核電站工作原理分類

1、本文由65321奉獻(xiàn)文檔可能在W端掃瞄體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇，或下載源文件到本機(jī)查看。一、核電站工作原理什么叫核電站？核電站就是利用一座或假設(shè)干座動(dòng)力反響堆 所產(chǎn)生的熱能來(lái)發(fā)電或發(fā)電兼供熱的動(dòng)力 設(shè)施。反響堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)備，鏈?zhǔn)?裂變反響就在其中進(jìn)展。將原子核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)換成熱能，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)和設(shè)施，通常稱為 核電站。1一、核電站工作原理核電站工作原理核電廠用的燃料是鈾用鈾制成的核燃料 核電廠用的燃料是鈾 在“反響堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大 反響堆” 量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng) 汽輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，電就源源不 斷地產(chǎn)生出來(lái)，

2、并通過(guò)電網(wǎng)送到四周八方。 核電站工作流程原理1 核電站工作流程原理1 ；圖 22二、核電站類型目前世界上核電站常用的反響堆有壓水堆、 目前世界上核電站常用的反響堆有壓水堆、沸水堆、重水堆和改進(jìn)型氣冷堆以及快堆 等。但用的最廣泛的是壓水反響堆。壓水 但用的最廣泛的是壓水反響堆。壓水 反響堆是以一般水作冷卻劑和慢化劑，它 是參軍用堆根底上進(jìn)展起來(lái)的最成熟、最 成功的動(dòng)力堆堆型。 壓水堆核電站占全世界核電總?cè)萘康?0%壓水堆核電站占全世界核電總?cè)萘康?0% 以上。3二、核電站類型、壓水堆核電站 以壓水堆為熱源的核電站。圖 以壓水堆為熱源的核電站。圖 它主要由核島和常規(guī)島組成。 它主要由核島和常規(guī)島組

3、成。 壓水堆核電站核島中的四大部件系統(tǒng)，以及為支持一回路系統(tǒng)正常 運(yùn)行和保證反響堆安全而設(shè)置的關(guān)心系統(tǒng)。 常規(guī)島主要二、核電站類型、沸水堆核電站 以沸水堆為熱源的核電站。圖 以沸水堆為熱源的核電站。圖沸水堆是以沸騰輕水 為慢化劑和冷卻劑并在反響 堆壓力容器內(nèi)直接產(chǎn)生飽和蒸汽的動(dòng)力堆。沸水堆與壓水堆同屬輕水堆都具有構(gòu)造緊湊、 安全牢靠建筑費(fèi)用低和負(fù)荷跟隨力量強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。它們都需使用低富集鈾作燃料。 沸水堆核電站系統(tǒng)有主系包括反響堆；沸水堆核電站系統(tǒng)有：主系統(tǒng)包括反響堆蒸汽-給水系統(tǒng)；反響堆關(guān)心系統(tǒng)等。 蒸汽-給水系統(tǒng)；反響堆關(guān)心系統(tǒng)等。5二、核電站類型重水堆核電站 圖以重水堆為熱源的核電站重水堆是

4、以重 水作慢化劑的反響堆，可以直接利用自然 鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作 冷卻劑，重水堆分壓力容器式和壓力管式 兩類。重水堆核電站是進(jìn)展較早的核電站有各 種類別但已實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模推廣的只有加拿大進(jìn)展起來(lái)的坎杜型壓力管式重水堆核電站。6二、核電站類型快堆核電站 圖由快中子引起鏈?zhǔn)搅炎兎错懰尫懦?來(lái)的熱能轉(zhuǎn)換為 電能的核電變材料 的增殖。 ? 目前，世界上已商業(yè)運(yùn)行的核電站堆型，如壓水堆、沸 水堆、重水堆、石墨氣冷堆等都是非增殖堆型，主要利 用核裂變?nèi)剂希词乖倮棉D(zhuǎn)換出來(lái)的钚-239 等易裂變 用核裂變?nèi)剂?，即使再利用轉(zhuǎn)換出來(lái)的钚-2391 材料，它對(duì)鈾資源的利用率也只有12，但在快堆

5、中，鈾-238成钚-239-238-239各種損耗，快堆可將鈾資源的利用率提高到 60 慮到各種損耗，快堆可將鈾資源的利用率60 70。 70。7二、核電站類型世界上目前建筑核電站狀況 ? 核電自 505020224362022436 座發(fā)電用 核反響堆在運(yùn)行，總裝機(jī)容量為35067635067630302164221642333317，17，其中有十幾個(gè)國(guó) 國(guó)家和地區(qū)核電發(fā)電量超過(guò)各種的總發(fā)電量的四 分之一，有的國(guó)家超過(guò)70。據(jù)資料估量，到 分之一，有的國(guó)家超70。據(jù)資料估量，到 202238856720223885678三、核反響堆介紹核反響堆是一個(gè)能維持和把握核裂變鏈?zhǔn)椒错?，?、核反響

6、堆類型 1依據(jù)用途，核反響堆可以分為以下幾種類型將依據(jù)用途，核反響堆反響，稱 比方多目的堆。為發(fā)電而發(fā)生熱量的核反響，稱 為發(fā)電堆。用于推動(dòng)船舶、飛機(jī)、火箭等到的核 為發(fā)電堆。用于推動(dòng)船舶、飛機(jī)、火箭等到的核 反響堆，稱為推動(dòng)堆。 2依據(jù)燃料類型分為自然氣鈾堆、濃縮鈾堆、釷堆； 3依據(jù)中子能量分為快中依據(jù)中子能量分為快中子堆和熱中子堆；9三、核反響堆介紹14依據(jù)冷卻劑(載熱劑)材料分為水冷堆、氣冷 依據(jù)冷卻劑(載熱劑) 堆、有機(jī)液冷堆、液態(tài)金屬冷堆； 5依據(jù)慢化劑(減速劑)分為石墨堆、重水堆、 依據(jù)慢化劑(減速劑)分為石墨堆、重水堆、 壓水堆、沸水堆、有機(jī)堆、熔鹽堆、鈹堆； 壓6依據(jù)中子通量分

7、為高通量堆和一般能量堆；7依據(jù)熱工狀態(tài)分為沸騰堆、非沸騰堆、壓水 堆； 8依據(jù)運(yùn)行方式分為脈沖堆和穩(wěn)態(tài)堆，90090010三、核反響堆介紹2、核反響堆的工作原理 ? 原子由原子核與核外電子組成。原子核由質(zhì)子與 中子組成。當(dāng)鈾235 的原子核受到外來(lái)中子轟擊 中子組成。當(dāng)鈾235 的原子核受到外來(lái)中子轟擊2 較小的原子核，23235子又去轟擊另外的鈾235 原子核，引起 的裂變。如此持續(xù)進(jìn)展就是裂變的鏈?zhǔn)椒错?。?帶 走熱量才能避開反響堆因過(guò)熱燒毀劑 熱載體把握設(shè)施防護(hù)裝置。11三、核反響堆介紹3堆有很多用途，但歸結(jié)起來(lái)，一是利用裂變核能，反響堆有很多用途，但歸結(jié)起來(lái)，一是利 例如核能供熱、核動(dòng)

8、力等。 ? 核供熱是一種前途遠(yuǎn)大的核能利用方式。清華大學(xué)在 五兆瓦的低溫供熱堆上已經(jīng)進(jìn)展過(guò)成功的試驗(yàn)。? 核供熱的另一個(gè)潛在的大用途是海水淡化。? 它可作為火箭、宇宙飛船、人造衛(wèi)星、潛艇、航空母艦等的特別動(dòng)力。將來(lái)核動(dòng)力可能會(huì)用于 星際航行。12四、核能是清潔的能源目前環(huán)境污染問題大局部是由使用化石燃料引起的，化石燃料燃燒會(huì)放出大量的煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，由二氧化碳 等有害氣體造成的“溫室效應(yīng)”造成的“溫室效應(yīng)成氣候特別，加速土地沙漠化過(guò)程，給社會(huì)經(jīng)濟(jì) 的可持續(xù)進(jìn)展帶來(lái)災(zāi)難性的影響，核電站并不排 放這些有害物質(zhì)，不會(huì)造成“溫室效應(yīng)”放這些有害物質(zhì)，不會(huì)造成“溫室效應(yīng)電廠相比，它

9、能大大改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)人類賴 以生存的生態(tài)環(huán)境等 。 核電站是安全、經(jīng)濟(jì)、13100100 居民受到 氧化硫排 煙灰和殊 氧化氮排 危害安康 的 的輻射劑 放量噸 物質(zhì)噸 放量 量 /年 /年噸/ 噸/年 相對(duì)指數(shù) 4600046000廠 0.048 1275000 電站： 0.018 3500 262502625030000 0SO：32022 SO： NOx： NOx：4530 煙 灰：1100 灰：11000氪氙 1 磷 2014四、核電站是經(jīng)濟(jì)的能源世界上有核電國(guó)家的多年統(tǒng)計(jì)資料說(shuō)明，15六、核能是可持續(xù)進(jìn)展的能源490490量約2752750.034 克 升，據(jù)估量地球上總的138

10、0.034/升，據(jù)估量地球上總的水量約為138404040202220222022在聚變能時(shí)代使用。 ? 按目前世界能源消費(fèi)的水平，地球上可供原子核 聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此， 有些能源專家認(rèn)為，只要解決了核聚變技術(shù)，人 類就將從根本上解決了能源問題。16八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施190以上滯留于燃 90以上滯留于燃 料芯塊結(jié)實(shí)的壓力容器和密閉的回路系統(tǒng)；圖 ? 能承受內(nèi)壓的安全殼。圖 能承受內(nèi)壓的安全殼。圖17八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施2、多重保護(hù)： ? 在消滅可能危及設(shè)備和人身的狀況時(shí)， ? 進(jìn)展正常停堆； ? 因任何18八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施3

11、. 核電廠在治理方面實(shí)行的安全措施 ? 核電廠有著嚴(yán)密的質(zhì)量保證體系，對(duì)選址、設(shè)計(jì)、 建筑、調(diào)試和運(yùn)行等各個(gè)階段的每一項(xiàng)具體活動(dòng) 都有單項(xiàng)的質(zhì)量保證大綱。 ? 另外，還實(shí)行內(nèi)部和外部監(jiān)查制度 外對(duì)參與核電廠工作的人員的選擇、培訓(xùn)、考 核和任命有著嚴(yán)格的規(guī)定。領(lǐng)取操縱員執(zhí)照，19八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施4在設(shè)計(jì)上 考慮了當(dāng)?shù)乜赡芟麥绲淖顕?yán)峻的地震、海嘯、熱帶風(fēng) 暴、洪水等自然災(zāi)難,即使發(fā)生了最嚴(yán)峻的自然災(zāi) 暴、洪水等自然災(zāi)難,即使發(fā)生了最嚴(yán)峻的自然災(zāi) 害,反響堆也能安全停閉，不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窈妥匀画h(huán) ,反響堆也能安全停閉，不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窈妥匀画h(huán) 境造成危害。 ? 在核電廠設(shè)計(jì)中甚至還考慮

12、了廠區(qū)四周的堤壩坍塌、 飛機(jī)附毀、交通事故和化工廠事故之類的大事，例如 一架噴氣式飛機(jī)在廠區(qū)上空墜毀，而且碰巧落到反響 堆建筑物上，設(shè)計(jì)要求這時(shí)反響堆還是安全的。20八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施5、核電站的縱深防范措施 ? 核電站的設(shè)計(jì)、建筑和運(yùn)行，承受了縱深防范的原則，從設(shè)備 上和措施上供給多層次的重疊保護(hù)，確保放射性物質(zhì)能有效地 包涵起來(lái)不發(fā)生泄漏。縱深防范包括以下五道防線： 包涵起來(lái)不發(fā)生泄漏。縱深防范包括以下五道防線： ? 第一道防線：細(xì)心設(shè)計(jì)，細(xì)心施工，確保核電站的設(shè)備精良。有嚴(yán)格的質(zhì)量保證系統(tǒng)，建立周密 21 響。八、核電站在設(shè)計(jì)上所實(shí)行的安全措施6浴水、洗 滌水之類的低放射

13、性廢水經(jīng)過(guò)處理、檢測(cè)合格后排放； 氣體廢物經(jīng)過(guò)滯留衰變和吸附，過(guò)濾后向高空排放。 ? 核電廠廢物排放嚴(yán)格遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)際排放的 放射性物響。22九、核電站系統(tǒng)1、核電站系統(tǒng)三個(gè)回路123 、核電站系統(tǒng)三個(gè)回路 ? 一回路： 反響堆冷卻劑硼水在主泵的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入反一回路：反響堆冷卻劑硼水在主泵的驅(qū)動(dòng) 亦稱一回路流程 或河水、湖 水冷卻水三回路水冷凝為水，再補(bǔ)充到蒸汽發(fā)生器 水冷卻水三回路水冷23九、核電站系統(tǒng)2器 穩(wěn)壓器 穩(wěn)壓器 主冷卻劑泵 主冷卻劑泵 汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組 汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組24十、核電站廠房又稱安全 殼廠房25課堂作業(yè)1、簡(jiǎn)述核電站的工作原理。 2、核電站有哪些類型？ 3、簡(jiǎn)述核電站的三個(gè)回路系統(tǒng)。2627世界上典型的商用核電站 沸水堆核電站 重水堆核電站 高溫氣冷堆核電站 快中子增殖堆核電站 追求更好的安全性 不斷改善核電的經(jīng)濟(jì)性 要滿足環(huán)境生態(tài)可持續(xù)進(jìn)展 要滿足資源利用可持續(xù)進(jìn)展的要求滿足防核集中的要求28核裂變電站的改進(jìn)和進(jìn)展2030 年以前將開發(fā)幾種型核電的反 2030 年以前將開發(fā)幾種型核電的反 應(yīng)堆和燃料循環(huán)技術(shù)超臨界水冷堆系統(tǒng)SCWR 超臨界水冷堆系統(tǒng)SCWR 超高溫氣冷堆系統(tǒng)VHTR 超高溫氣冷堆系統(tǒng)VHTR 氣冷快堆系統(tǒng)GFR 氣冷快堆系統(tǒng)GFR 液態(tài)鈉冷卻快堆系統(tǒng)SFR 液態(tài)鈉冷卻快堆系統(tǒng)SFR29聚變核電站熱核反響的實(shí)