偏滤器是托卡马克装置的重要组成部分之一，承担着排热排灰和粒子浓度控制的重任。其运行环境严峻，承受高热负荷和中子辐照损伤，是未来聚变堆设计的重要内容。偏滤器设计模块也因此成为正在建设的CFETR集成设计平台的重要组成部分。本文首先根据偏滤器的设计流程，搭建了CFETR集成设计平台偏滤器模块，然后以ITER偏滤器第一壁结构为基础，开展了针对第二阶段中子辐照和热负荷的偏滤器第一壁结构设计和优化，并对不同热负荷下的结构疲劳寿命进行了评估。　　CFETR第二阶段运行功率约1GW，中子辐照损伤最高可达50dpa/y。这就要求偏滤器第一壁的结构材料活化特性低并且抗中子辐照损伤能力强，如低活化钢。偏滤器靶板区域由于结构屏蔽作用，辐照强度低，而挡板和DOME板区域直接暴露在中心等离子体辐射范围，辐照强度高。以运行功率为1.8GW的DEMO堆为例，偏滤器靶板热沉区域辐照损伤低于2dpa/y，挡板和DOME热沉上辐照损伤则在5dpa/y左右。偏滤器第一壁上的热负荷也呈现不均匀特性，热负荷主要集中在靶板区域。以运行功率为500MW的ITER为例，在脱靶情况下，偏滤器第一壁靶板区域峰值热负荷约为10 MW/m2，挡板区域则为1～5MW/m2。　　低活化钢的导热性能不如铬锆铜，运用在偏滤器靶板区域，可能导致热应力过大。本文采用不同热沉材料的偏滤器第一壁结构设计，即偏滤器靶板区域继续采用钨铜第一壁结构，而挡板和DOME板则采用钨低活化钢第一壁结构，这样在满足导热性能的同时，降低中子辐照对结构的损伤。由于钨铜第一壁结构已经有详细的研究，重点研究钨低活化钢第一壁结构的结构强度和热疲劳寿命。　　采用Monoblock结构设计，压力水为冷却剂，入口压力15.5 MPa，温度为300℃，流速10-20m/s。使用经验公式对冷却剂对流换热系数和临界热流密度进行计算，并基于热分析对偏滤器第一壁进行结构参数优化。在最优参数基础上对偏滤器第一壁结构进行运行工况下强度评估，结果表明钨低活化钢偏滤器第一壁最大承受的热负荷为8MW/m2。　　由于偏滤器第一壁处在循环载荷中，需要对其进行疲劳寿命预测，在此之前需要验证结构不会出现棘轮失效。根据Bree-diagram法则，在恒定压力和周期性热下，如果恒定压力相对较小，即使产生的组合应力超过弹性范畴，也不会出现棘轮现象。采用等效循环应变方法，对比低活化钢的循环寿命应变曲线，计算钨低活化钢偏滤器第一壁的疲劳寿命。结果表明在7MW/m2热负荷下钨低活化钢第一壁寿命可以达到2年的预期，如果考虑中子辐照对疲劳寿命的影响，将会更低。　　CFETR集成设计平台偏滤器模块的搭建，首先是基于偏滤器的设计流程，搭建了CFETR集成设计平台偏滤器模块交互操作界面，包括偏滤器设计、分析、报告和参数化设计界面。并解决偏滤器模块内部以及不同模块（包括与主程序之间、物理模块之间、工程模块）之间的数据交换接口。在使用过程中产生的数据则采用ENOVIA数据管理平台进行管理。