風(fēng)能核能李輝

1、風(fēng)能核能李輝第1頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四1 新能源新興產(chǎn)業(yè)金融海嘯的風(fēng)聲漸緩，但是一場以新能源革命和低碳經(jīng)濟(jì)為主題的綠色浪潮正在席卷全球。新能源戰(zhàn)略成為西方發(fā)達(dá)國家占領(lǐng)國際市場競爭新的制高點(diǎn)、主導(dǎo)全球價(jià)值鏈的新王牌。對于我國來講，發(fā)展新能源更是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重大舉措和應(yīng)對全球氣候變化的客觀需要。新能源(又稱非常規(guī)能源)是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究有待推廣的能源。目前的新能源有太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。1.1 產(chǎn)業(yè)背景第2頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四新能源的分類太陽能：太陽能一

2、般指太陽光的輻射能量。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式，廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢能等由太陽能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。利用太陽能的方法主要有：太陽電能池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。核能：核能是通過轉(zhuǎn)化質(zhì)量而從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特愛因斯坦的方程e=mc2，其中e=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。 1.1 產(chǎn)業(yè)背景第3頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四新能源的分類海洋能：海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種新能源，包括潮汐能、波浪

3、能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些新能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。波浪發(fā)電，據(jù)科學(xué)家推算，地球上波浪蘊(yùn)藏的電能高達(dá)90萬億度。海上導(dǎo)航浮標(biāo)和燈塔已經(jīng)使用波浪發(fā)電機(jī)發(fā)出的電來照明。大型波浪發(fā)電機(jī)組也已問世。中國在也對波浪發(fā)電進(jìn)行研究和試驗(yàn)，并制成了供航標(biāo)燈使用的發(fā)電裝置。1.1 產(chǎn)業(yè)背景第4頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四新能源的分類風(fēng)能：風(fēng)能是太陽輻射下流動(dòng)所形成的新能源。風(fēng)能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢。它蘊(yùn)藏量大，是水能的10倍。分布廣泛，永不枯竭，對交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。風(fēng)力發(fā)

4、電是當(dāng)代人利用風(fēng)能最常見的形式。自19世紀(jì)末，丹麥研制成風(fēng)力發(fā)電機(jī)以來，人們認(rèn)識(shí)到石油等能源會(huì)枯竭，才重視風(fēng)能的發(fā)展。 生物質(zhì)能：生物質(zhì)能來源于生物質(zhì)，也是太陽能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種新能源，它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無害的新能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，但利用率不到3%。1.1 產(chǎn)業(yè)背景第5頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四新能源的分類地?zé)崮埽旱厍騼?nèi)部熱

5、源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。中國地?zé)豳Y源豐富，分布廣泛，已有5500處地?zé)狳c(diǎn)，地?zé)崽?5個(gè)，地?zé)豳Y源總量約320萬兆瓦。 氫能：氫能在眾多新能源中，以其重量輕、無污染、熱值高、應(yīng)用面廣等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，將成為21世紀(jì)的理想新能源。氫能可以作飛機(jī)、汽車的燃料，可以用作推動(dòng)火箭動(dòng)力。1.1 產(chǎn)業(yè)背景第6頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)往往催生重大科技創(chuàng)新和革命。1857年的危機(jī)推動(dòng)了以電氣革命為標(biāo)志的技術(shù)革命;1929年的危機(jī)引發(fā)了二次世界大戰(zhàn)之后以電子、航空航天和核能技術(shù)突破為標(biāo)志的第二次技術(shù)革

6、命;當(dāng)前的金融危機(jī)，也必將催生一場新的科技革命新能源革命。1.2 產(chǎn)業(yè)前景第7頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四許多國家特別是發(fā)達(dá)國家，紛紛把發(fā)展新能源作為應(yīng)對金融危機(jī)、擴(kuò)大就業(yè)的重要投資領(lǐng)域。比如美國奧巴馬政府明確推出“綠色能源計(jì)劃”。該計(jì)劃提出3年內(nèi)，使可再生能源利用量增加1倍，到2012年，可再生能源發(fā)電比例提高到10%，到2025年增到25%，并準(zhǔn)備建立上千億美元的清潔能源發(fā)展基金以支持新能源技術(shù)的研發(fā)和推廣。奧巴馬此舉旨在改變美國的生產(chǎn)和生活方式，以保證其在新一輪國際競爭中占據(jù)制高點(diǎn)。1.2 產(chǎn)業(yè)前景第8頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四從

7、各方面反饋的信息看，積極發(fā)展新能源，既是著眼于應(yīng)對當(dāng)前金融危機(jī)，擴(kuò)大投資和消費(fèi)需求，增強(qiáng)市場信心，更是為了從根本上解決能源和環(huán)境問題，從戰(zhàn)略上搶占未來發(fā)展的制高點(diǎn)。作為全球最大的發(fā)展中國家，中國必須抓住這次歷史性機(jī)遇，加大新能源和可再生能源發(fā)展步伐，推進(jìn)能源戰(zhàn)略發(fā)展的轉(zhuǎn)型。1.2 產(chǎn)業(yè)前景第9頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四國際經(jīng)驗(yàn)表明，每次大的經(jīng)濟(jì)危機(jī)都孕育著新的產(chǎn)業(yè)革命的萌芽。第一次工業(yè)革命中蒸汽機(jī)的廣泛使用，推動(dòng)了煤炭大規(guī)模使用，煤炭作為新能源代替了木材等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源的地位。第二次工業(yè)革命中發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，推動(dòng)了石油的廣泛使用，并很快成為最主要的能

8、源。第三次工業(yè)革命主要是原子能、風(fēng)能、計(jì)算機(jī)和航天技術(shù)，其中與能源相關(guān)的主要是核能技術(shù)的發(fā)展，但在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)核能沒有獲得廣泛的發(fā)展。1.3 機(jī)遇與挑戰(zhàn)第10頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四下一輪工業(yè)革命石油等傳統(tǒng)能源是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的血液，因而對傳統(tǒng)能源的替代必將是革命性的，也只有出現(xiàn)替代石油等傳統(tǒng)能源的新能源的廣泛運(yùn)用，才能徹底改變整個(gè)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式，才能稱為新的工業(yè)革命。下一輪工業(yè)革命將促使轉(zhuǎn)變整個(gè)能源利用方式，以可再生能源重構(gòu)人類使用能源的創(chuàng)新體系，繼而催生一輪以能源為主導(dǎo)的全球新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)變革，最終實(shí)現(xiàn)全球分工體系的大“換血”和全球利益的大重組1.3 機(jī)遇與挑

9、戰(zhàn)第11頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四我國新能源技術(shù)與世界水平部分接近，與歐美發(fā)達(dá)國家處在同一起跑線上。我國在建和規(guī)劃的核電規(guī)模世界最大，核技術(shù)自主能力達(dá)到三代水平。2008 年底，風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到了1221萬kW，躋身于世界風(fēng)電裝機(jī)容量超千萬kW的行列，成為亞洲第1、世界第4的風(fēng)電大國，風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)國產(chǎn)化達(dá)到了一定水平。在太陽能利用方面，太陽能熱水器和地?zé)岵膳燃夹g(shù)已基本達(dá)到相當(dāng)指標(biāo)。技術(shù)已基本成熟并研制開發(fā)出了實(shí)用產(chǎn)品，具有一定的獲利能力和一定的市場，形成了初步的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。我國從“十五”開始布局實(shí)施國家“863”計(jì)劃“電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”和“新能源汽車”重大

10、項(xiàng)目，重點(diǎn)開展新能源汽車核心技術(shù)研發(fā)，國產(chǎn)新一代燃料電池轎車的最高車速已達(dá)150km/h。1.3 機(jī)遇與挑戰(zhàn)第12頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2 風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能是一種可再生、無污染的綠色能源，儲(chǔ)量十分豐富。據(jù)估計(jì)，全球可利用的風(fēng)能總量在53000TWh/年。風(fēng)能的大規(guī)模開發(fā)利用將會(huì)有效減少化石能源的使用，減少溫室氣體排放。保護(hù)環(huán)境、大力發(fā)展風(fēng)能已經(jīng)成為各國政府的重要選擇。2007年,全球風(fēng)力發(fā)電能力較2006年又增長24% ,達(dá)到94112MW,比10年前的不足5000MW增長了12倍。風(fēng)能是世界上增長最快的能源,過去10年間年平均增長率為29% ,與之形成反差的是,

11、同一期間每年煤電增長2.5%,核電增長1.8% ,天然氣發(fā)電增長2.5% , 油發(fā)電增長117%2.1 世界風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r第13頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2 風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能是一種可再生、無污染的綠色能源，儲(chǔ)量十分豐富。據(jù)估計(jì)，全球可利用的風(fēng)能總量在53000TWh/年。風(fēng)能的大規(guī)模開發(fā)利用將會(huì)有效減少化石能源的使用，減少溫室氣體排放。保護(hù)環(huán)境、大力發(fā)展風(fēng)能已經(jīng)成為各國政府的重要選擇。2007年,全球風(fēng)力發(fā)電能力較2006年又增長24% ,達(dá)到94112MW,比10年前的不足5000MW增長了12倍。風(fēng)能是世界上增長最快的能源,過去10年間年平均增長率為29% ,與之形

12、成反差的是,同一期間每年煤電增長2.5%,核電增長1.8% ,天然氣發(fā)電增長2.5% , 油發(fā)電增長117%2.1 世界風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r第14頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2007年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量及累計(jì)裝機(jī)容量 表1 2007年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量(兆瓦) 表2 2007年全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量(兆瓦)第15頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四世界風(fēng)力發(fā)電場的發(fā)電成本自20世紀(jì)80年代以來下降了將近90% ,現(xiàn)在已下降到4美分/(kWh),甚至更低。在有些市場,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)比傳統(tǒng)能源發(fā)電便宜。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)預(yù)測,到2020年風(fēng)力發(fā)電成本將下降到3美分

13、/(kWh)。風(fēng)力發(fā)電成本下降,主要原因是技術(shù)的進(jìn)步,風(fēng)電項(xiàng)目融資成本下降,以及渦輪機(jī)和零部件的制造和建設(shè)已形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模。 第16頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.2 風(fēng)電基本原理及組成把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁秋L(fēng)能利用中機(jī)械能最基本的一種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般有風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能裝置等構(gòu)件組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理比較簡單，風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪軸的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。 第17頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四 風(fēng)輪：把流動(dòng)空氣具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。一般

14、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪由2個(gè)或3個(gè)葉片構(gòu)成。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，已采用的發(fā)電機(jī)有3種，即直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。 調(diào)向器：使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪隨時(shí)都迎著風(fēng)向，從而能最大限度地獲取風(fēng)能。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)幾乎全部是利用尾翼來控制風(fēng)輪的迎風(fēng)方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。 限速安全機(jī)構(gòu)：保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全。限速安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持基本不變。 幾個(gè)部件作用說明第18頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四 圖1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組詳細(xì)組成第19頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)葉片 葉片是風(fēng)力發(fā)電

15、機(jī)中的關(guān)鍵部件之一，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。因此，葉片的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量水平十分重要，被視為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)水平代表。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的關(guān)鍵技術(shù)主要包括葉片的設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)形式、材料選擇和翼型的選擇等方面。其中，葉片的翼型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)形式直接影響風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率，是其中最核心的部分。第20頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)葉片葉片涉及到的主要專業(yè)技術(shù)： 空氣動(dòng)力學(xué) 彈性力學(xué) 復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 自動(dòng)控制 電機(jī)學(xué) 其他第21頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)葉片 風(fēng)

16、機(jī)對葉片的要求：高效的受風(fēng)翼型（空氣動(dòng)力學(xué)）重量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高（結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)）葉片表面光滑降低阻力制造成本低第22頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)葉片 葉片現(xiàn)在狀況： 現(xiàn)在風(fēng)能利用系數(shù)：0.47左右 極限值：0.539 材料：玻璃鋼（疲勞強(qiáng)度高、耐腐蝕、易成形） 材料：碳纖維（高彈性、質(zhì)量輕、價(jià)格貴）還有很大改進(jìn)空間第23頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)變速恒頻變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)可以使風(fēng)力機(jī)在很大風(fēng)速范圍內(nèi)按最佳效率運(yùn)行的重要優(yōu)點(diǎn)越來越引起人們的重視。從風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行原理可知，風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速并保持一個(gè)恒定的最

17、佳葉尖速比，從而使風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)Cp保持最大值不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出最大功率，最大限度的利用風(fēng)能，提高了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行效率。上世紀(jì)90年代后國外大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)均采用變速恒頻技術(shù)。第24頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)變速恒頻變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)之交直交發(fā)電系統(tǒng) 該系統(tǒng)利用磁場定向矢量控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網(wǎng)而言可起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?yōu)點(diǎn)：這種系統(tǒng)在并網(wǎng)時(shí)沒有電流沖擊，對系統(tǒng)幾乎沒有影響。缺點(diǎn)：頻率變換裝置采用靜態(tài)自鼓勵(lì)式逆變器，無功功率可調(diào)，但高頻電流流向并影響電網(wǎng)。第25頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2

18、.3 關(guān)鍵技術(shù)變速恒頻變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)之開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：變換器及控制、驅(qū)動(dòng)簡潔，大容量、高功率密度， 容錯(cuò)能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：非線性，需控制參數(shù)多，控制復(fù)雜。 以開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換核心，電機(jī)定子上設(shè)有集中繞組，轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體第26頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)建模與仿真 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模和分析技術(shù)主要研究建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的非線性分析模型的方法，用建立的分析模型，分析其在各種工況下的性能和動(dòng)力學(xué)特性，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否能夠滿足要求。第27頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四2.3 關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)建模與仿真系統(tǒng)模型主

19、要包括： 非線性功率傳動(dòng)鏈模型：主要研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析模型：主要研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中的結(jié)構(gòu)振動(dòng)變形情況。 控制策略分析模型：主要研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最大功率獲取的控制方法研究。第28頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3 核電及應(yīng)用 名詞:核反應(yīng)堆 核反應(yīng)堆通常指裂變反應(yīng)堆，即用于產(chǎn)生自身維持和控制鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)的裝置，因最初這種裝置由石墨磚及含核燃料的石墨塊堆砌成而得名。 核反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)備,鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在其中進(jìn)行,反應(yīng)堆的種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。 壓水堆中首先要有核燃料,把小手指頭大小的燒結(jié)二氧化鈾芯塊裝到

20、鋯合金管中,將2百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件。每個(gè)組件中有一束控制棒,控制著鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的急緩程度和反應(yīng)的開始和終止。第29頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3 核電及應(yīng)用 核電站的安全性核燃料在反應(yīng)堆中裂變時(shí)，產(chǎn)生大量的放射性物質(zhì)，因此，核電站是一個(gè)有很大潛在危險(xiǎn)性的能源設(shè)施，對它必須處處設(shè)防，避免各種可能事故發(fā)生。核電站設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)很高，這是它建設(shè)投資成本的重要原因。壓水堆核電站有4道安全屏障：二氧化鈾陶瓷塊可耐高溫，燃料組件包殼有很好密封，整個(gè)堆芯密封在壓力容器（厚20cm的鋼）內(nèi)，有堅(jiān)固的安全殼。因此安全性能夠保證。第30頁，共77頁，202

21、2年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3 核電及應(yīng)用 兩次嚴(yán)重人為核事故 1979年美國三里島核電站二回路故障，造成失水，無法導(dǎo)出余熱，部分燃料棒熔化、破損，放射性泄漏，但對環(huán)境影響不大。 1986年切爾諾貝利核電站嚴(yán)重事故，也是人為造成的。停堆進(jìn)行電機(jī)性能試驗(yàn)，切斷安全保護(hù)系統(tǒng)，將堆內(nèi)大部分控制棒迅速拔出，剩下8根時(shí)，反應(yīng)堆功率失控，被切斷的安全保護(hù)系統(tǒng)無法動(dòng)作，引起爆炸與燃燒，堆芯熔化，放射性嚴(yán)重泄漏，大范圍污染環(huán)境和大量人員死傷（31人死亡、203人放射病、400萬人低劑量輻射）。第31頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3 核電及應(yīng)用3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r 自195

22、4年蘇聯(lián)建成世界上第一座電功率5000KWe（千韋，磁通量單位）實(shí)驗(yàn)性核電廠以及1957年美國建成電功率9萬KWe的希平港原型核電站以來，世界核電已取得了長足發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年全世界正在運(yùn)行的核電機(jī)組有441個(gè)（其中輕水堆核電機(jī)組約占80%，重水堆核電機(jī)組約占8%，輕水堆核電機(jī)組中壓水堆機(jī)組占了76%，沸水堆機(jī)組約占34），分布在31個(gè)國家或地區(qū)，年發(fā)電量占世界總發(fā)電量的16%。另外，正在建造的核電機(jī)組有25臺(tái)。第32頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四 目前，世界核電主要分布在北美（美國、加拿大）、歐洲（法國、英國、俄羅斯、德國）和東亞（日本、韓國），這8個(gè)國家的核

23、電機(jī)組數(shù)量占全世界總和的74%，其裝機(jī)容量則占79.5%。核電裝機(jī)容量排名前三位的美國、法國和日本的核電機(jī)組之和占全世界的49.4%，裝機(jī)容量占56.9%。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r第33頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r國家/地區(qū)運(yùn)行機(jī)組數(shù)（臺(tái)）總裝機(jī)容量（MWe）占總發(fā)電量比例（%）美國10310452019.3加拿大181336014.6巴西220072.5阿根廷210056.9墨西哥213645法國596613078.5英國231285219.9德國172136631瑞典10963546.7瑞士5337232.1西班牙9773319.6比利時(shí)

24、7609255.6保加利亞4288044.1俄羅斯312324215.8烏克蘭151383548.5各國2006年核電裝機(jī)容量及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)第34頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四國家/地區(qū)運(yùn)行機(jī)組數(shù)（臺(tái)）總裝機(jī)容量（MWe）占總發(fā)電量比例（%）斯洛伐克6264056.1捷克6358130.5芬蘭4278032.9匈牙利4186637.2荷蘭14813.9羅馬尼亞17068.6斯洛文尼亞170742.4亞美尼亞140842.7南非218885.5中國大陸1189582.1中國臺(tái)灣64904韓國201771644.7日本554858029.3印度1533102.8巴基斯坦24

25、622.8立陶宛1130069.6伊朗000全世界441387680各國2006年核電裝機(jī)容量及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)（續(xù)）第35頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四美國：第一座核電廠建成于1975年12月。近50年來美國總共建成商業(yè)核電機(jī)組132臺(tái)，除去已經(jīng)關(guān)閉的28臺(tái)目前仍在運(yùn)行的有103臺(tái)，居世界之最，它們分布在美國的31個(gè)州。2006年美國核能發(fā)電量約為7804億千瓦小時(shí)，占全國總發(fā)電量的19.3%。美國核電發(fā)展的特點(diǎn)：開發(fā)階段起步早，堆型多，建設(shè)階段大起大落。由于美國資金雄厚，早期采用多種堆型進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)大量試驗(yàn)后，較早地確定了輕水堆。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r美國第36頁，共

26、77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四1975年美國核電發(fā)展達(dá)到頂峰，此前發(fā)展過猛，此后緊急剎車。美國現(xiàn)有的核電機(jī)組全是早期建成的。三十多年來，美國沒有新建一臺(tái)核電機(jī)組。三里島事故是促使美國核電發(fā)展急剎車的主要原因。這次事故雖然沒有造成環(huán)境污染，但給電力公司造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。三里島事故后，美國已經(jīng)訂貨的核電機(jī)組停止制造，正在建造的下馬，剛剛建成的機(jī)組不讓運(yùn)行。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r美國第37頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四三里島事故后，美國核安全標(biāo)準(zhǔn)變得過于苛刻，審批手續(xù)復(fù)雜，時(shí)間拖得很長，造成建設(shè)周期延長，成本增加，電力公司難以承受。另外，燃料和高放廢物

27、最終處置問題也是困擾美國核電發(fā)展的大難題。美國政府經(jīng)過二十年的努力才落實(shí)最終處置場，定點(diǎn)在內(nèi)華達(dá)州尤卡山。經(jīng)過三十多年的停頓后，目前美國核能事業(yè)正在復(fù)蘇。在核燃料循環(huán)方面，美國過去一直是采用開式循環(huán)，燃料暫存不經(jīng)過處理直接送到最終處置庫。為了減少環(huán)境污染，降低最終廢物處置量，目前美國正在改變核燃料循環(huán)技術(shù)路線，積極開發(fā)先進(jìn)的后處理技術(shù)。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r美國第38頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四法國在世界第一次石油危機(jī)之后，決心發(fā)展核電，目前正在運(yùn)行的核電機(jī)組有59個(gè)，核電總裝機(jī)容量6613萬千瓦，2006年總核電量為4309億千瓦小時(shí)，占總核電量的78.5%，核

28、電比例位居世界第一。 法國核電發(fā)展的特點(diǎn)是：一直穩(wěn)步發(fā)展，面對世界上出現(xiàn)的兩次大的核事故，法國發(fā)展核電的決心、政策和計(jì)劃從不動(dòng)搖。技術(shù)路線方面，法國核電堆型統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、程度化，由此帶來的好處是安全審批程序較簡單，審批時(shí)間短，建造周期較短，核電成本較低。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r法國第39頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四在廠址選擇和布局方面，除沿海布置外，內(nèi)陸濱河廠址也較多。采用閉式燃料循環(huán)，后處理技術(shù)先進(jìn)，并重視發(fā)展快中子增殖堆，力圖充分利用核燃料。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r法國第40頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四日本一次能源嚴(yán)重匱乏，一

29、直堅(jiān)持積極發(fā)展核電的政策。目前日本運(yùn)行的核電機(jī)組有55臺(tái)，2006年核電總裝機(jī)容量為4858萬千瓦，核能發(fā)電量為2807億千瓦小時(shí)，占全國總發(fā)電量的29.3%。同法國一樣，世界上兩次大的核事故并未動(dòng)搖日本發(fā)展核電的基本方針，日本核電一直穩(wěn)步增長。在核電堆型選擇方面，日本的壓水堆和沸水堆核電機(jī)組并行發(fā)展，兩者數(shù)量相近。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r日本第41頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四日本柏崎核電廠是目前世界上裝機(jī)總?cè)萘孔畲蟮暮穗姀S（總裝機(jī)容量8841兆瓦），其中的兩臺(tái)ABWR機(jī)組是目前世界上最先進(jìn)的輕水堆核電機(jī)組（見圖）。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r日本第42頁，共77頁，2

30、022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四我國的核能事業(yè)開始于1955年，但核能發(fā)電起步較晚，上世紀(jì)七十年代開始設(shè)計(jì)工作，1985年開始建設(shè)我國大陸第一座核電廠（即秦山核電廠）,1994年投入運(yùn)行。其后,除1996年開工建設(shè)的秦山2期核電廠是自主設(shè)計(jì)外，先后從法國引入大亞灣2984MWe和蛉澳一期輕水核電站,從加拿大引入秦山3期2750MWe重水核電站,從俄羅斯引進(jìn)田灣21060MWe核電站。我國大陸已投入商業(yè)運(yùn)行的11臺(tái)核電機(jī)組，其總裝機(jī)容量約為900萬千瓦。2007年核發(fā)電量近600億千瓦小時(shí)，大約占全國總發(fā)電量的1.8%。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第43頁，共77頁，2022年，5月20

31、日，5點(diǎn)11分，星期四我國大陸現(xiàn)有三個(gè)核電基地:即浙江秦山核電基地(已建成5個(gè)核電機(jī)組，在建4個(gè)機(jī)組)廣東大亞灣核電基地(已建成4個(gè)核電機(jī)組，在建2臺(tái)機(jī)組)江蘇田灣核電基地(2臺(tái)核電機(jī)組已投入運(yùn)行）在其它地區(qū)正在建設(shè)的核電廠有：遼寧紅沿河4臺(tái)機(jī)組；福建寧德2臺(tái)機(jī)組，福清2臺(tái)機(jī)組3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第44頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第45頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四機(jī)組名稱單機(jī)容量（MWe）開始建造時(shí)間商業(yè)運(yùn)行時(shí)間秦山一期3001985-03-021994-04秦山二期26501996-06-022002

32、-05-03秦山三期27281998-06-082003-07-24大亞灣29841987-08-071994-05-06嶺澳一期29841997-052003-01-08田灣一期210601999-10200711秦山二期擴(kuò)建2650 在建嶺澳二期2984 在建遼寧紅沿河4984 在建福建寧德2984 在建浙江方家山2984在建福建福清2984 在建中國大陸已投入運(yùn)行和在建的核電廠第46頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四秦山一期：秦山一期30萬千瓦機(jī)組是我國自主設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營的第一個(gè)原型堆核電機(jī)組。它的建成結(jié)束了我國大陸無核電的歷史，使我國成為繼美、英、法、前蘇聯(lián)、加

33、拿大和瑞典之后世界上第7個(gè)能自行設(shè)計(jì)、建造核電廠的國家。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第47頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四秦山二期核電廠是我國首座自主建設(shè)、自主建造、自主管理、自主運(yùn)營的2650MWe級(jí)商用壓水堆核電廠。兩臺(tái)機(jī)組分別于2002年4月15日和2004年5月3日投入商業(yè)運(yùn)行。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第48頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四序號(hào)項(xiàng)目名稱單位指標(biāo)1廠區(qū)占地面積（包括開關(guān)站）公頃602建構(gòu)筑物占地面積 m21260003廠區(qū)道路、廣場占地面積 m2600004建筑系數(shù)%215綠化面積 m2900006綠化系數(shù)%157每機(jī)組

34、用地公頃/機(jī)158單位容量占地公頃/萬KW0.259土石方（挖方）工程量 萬m366510護(hù)堤長度 m1000秦山二期主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)第49頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四秦山三期核電廠是引進(jìn)加拿大重水堆技術(shù)建造的兩臺(tái)728MW級(jí)重水堆核電廠。兩臺(tái)機(jī)組先后于2002年12月31日和2003年7月24日投入商業(yè)運(yùn)行。目前運(yùn)行情況良好。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第50頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四廣東大亞灣核電廠是我國引進(jìn)國外資金、設(shè)備和技術(shù)建設(shè)的首座2900MW級(jí)商用壓水堆核電廠。兩臺(tái)單機(jī)容量984MW壓水堆機(jī)組的核島部分采用的是法國壓水堆技術(shù)

35、。大亞灣核電廠年發(fā)電量約150億千瓦時(shí)，70供香港，30送廣東電網(wǎng)。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第51頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四嶺澳核電廠廣東嶺澳核電廠一期工程建成兩臺(tái)單機(jī)容量為984MW的壓水堆核電機(jī)組，它們以大亞灣核電機(jī)組為參考，綜合經(jīng)驗(yàn)反饋、新技術(shù)應(yīng)用和核安全發(fā)展的要求，實(shí)施了若干改進(jìn)。兩臺(tái)機(jī)組先后于2002年5月28日和2003年1月8日投入商業(yè)運(yùn)行，目前運(yùn)行性能良好。2004年7月，國務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)嶺澳二期工程，其規(guī)模和機(jī)組與嶺澳一期相同。兩臺(tái)機(jī)組將分別于2010年和2011年建成并投入商業(yè)運(yùn)行。3.1 世界核電發(fā)展?fàn)顩r中國第52頁，共77頁，2022年，

36、5月20日，5點(diǎn)11分，星期四由于化石燃料的供應(yīng)和價(jià)格經(jīng)常受到國際政治外交和軍事沖突的影響，溫室氣體排放造成的環(huán)境問題壓力日益加劇，加上兩次大事故后世界核電的運(yùn)行業(yè)績和技術(shù)進(jìn)步，使得世界上許多國家又把發(fā)展清潔能源的注意力又重新轉(zhuǎn)向核能。在經(jīng)歷了上世紀(jì)八、九十年代的低潮后，世界核電正在走向復(fù)蘇，今后許多國家將大規(guī)模建造先進(jìn)的核電機(jī)組，并繼續(xù)開發(fā)先進(jìn)核能系統(tǒng)?？偟陌l(fā)展路線圖是：現(xiàn)有核電機(jī)組延長使用壽命新建第三代輕水堆機(jī)組開發(fā)第四代核能系統(tǒng)開發(fā)核能制氫3.2 世界核電發(fā)展前景第53頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四按照目前約定成俗的說法，現(xiàn)有的核能系統(tǒng)分為三代:上世紀(jì)五十年代末

37、至六十年代初建造的第一批原型核電機(jī)組為第一代；六十年代至七十年代大批建造的單機(jī)容量為6001400KW的標(biāo)準(zhǔn)型核電機(jī)組為第二代，它們是目前世界上正在運(yùn)行的441臺(tái)核電機(jī)組的主體；八十年代開始發(fā)展、九十年代后期投入市場的先進(jìn)輕水堆（APWR、ABWR）核電機(jī)組為第三代;上世紀(jì)與本世紀(jì)之交提出的、目前正在開發(fā)的先進(jìn)核能系統(tǒng)為第四代。3.2 世界核電發(fā)展前景第54頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四第三代核能系統(tǒng)-滿足URD或EUR要求URD（用戶要求文件）要求舉例:設(shè)計(jì)壽期 60年設(shè)計(jì)可利用率 87%建造周期 54個(gè)月先進(jìn)儀控系統(tǒng)非能動(dòng)安全特性嚴(yán)重事故緩解措施3.2 世界核電發(fā)

38、展前景第55頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四第四代核能系統(tǒng)（背景）第四代核能系統(tǒng)的概念最先是在1999年6月召開的美國核學(xué)會(huì)年會(huì)上提出的。美國、法國、日本、英國等核發(fā)達(dá)國家于2000年組建了Gen-核能國際論壇。2003年，美國、法國、日本、英國、加拿大、韓國、阿根廷、南非、巴西、瑞士、歐洲原子能聯(lián)盟等共11個(gè)國家和組織決定共同開發(fā)第四代核能系統(tǒng)。2006年7月上述11個(gè)會(huì)員組織接納俄羅斯為第四代核能國際論壇成員。3.2 世界核電發(fā)展前景第56頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四第四代核能系統(tǒng)（目標(biāo)）經(jīng)濟(jì)初投資 1000美元/KW總的電力生產(chǎn)成本 3

39、美分/ KWh建設(shè)周期 3年 可持續(xù)發(fā)展 潔凈空氣（廢物量極少）長期可靠燃料利用率高3.2 世界核電發(fā)展前景第57頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四背景我國目前核電規(guī)模不大，核發(fā)電量占全國中發(fā)電量比例甚小，與世界核電平均水平相差甚遠(yuǎn)。其主要原因是過去我國核電在國家能源戰(zhàn)略中的作用和地位無足輕重。為了滿足我國電力增長需求，保障能源供應(yīng)安全、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、保證社會(huì)和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，我國近來調(diào)整了核電政策，由過去的“適度發(fā)展核電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺e極發(fā)展核電”。2006年3月國務(wù)院通過了我國中長期核電發(fā)展規(guī)劃（2005-2020年）。按此規(guī)劃，到2020年，我國大陸核電

40、運(yùn)行機(jī)組總裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬千瓦。這相當(dāng)于要求在今后1415年內(nèi)，平均每年要建成兩個(gè)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組。3.2 世界核電發(fā)展前景中國第58頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四背景目前應(yīng)該說是中國核能發(fā)展的第三階段，國家已將核電作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分。其方針是“積極推進(jìn)核電建設(shè)”。到2020年核電在國家電力的比例將為45,中國將建至少30座100萬千瓦級(jí)的核電站。根據(jù)國家中長期能源發(fā)展形勢和前景分析，在2050年我國的能源需求的研究報(bào)告中指出，核電占一次能源的比重應(yīng)提高到12.5%，總裝機(jī)容量達(dá)到240GW。核燃料循環(huán)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力到2020年也要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高4

41、6倍。3.2 世界核電發(fā)展前景中國第59頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四據(jù)能源研究部門預(yù)測，2035年我國核能發(fā)電量有望達(dá)到當(dāng)年全國電力總發(fā)電量的16%，約為3億千瓦時(shí)。即在大約30年后，我國核能發(fā)電有望達(dá)到目前世界核電發(fā)展的平均水平。以廣東為例。根據(jù)國家“積極發(fā)展核電”的方針，廣東省提出了至2020年建成核電裝機(jī)容量達(dá)到2400萬千瓦，在建1000萬千瓦的核電發(fā)展目標(biāo)。3.2 世界核電發(fā)展前景中國第60頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四我國核電發(fā)展技術(shù)路線從長遠(yuǎn)來講，我國核電發(fā)展執(zhí)行熱堆-快堆-聚變堆三步走的方針。在發(fā)展和利用熱堆階段，執(zhí)行198

42、2年回龍觀會(huì)議確定的以壓水堆為主技術(shù)路線。裂變堆核電的技術(shù)路線為：近期主要采用經(jīng)改進(jìn)的第二代核電技術(shù)，建設(shè)一批核電機(jī)組；同時(shí)開發(fā)第三代和第四代核電技術(shù)。3.2 世界核電發(fā)展前景中國第61頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四我國核電發(fā)展技術(shù)路線國務(wù)院于2006年2月發(fā)布的國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中，已將“大型先進(jìn)壓水堆和高溫氣冷堆核電站”列為16個(gè)國家重大科技專項(xiàng)之一。浙江三門，廣東陽江，山東海洋共6個(gè)100萬千瓦級(jí)核電機(jī)組作為我國核電自主化依托項(xiàng)目，已通過國際招標(biāo)分別與美國Westinghouse和法國Areva簽訂了引進(jìn)AP1000和EPR技術(shù)協(xié)議。3.2 世界核電

43、發(fā)展前景中國第62頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四我國核電發(fā)展技術(shù)路線上述項(xiàng)目投標(biāo)單位和堆型為：日本東芝公司控股的美國西屋電器公司（美國先進(jìn)壓水堆）AP1000和法國阿海琺（Areva）公司歐洲先進(jìn)壓水堆EPR國產(chǎn)第三代壓水堆核電示范工程將于2010年左右開工建設(shè)，2015年后逐步推廣，2020年后將成為我國大規(guī)模核電建設(shè)的主力機(jī)型。我國也在開發(fā)高溫氣冷堆，一方面作為壓水堆發(fā)電的補(bǔ)充，同時(shí)也為發(fā)展第四代核能系統(tǒng)和核能制氫提供技術(shù)基礎(chǔ)。3.2 世界核電發(fā)展前景中國第63頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四原子和原子核: 一切物質(zhì)都是由原子組成的,原子由

44、帶正電的原子核和繞原子核旋轉(zhuǎn)的帶負(fù)電的電子構(gòu)成的;原子核一般由質(zhì)子和中子組成;同一種元素的原子具有相同的化學(xué)性質(zhì),他們的原子核中質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)可能不同。鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng):裂變反應(yīng)是由中子引起的,反應(yīng)的結(jié)果又產(chǎn)生新的中子,如果能利用新的中子引起新的核裂變,裂變反應(yīng)就能連續(xù)不斷的進(jìn)行下去,這就是鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。50多年前,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鈾-235原子核在吸收一個(gè)中子后能分裂,放出23個(gè)中子,同時(shí)放出大量能量(核裂變能)。鈾是自然界中原子序數(shù)最大的元素,地殼中含量約為4百萬分之一.天然鈾由3種同位素構(gòu)成,其中鈾235占0.71%,鈾235原子核裂變放出的能量是同量煤燃燒放出能量的270萬倍。3.3 核電

45、站工作原理第64頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四3.3 核電站工作原理第65頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四核電站的工作原理壓水堆核電站壓水堆核電站主要由原子核反應(yīng)堆、一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)和設(shè)備組成，如圖所示。3.3 核電站工作原理第66頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四核電站的工作原理壓水堆核電站一回路系統(tǒng)是將裂變能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的熱能裝置。它由反應(yīng)堆、一回路循環(huán)泵（即主泵）、穩(wěn)壓罐（即穩(wěn)壓器）、蒸汽發(fā)生器以及相應(yīng)的管道等組成。原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能使堆芯發(fā)熱溫度升高，高溫高壓的冷卻水在主循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)下，流進(jìn)

46、反應(yīng)堆堆芯，將堆芯中的熱量帶至蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器再把熱量傳遞給二回路循環(huán)系統(tǒng)中的給水，使給水加熱變成高壓蒸汽，放熱后的冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一個(gè)密閉的循環(huán)回路。3.3 核電站工作原理第67頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四核電站的工作原理壓水堆核電站為了確保安全，將整個(gè)一回路循環(huán)系統(tǒng)的主要設(shè)備集中安裝在一座立式圓柱狀球形頂蓋密封建筑物（通常稱為核電站安全殼）里，它是采用預(yù)應(yīng)力混凝土內(nèi)襯鋼板的大型建筑結(jié)構(gòu)，能承受一定壓力，可以防止放射性物質(zhì)穿透和向外擴(kuò)散。二回路循環(huán)系統(tǒng)由汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、二回路循環(huán)泵等設(shè)備組成。二回路中蒸汽發(fā)生器的給水吸收

47、了一回路傳來的熱量變成高壓蒸汽，然后推動(dòng)汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作功后的廢氣在冷凝器內(nèi)冷卻而凝結(jié)成水，再由給水泵送入加熱器加熱后重新返回蒸汽發(fā)生器，再變成高壓蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)作功發(fā)電，這樣構(gòu)成了第二個(gè)密閉循環(huán)回路。3.3 核電站工作原理第68頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四核電站的工作原理壓水堆核電站二回路系統(tǒng)設(shè)備均安裝在汽輪發(fā)電機(jī)組廠房內(nèi)，一回路和二回路通過主蒸汽管道與蒸汽發(fā)生器連接。核電站的二回路系統(tǒng)和普通火電站的動(dòng)力回路相似，蒸汽發(fā)生器和一回路系統(tǒng)相當(dāng)于火電站的鍋爐。由于反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)往往帶有一定劑量的放射源，因此，從反應(yīng)堆出來的冷卻劑一般不宜直接送入汽輪機(jī)，

48、否則將會(huì)使常規(guī)機(jī)組操作維修復(fù)雜，所以核電站一般比火電站要多一套動(dòng)力回路。3.3 核電站工作原理第69頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四第三代核電AP1000的五大核心關(guān)鍵技術(shù) 核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注技術(shù)核島鋼制安全殼底封頭成套技術(shù)模塊設(shè)計(jì)和制造技術(shù)主管道制造技術(shù)核島主設(shè)備大型鍛件制造技術(shù)3.4 核電站關(guān)鍵技術(shù)第70頁，共77頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)11分，星期四核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注技術(shù)2009年3月31日14時(shí)06分，世界上首臺(tái)AP1000核電機(jī)組三門核電站一號(hào)機(jī)組核島第一罐混凝土澆注順利完成，4月20日混凝土養(yǎng)護(hù)取得成功。這是世界核電站工程建設(shè)中首次成功采用核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注的先進(jìn)技術(shù)，我國成為首個(gè)成功掌握此項(xiàng)技術(shù)的國家。核電站核島筏基是核反應(yīng)堆廠房的基礎(chǔ)部分，其大體積混凝土一次性整體澆注，可以實(shí)現(xiàn)核電站核島基礎(chǔ)的一次整體成形，具有無接口、防滲好等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，特別適合安全性能要求較高的核電施工。但由于澆注后的養(yǎng)護(hù)是難點(diǎn)，一直是施工的一大技術(shù)難題。該項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施，可以有效縮短工期，將為未來第三代核電的批量化建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3.4 核電站關(guān)