一個激光聚變電廠應包含一個帶有激光器係統的大型處理和功率轉換裝置，使聚變能量作為熱源，這些將部分在NIF的係統和技術上有所進步。處理運行將和用於化工，石油精煉，及核廢料處理中的運行流程相似，而功率轉換運行將和商用熱電廠中的流程類似。盡管氚燃料循環的某些方麵能以現有的技術為基礎，激光聚變電廠的許多方麵提出了重要且獨特的運行與維護要求，這些要求必須有要新的解決方法。比如，氚的現場恢複；用於具有高溫，高輻射及輻射材料的區域的獨有的遠程材料處理係統；一項五年期聚變能靶室替換周期以及其他係統，結構和組件(SSC)的年度或多年主要維護周期；靶廢料再循環流所需獨有的SSC。
Parsons和LLNL的科學家及工程師為了使在國家點火裝置(NIF)上演示的激光聚變技術能向商業應用提供能源而開發了先期概念設計方案。運行及維護(O&M)概念及相關的設計要求也針對使用這種技術的電廠的流程控製及其長期的運行及維護進行了開發。流程控製的精度要求，運行及維護係統中包含的危險以及含氚和鋰或高度激活的組件均提出了特有的在O&M方麵的挑戰。本文將描述O&M概念及要求，其如何在設計中被滿足，以及基礎組織和計劃問題如何解決來實現聚變電廠的安全可靠和經濟運行。
1.慣性聚變電廠概念綜述
慣性聚變電廠概念的基礎是使用類似在NIF項目上演示的激光慣性聚變流程的先期概念設計工作。用激光聚變技術實現連續能量產出將要求燃料靶(氘和氚靶丸)注入進聚變引擎靶室(FETC)，使用追蹤和光束參考係統(TBRS)來追蹤靶的位置，並用光束傳輸係統(BDS)將聚焦的激光束對準並點火。來自聚變產物(主要是中子能量)的能量加熱聚變腔外殼外部循環的液態鋰。閉環鋰冷卻係統不僅通過鋰原子的裂變來產生氚，還可通過吸收聚變流程中的中子能量及與聚變腔外殼進行熱傳遞的方式來移除熱量。
圖1先期概念設計的慣性聚變電廠分布圖
聚變電廠概念的一項關鍵的持續性特征是氚和氘燃料的循環使用。當靶消耗完之後，靶室氣體處理係統(CGHS)將氣體送至氚處理/靶填充(TPTF)建築內找回氚和氘以循環利用。腔的先期概念設計中使用氙氣(Xe)來作為填充氣體。現場的氚庫存保持在低位，萃取相對大量的可用於其他電廠的氚的潛力是聚變能源可持續本質的一大特征。
2.管理，安全和培訓
每個聚變電場裝置需要配備適當數量的現場工作人員以滿足日常運行和維護的需要。一個中央組織將提供管理，操作和技術集成來支持多個基於相同技術，采用類似設計和牌照基礎，且具有通用組件，部分和設備的商業聚變電場廠。
3.建築，場地和應用係統
圖1所示是先期概念設計的慣性聚變電廠廠址分布圖。FOB位於廠址中心，包含與激光器係統和燃料輸送，點火和能量捕獲所要求的靶輸送係統在一起的聚變引擎係統。裝置區域名稱和縮寫信息見表1。建築，場地和應用係統的運行及維護要求將基於表1中列出的設備。
4.聚變引擎和靶室氣體處理係統
CGHS用來回收靶材料的廢氣室部分位於聚變腔的正下方。其他CGHS係統包括預冷器，壓縮機，壓縮機/歧管；氙氣冷凝器和回熱器。
5.光束傳輸係統(BDS)
慣性聚變電廠將包含在兩個FOB量級上的384路激光器陣列。384路光束將集中到48個激光照射光束組中。激光光路是填充氬氣的管道，連接到一個含有透鏡，望遠鏡，鏡框，氣體和真空管道的光學控製陣列，來聚焦和增強集中度以達到要求的能量水平。具有真空大氣控製的小孔室可將聚合的光束聚焦到FETC的中心並使泄漏到FOB的中子數量最小化。
6.靶注入係統和跟蹤光束參考係統
TIS位於FOB內FEC管道和FETC的上方，而TBRS安裝在FOB結構中的穩定集成包中。TBRS激光跟蹤光束和接收器成水平陣列以記錄時間和靶的橫向位置。靶的時間和速率由跟蹤數據確定。
7.發電機組和變電所
來自液態鋰的熱量會傳遞到熔鹽次級冷卻係統，隨後進入第三級水冷介質中。水被輸送到SG以產生蒸汽來驅動TG。蒸汽，冷凝器和支撐係統與其他大型蒸汽循環發電廠相類似。每個SG的六根蒸汽氣管向TGB內的高壓渦輪機提供蒸汽。蒸汽驅動TG的多個平台，並依次將電能傳輸到位於TGB附近的變電所。
8.氚處理和靶填充
TPTF的位置靠近FOB。填充靶自動設備位於其中一端，而氚處理設備位於另一端，所有接口位於兩者之間。輻射性危害物的控製是設計和通風及除氚係統維護中主要需要考慮的。出於安全性和可靠性，我們要求配有主要的和次級備份的除氚係統。該區域也連接到一台備用的1MW柴油發電機，以連續運行某些係統，並安全關閉其他係統。
9.遠程處理和維護係統
聚變流程產生中子和伽馬射線，會使FEC和FETC的組件產生放射性。BDS，CGHS和鋰熱量傳遞係統的組件在正常運行中也會產生放射性。運行監督下的維護設備將在FOB，EMB和TPTF區域執行日常和計劃外的維護工作。
10.有害物質處理
慣性聚變電廠將對流程中的有害物質和電廠運行及維護流程中的廢物流進行限製和防護。最有害的物質包括氚，鋰，靶廢物，製冷劑，HEPA過濾器，化學物質，廢水，變壓器油，電池等。所有進入電廠設備的材料將在位於PSB，CUB和ADM間的中央接收區被驗證及登記清冊。所有流程將由連接到中央控製室的DCS自動監控。出於安全及優化運行環境的考慮，過程化學將被分析以適合係統及相關的風險。
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