气冷堆使用的冷却介质是氦气,氦气在反应堆中被加热到750度左右,通过循环系统把热带到反应堆之外。在这个时候,有两种把热能转化为机械能的模式。
第一种模式是通过一个换热系统,用高温氦气加热第二回路中的水或者其他介质,再利用形成的水蒸汽或者其他高温气体推动蒸汽轮机做功。这种方式与轻水堆类似,技术上也相对比较成熟,但缺陷也比较明显:一是需要两个回路,使整个系统的体积变大,设备数量增多,提高了维护成本;二是增加了一次热交换过程,在换热过程中不可避免地会出现损耗,导致热效率降低。
第二种模式也就是张逸华所提出的模式,即取消第二回路,直接用高温氦气驱动汽轮机做功,这样既简化了结构,也能提高热效率,是一种非常有前途的模式。在这个模式中由氦气直接驱动的汽轮机,就是氦气轮机。或者严格地说,是在核岛的第一回路中使用的氦气轮机。截止到目前为止,世界上已经存在的氦气轮机仅仅能够应用于第二回路,在第一回路上使用的氦气轮机尚处于实验之中。
张逸华是一个技术痴,自从自己的研究方向由飞机发动机转向工业汽轮机和燃气轮机之后,他便开始广泛涉猎相关的技术,氦气轮机的技术也是在这个时候进入他的视野的。
一开始,张逸华觉得这种代表着世界顶尖水平的技术与中国的国情尚有差距,所以只是对其加以关注而已,并没有想到自己的有生之年能够冲击这项技术。随着中国经济实力越来越强,技术上与国际先进水平的差距越来越小,张逸华的心便开始活动了。在他看来,如果能够有机会参与一项世界领先的技术研究,也就不枉今生了。
林振华对于这些事情多少有些了解,氦气轮机这个词,张逸华在集团办公会议上也已经说过不止一次了。集团曾经研究过这个项目的可行姓,最后的结论是涉及到的技术环节太多,未来的市场前景也不够明