一个激光聚变电厂应包含一个带有激光器系统的大型处理和功率转换装置，使聚变能量作为热源，这些将部分在NIF的系统和技术上有所进步。处理运行将和用于化工，石油精炼，及核废料处理中的运行流程相似，而功率转换运行将和商用热电厂中的流程类似。尽管氚燃料循环的某些方面能以现有的技术为基础，激光聚变电厂的许多方面提出了重要且独特的运行与维护要求，这些要求必须有要新的解决方法。比如，氚的现场恢复；用于具有高温，高辐射及辐射材料的区域的独有的远程材料处理系统；一项五年期聚变能靶室替换周期以及其他系统，结构和组件(SSC)的年度或多年主要维护周期；靶废料再循环流所需独有的SSC。
Parsons和LLNL的科学家及工程师为了使在国家点火装置(NIF)上演示的激光聚变技术能向商业应用提供能源而开发了先期概念设计方案。运行及维护(O&M)概念及相关的设计要求也针对使用这种技术的电厂的流程控制及其长期的运行及维护进行了开发。流程控制的精度要求，运行及维护系统中包含的危险以及含氚和锂或高度激活的组件均提出了特有的在O&M方面的挑战。本文将描述O&M概念及要求，其如何在设计中被满足，以及基础组织和计划问题如何解决来实现聚变电厂的安全可靠和经济运行。
1.惯性聚变电厂概念综述
惯性聚变电厂概念的基础是使用类似在NIF项目上演示的激光惯性聚变流程的先期概念设计工作。用激光聚变技术实现连续能量产出将要求燃料靶(氘和氚靶丸)注入进聚变引擎靶室(FETC)，使用追踪和光束参考系统(TBRS)来追踪靶的位置，并用光束传输系统(BDS)将聚焦的激光束对准并点火。来自聚变产物(主要是中子能量)的能量加热聚变腔外壳外部循环的液态锂。闭环锂冷却系统不仅通过锂原子的裂变来产生氚，还可通过吸收聚变流程中的中子能量及与聚变腔外壳进行热传递的方式来移除热量。
图1先期概念设计的惯性聚变电厂分布图
聚变电厂概念的一项关键的持续性特征是氚和氘燃料的循环使用。当靶消耗完之后，靶室气体处理系统(CGHS)将气体送至氚处理/靶填充(TPTF)建筑内找回氚和氘以循环利用。腔的先期概念设计中使用氙气(Xe)来作为填充气体。现场的氚库存保持在低位，萃取相对大量的可用于其他电厂的氚的潜力是聚变能源可持续本质的一大特征。
2.管理，安全和培训
每个聚变电场装置需要配备适当数量的现场工作人员以满足日常运行和维护的需要。一个中央组织将提供管理，操作和技术集成来支持多个基于相同技术，采用类似设计和牌照基础，且具有通用组件，部分和设备的商业聚变电场厂。
3.建筑，场地和应用系统
图1所示是先期概念设计的惯性聚变电厂厂址分布图。FOB位于厂址中心，包含与激光器系统和燃料输送，点火和能量捕获所要求的靶输送系统在一起的聚变引擎系统。装置区域名称和缩写信息见表1。建筑，场地和应用系统的运行及维护要求将基于表1中列出的设备。
4.聚变引擎和靶室气体处理系统
CGHS用来回收靶材料的废气室部分位于聚变腔的正下方。其他CGHS系统包括预冷器，压缩机，压缩机/歧管；氙气冷凝器和回热器。
5.光束传输系统(BDS)
惯性聚变电厂将包含在两个FOB量级上的384路激光器阵列。384路光束将集中到48个激光照射光束组中。激光光路是填充氩气的管道，连接到一个含有透镜，望远镜，镜框，气体和真空管道的光学控制阵列，来聚焦和增强集中度以达到要求的能量水平。具有真空大气控制的小孔室可将聚合的光束聚焦到FETC的中心并使泄漏到FOB的中子数量最小化。
6.靶注入系统和跟踪光束参考系统
TIS位于FOB内FEC管道和FETC的上方，而TBRS安装在FOB结构中的稳定集成包中。TBRS激光跟踪光束和接收器成水平阵列以记录时间和靶的横向位置。靶的时间和速率由跟踪数据确定。
7.发电机组和变电所
来自液态锂的热量会传递到熔盐次级冷却系统，随后进入第三级水冷介质中。水被输送到SG以产生蒸汽来驱动TG。蒸汽，冷凝器和支撑系统与其他大型蒸汽循环发电厂相类似。每个SG的六根蒸汽气管向TGB内的高压涡轮机提供蒸汽。蒸汽驱动TG的多个平台，并依次将电能传输到位于TGB附近的变电所。
8.氚处理和靶填充
TPTF的位置靠近FOB。填充靶自动设备位于其中一端，而氚处理设备位于另一端，所有接口位于两者之间。辐射性危害物的控制是设计和通风及除氚系统维护中主要需要考虑的。出于安全性和可靠性，我们要求配有主要的和次级备份的除氚系统。该区域也连接到一台备用的1MW柴油发电机，以连续运行某些系统，并安全关闭其他系统。
9.远程处理和维护系统
聚变流程产生中子和伽马射线，会使FEC和FETC的组件产生放射性。BDS，CGHS和锂热量传递系统的组件在正常运行中也会产生放射性。运行监督下的维护设备将在FOB，EMB和TPTF区域执行日常和计划外的维护工作。
10.有害物质处理
惯性聚变电厂将对流程中的有害物质和电厂运行及维护流程中的废物流进行限制和防护。最有害的物质包括氚，锂，靶废物，制冷剂，HEPA过滤器，化学物质，废水，变压器油，电池等。所有进入电厂设备的材料将在位于PSB，CUB和ADM间的中央接收区被验证及登记清册。所有流程将由连接到中央控制室的DCS自动监控。出于安全及优化运行环境的考虑，过程化学将被分析以适合系统及相关的风险。
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