3D打印在能源市場(chǎng)的應(yīng)用已經(jīng)有多個(gè)案例，此前，資源庫(kù)有報(bào)道過，GE使用世界上最大的混凝土3D打印，推進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)的開發(fā)，進(jìn)一步推動(dòng)3D打印在風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

這一次讓我們一起看看它在核能工業(yè)中又有什么具體應(yīng)用。近日，一套3D打印的燃料組件已成功安裝斯堪納維亞半島的核電站中，這在全球尚屬首例。

StrongHold AM 3D打印核燃料碎片過濾器，圖片來自西屋。

這款名為StrongHold AM的核燃料碎片過濾器已安裝在芬蘭 Olkiluoto 核電站2號(hào)機(jī)組和瑞典奧斯卡港核電站3號(hào)機(jī)組。由西屋公司聯(lián)合其合作伙伴芬蘭的 Teollisuuden Voima Oyj (TVO) 和瑞典的OKG共同設(shè)計(jì)制作。

據(jù)西屋公司表示，StrongHold AM是第一個(gè)用于插入核電站的3D打印燃料碎片過濾器，是通過利用制造技術(shù)的進(jìn)步來提高燃料的可靠性，并進(jìn)一步改進(jìn)沸水反應(yīng)堆 (BWR) 的一個(gè)重要里程碑。

什么是燃油碎片過濾器？

核能反應(yīng)堆根據(jù)核裂變的原理運(yùn)作，中子猛烈撞擊原子，將它們分裂成更小的原子并釋放能量。這種能量被用來加熱水并產(chǎn)生蒸汽，使渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生電力。可裂變材料被儲(chǔ)存在燃料棒中，這些燃料棒的完整性對(duì)該過程的成功和安全都至關(guān)重要。

Olkiluoto 2反應(yīng)堆容器內(nèi)的StrongHold AM過濾器， 照片來自TVO。

核電站的風(fēng)險(xiǎn)之一是由于外來碎片進(jìn)入反應(yīng)堆而導(dǎo)致的燃料故障。因此，燃料碎片過濾器是核能發(fā)電中發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵安全措施之一，因?yàn)樗鼈兪菍ｉT用來捕獲碎片并阻止其損壞燃料組件中的包層。如果沒有它們，發(fā)電廠將經(jīng)歷更頻繁的非計(jì)劃性停運(yùn)，這將是昂貴的。

3D打印提高核反應(yīng)堆性能

3D打印碎片過濾器實(shí)際上是為作為整體燃料組件的一部分而設(shè)計(jì)的，它在這兩個(gè)發(fā)電廠最近的一次燃料加注中斷中被安裝上。據(jù)項(xiàng)目合作伙伴稱，打印部件中所包含復(fù)雜的結(jié)構(gòu)難以用傳統(tǒng)工藝制造。

增材制造技術(shù)的應(yīng)用是核電領(lǐng)域的一項(xiàng)新的大膽嘗試。除此之外，在今年早些時(shí)候，超安全核能公司（USNC）使用碳化硅等耐火材料為核反應(yīng)堆3D打印部件。該方法由橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，利用粘結(jié)劑噴射，使反應(yīng)堆部件的制作更加高效。

3D打印在能源市場(chǎng)的應(yīng)用已經(jīng)有多個(gè)案例，此前，資源庫(kù)有報(bào)道過，GE使用世界上最大的混凝土3D打印，推進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)的開發(fā)，進(jìn)一步推動(dòng)3D打印在風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

這一次讓我們一起看看它在核能工業(yè)中又有什么具體應(yīng)用。近日，一套3D打印的燃料組件已成功安裝斯堪納維亞半島的核電站中，這在全球尚屬首例。

StrongHold AM 3D打印核燃料碎片過濾器，圖片來自西屋。

這款名為StrongHold AM的核燃料碎片過濾器已安裝在芬蘭 Olkiluoto 核電站2號(hào)機(jī)組和瑞典奧斯卡港核電站3號(hào)機(jī)組。由西屋公司聯(lián)合其合作伙伴芬蘭的 Teollisuuden Voima Oyj (TVO) 和瑞典的OKG共同設(shè)計(jì)制作。

據(jù)西屋公司表示，StrongHold AM是第一個(gè)用于插入核電站的3D打印燃料碎片過濾器，是通過利用制造技術(shù)的進(jìn)步來提高燃料的可靠性，并進(jìn)一步改進(jìn)沸水反應(yīng)堆 (BWR) 的一個(gè)重要里程碑。

什么是燃油碎片過濾器？

核能反應(yīng)堆根據(jù)核裂變的原理運(yùn)作，中子猛烈撞擊原子，將它們分裂成更小的原子并釋放能量。這種能量被用來加熱水并產(chǎn)生蒸汽，使渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生電力。可裂變材料被儲(chǔ)存在燃料棒中，這些燃料棒的完整性對(duì)該過程的成功和安全都至關(guān)重要。

Olkiluoto 2反應(yīng)堆容器內(nèi)的StrongHold AM過濾器， 照片來自TVO。

核電站的風(fēng)險(xiǎn)之一是由于外來碎片進(jìn)入反應(yīng)堆而導(dǎo)致的燃料故障。因此，燃料碎片過濾器是核能發(fā)電中發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵安全措施之一，因?yàn)樗鼈兪菍ｉT用來捕獲碎片并阻止其損壞燃料組件中的包層。如果沒有它們，發(fā)電廠將經(jīng)歷更頻繁的非計(jì)劃性停運(yùn)，這將是昂貴的。

3D打印提高核反應(yīng)堆性能

3D打印碎片過濾器實(shí)際上是為作為整體燃料組件的一部分而設(shè)計(jì)的，它在這兩個(gè)發(fā)電廠最近的一次燃料加注中斷中被安裝上。據(jù)項(xiàng)目合作伙伴稱，打印部件中所包含復(fù)雜的結(jié)構(gòu)難以用傳統(tǒng)工藝制造。

增材制造技術(shù)的應(yīng)用是核電領(lǐng)域的一項(xiàng)新的大膽嘗試。除此之外，在今年早些時(shí)候，超安全核能公司（USNC）使用碳化硅等耐火材料為核反應(yīng)堆3D打印部件。該方法由橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，利用粘結(jié)劑噴射，使反應(yīng)堆部件的制作更加高效。