為滿(mǎn)足第四代先進(jìn)核能系統對經(jīng)濟性和安全性的高要求，2016年起，在科技部支持下，中核集團原子能院開(kāi)展了基于超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)技術(shù)的鈉冷快堆關(guān)鍵技術(shù)預先研究。
超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)是目前世界上最先進(jìn)的熱機循環(huán)之一，具有循環(huán)效率高、設備體積小的特點(diǎn)，能減少設備數量，降低建造和維護成本，顯著(zhù)提高經(jīng)濟性，因而具有廣泛的應用前景，是目前國內外研究的前沿和熱點(diǎn)。此外，由于二氧化碳與液態(tài)金屬鈉無(wú)劇烈反應，即使發(fā)生突發(fā)情況也具有自我抑制機制，從而可自動(dòng)減輕事故后果，顯著(zhù)提高鈉冷快堆的安全性。
鈉-超臨界二氧化碳換熱器作為循環(huán)系統中的關(guān)鍵設備之一，需在高溫高壓強腐蝕等苛刻條件下實(shí)現高效換熱。而印刷電路板式換熱器是一種緊湊式高效換熱器產(chǎn)品，兼具管殼式換熱器和板式換熱器的雙重優(yōu)點(diǎn)。
2019年，原子能院聯(lián)合中船重工725所研制了高效緊湊型鈉-超臨界二氧化碳印刷電路板式換熱器樣機，并聯(lián)合漢華京電設計和建造了鈉-超臨界二氧化碳熱工水力試驗裝置，開(kāi)展了鈉-超臨界二氧化碳換熱器傳熱性能實(shí)驗。
2019年12月，鈉-二氧化碳換熱器樣機制造完成。今年5月，傳熱性能實(shí)驗完成，傳熱功率和溫度分布等重要參數均與設計符合良好。這一換熱器技術(shù)除了應用于鈉冷快堆，還可用于鉛鉍合金、鈉鉀合金等其他液態(tài)金屬冷卻反應堆的動(dòng)力轉換系統，具有廣闊的應用前景。
