- 怀俄明州安装全规模数字模拟器以培训核电厂操作员。
- 模拟器使用3KEYMASTER软件，能实时模拟物理现象。
- Natrium设计使用液态金属钠进行冷却，与传统核电厂不同。
- 新模拟器帮助操作员掌握液态金属和热储存系统的运作。
怀俄明州的工程师已安装一套全规模数字模拟器，以为新一代核电厂的操作员进行培训。该设备运抵比尔·盖茨支持的 TerraPower 的 Natrium 反应堆施工现场。由 Curtiss-Wright 建造的系统作为未来设施的精确数字双胞胎，使技术人员能在反应堆于 2030 年投入运行前，首次亲自接触电厂的控制系统。提前培训操作员是任何非传统核设计的一个关键挑战。
模拟器功能与运作
模拟器运行于名为 3KEYMASTER 的软件引擎，能实时模拟物理现象，计算流体的循环、温度的变化，以及核心在设备意外停机时的行为。操作员可以进行应急演练，测试自动安全措施，并记录获得联邦操作许可所需的工时。
同时，该系统也作为工程师的测试平台。Curtiss-Wright 还在建造该电厂的物理大脑——其分布式控制系统和自动化反应堆保护系统。通过在模拟器中运行这些控制程序，技术人员可以在燃料装载前几年识别软件错误并验证硬件反应。与标准反应堆不同，该设施的运作方式与美国大多数核电厂不同。大多数核电厂使用在高压下的轻水来冷却其核心，而 Natrium 设计则使用液态金属钠。
液态钠能有效地传递热量，同时在极高温度下保持液态。由于其沸点接近 900°C，该系统在接近常规大气压下运行，这消除了传统核电站所需的大型厚壁围护圆顶。
Natrium设计的创新
该设计还打破传统，将发电与核热生产分开。反应堆产生的热量支持 345 兆瓦的基线电力输出，并将热能通过熔融盐储存系统进行传递。当电网需求低时，反应堆保持全功率运行，而多余的热能则储存在热盐罐中。当本地需求激增时，操作员可提取这些储存的热量以产生额外的蒸汽。该系统能在不改变反应堆核心基线输出的情况下，将电力输出提升至 500 兆瓦，持续超过五小时。
处理这种设计要求操作员同时掌握两个独立的学科。他们必须监控核心中的液态金属液压，同时运行快速反应的热储存系统。新安装的模拟器使他们能够在不影响反应堆稳定性的情况下，练习平衡这些热量转移。Kemmerer 单元是在美国能源部的先进反应堆示范计划下建造的。如果该地点证明可行，TerraPower 计划利用这一运作模式在全国范围内部署商业舰队。TerraPower 的厂房运营副总裁乔治·皮卡德（George Piccard）总结道：“建造世界上最先进的反应堆需要同样先进的操作员培训方法。
通过与 Curtiss-Wright 合作交付 Natrium 培训模拟器，我们为在每个未来的 Natrium 电厂中培养合格的核电人力资源奠定了基础，并确保我们的操作员在电厂投入运行前充分准备。”
数字双胞胎技术在核能培训中的重要性
数字双胞胎技术的引入对于核电厂的操作员培训至关重要，特别是在新型核反应堆的运作中。通过模拟器，操作员能够在安全环境下进行应急演练和测试，这不仅提高了他们的实操能力，也有助于及早识别潜在的软件错误。随着核能技术的发展，这种先进的培训方法将成为确保核电厂安全运行的关键因素，并可能促进新型核能设施在全国的扩展。