染。核燃料在反應堆內通過裂變反應將核能轉化為熱能，冷卻劑在主泵的驅動下流經堆芯將熱量帶走，循環至蒸汽發生器時將熱量傳遞給二迴路側工質，使其產生一定溫度和壓力的蒸汽。在反應堆進、出口主管道上連線的穩壓器，用於維持反應堆及一迴路的運行壓力，確保反應堆安全運行。
蒸汽發生器產生的蒸汽由蒸汽管道輸送到二迴路系統，供應主汽輪機、汽輪機發電機及其他用汽設備。二迴路的系統沒有放射性，因而布置在沒有禁止的機艙內。蒸汽分別在主汽輪機、汽輪發電機內膨脹做工，產生推進船舶的動力和全船所需的電力；汽輪機排出的廢氣進入冷凝器，被循環水泵從舷外抽進的海水冷卻成為冷凝水；凝水由凝水泵、給水泵增壓，在給水加熱器中加熱到一定溫度後送入蒸汽發生器，開始下一輪的循環。
套用前景
在減排浪潮席捲全球之際，核動力商船再次走入了人們的視野，目前能夠代替石油的船用燃料，有核能、煤、氫等。不過從這些替代能源的利用效率，以及技術發展的趨勢來看，核能更接近商用化的地位。隨著經驗的積累、技術的提高和安全措施的改善，在能源緊張、油價上漲的總形勢下。核動力商船將揚長棄短，越來越被人們重視。
基於國際船舶行業的現狀分析，立足於國情現狀，可以肯定我國船舶行業發展民用核動力是極具前景和現實意義的。對促進我國核工業產業鏈發展、推進我國造船業的技術進步、完善我國核動力船舶監管體系、提高我國航運整體實力、保障我國遠洋運輸的能源安全等方面都有不可磨滅的作用。核動力商船的開發相當於擴寬了我國核資源的利用空間，核能的商業運作將不僅僅局限在核電及醫療衛生方面，還促進我國核工業產業鏈發展。相信在不久的將來，核動力商船將會成為藍色海洋上一道亮麗的風景的。
