非能動氫複合器

研發背景

日本福島核事故後，中國出台了《核安全法規》，對核電廠安全運行及相關設備提出了新的要求。非能動氫複合器作為核電廠安全殼內重要的安全設備，可以消除核電站嚴重事故下安全殼內的高濃度氫氣，從而防止由於氫氣爆炸而引發的核事故。中國新研發的非能動氫複合器於2011年9月立項研發，其關鍵部件――催化板，創新工藝，性能優良、壽命長，整機的各項性能指標高於研發技術要求；在研發過程中，針對中國新的核安全要求，搭建了綜合試驗平台，是中國國內唯一模擬嚴重事故綜合環境下開展鑑定試驗的產品。

產品功能

非能動式氫氣複合器設計功能主要保證在設計基準事故失水事故下，控制安全殼內整體和局部的空間中氫氣體積濃度小於4%。在超設計基準事故下，控制100%燃料包殼與冷卻劑反應產生的氫氣在安全殼內均勻分布的體積濃度不超過10%。

工作原理

非能動式氫氣複合器的核心部件是催化板，催化板由不鏽鋼製成，外面包裹一層氧化鋁作為催化劑載體，氧化鋁上面粘著催化劑（鉑/鈀）。催化劑的主要成分為鉑，鈀主要是加快低溫下催化反應的初始速度。

設計基準事故（DBA）和超設計基準事故（BDDA）工況下，H，在催化劑的表面氧化變成水蒸氣，反應釋放的大量熱量加熱了催化板人口的空氣，熱空氣因密度小而上升，熱空氣上升後留下的空間由氫複合器下部冷空氣流人補充，形成氣體自然擴散循環的“煙囪效應” ，實現了氫複合器內外氣體“非能動”對流循環，加速了氫氣的催化反應。

發展水平

2013年10月9日，受國家能源局委託，中國機械工業聯合會在四川江油市主持召開了由中國工程物理研究院材料研究所和中廣核工程有限公司聯合研製的安全殼非能動氫複合器產品鑑定會。經國內11家單位的核電專家評審，認為該產品滿足日本福島核事故後我國更高的核安全要求，達到了國際先進水平，具有廣泛的套用前景。

研發意義

核安全是核電穩步發展的保障，嚴重事故下的消氫技術是日本福島核電站事故後的研究熱點。核動力院非能動氫複合器首次交貨的順利完成，不僅體現了該院的技術研發實力，而且鍛鍊和壯大了消氫技術研發隊伍，為進一步研發安全殼氫氣控制系統奠定了堅實的基礎。