高温气冷堆核电站示范工程燃料元件生产线于2013年3月16日在内蒙古包头市,中核北方核燃料元件有限公司开工建设,项目预计2015年11月正式投入生产.该项目是高温气冷堆核电站示范工程的重要配套项目,目的是保障华能山东石岛湾高温气冷堆示范电站的燃料元件供应.生产线设计生产能力为年产30万个球形燃料元件,以丰度为5％以上的UF6为生产原料.生产线以清华大学核能与新能源技术研究院具有自主知识产权的高温气冷堆球形燃料元件制造技术作为依托,建设了一条包含化工转化、UO2核芯制备、包覆颗粒制备、球形燃料元件制备、基体石墨粉制备,以及废液处理和固体废物回收等工艺的完整生产线.其中化工转化、废液处理和固体废物回收工艺是由中核北方公司通过开展工艺试验研究,确定处理方案并应用于工程实践.UO2核芯制备工艺采用清华大学溶胶凝胶工艺技术,包覆颗粒制备工艺采用化学气相沉积技术,在流化床沉积炉中应用化学气相沉积的原理依次沉积疏松热解碳镀层、内致密热解碳镀层、碳化硅镀层和外致密热解碳镀层.球形燃料元件生产技术,通过基体石墨粉制备、包覆颗粒穿衣、芯球压制、燃料球压制、低温碳化等工艺制备出成品球形燃料元件.为了满足示范工程生产规模和自动化程度要求,对工艺设备进行了放大研究,并进一步开展工艺研究,优化工艺设计,利用先进技术提高了生产线自动化水平.通过开展批量化制备研究,为今后建设商用模块式高温气冷堆核电站需要的百万级数量球形燃料元件生产技术积累经验,提高我国核电技术自主化水平.