核能发电概论--讲义
发电动力系统概论-核能发电p27
第四章核能发电第一节概述一、核能发电的发展概况核能发电就是实现核裂、并将巨大的裂变能转变为电能。
核电站与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。
核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”，这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。
从原理上讲，核电站实现了核能－热能－电能的能量转换。
从设备方面讲，核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。
发展核电是可持续发展战略的重要组成部分。
目前，除燃烧化石燃料和水力发电外，只有核电是现实可行、技术成熟、具有大规模工业应用成功经验的能源。
火电、水电、核电是电能生产的三大支柱。
核电从其诞生之日起，就显示了强大的生命力。
1954年，前苏联建成世界第一座实验核电站，功率为5000千瓦（5MWe）；1957年世界上第一座商用核电站———美国希平港60MWe核电站并网发电。
据统计，截至2008年初，世界在31个国家的201座核电站中运转着439个核电反应堆，总装机容量为384.6 GWe。
其中，104个在美国，58个在法国，55个在日本，合计占总数约一半。
法国是核电占总发电量份额最大的国家，达到75％，美国是核电净装机容量最多的国家，有104台核电机组在运行，装机总容量超过100 GWe。
人们正在加紧开发利用快中子增殖反应堆发电，把占天然铀99％以上的铀－238同位素利用起来，现有的核燃料资源的利用率就会增加60～70倍。
现在的核电站都是利用核裂变能发电，如果实现了可控核聚变，人类就可以用氘来发电。
1升海水可提取0．03克氘，这些氘通过核聚变能释放相当于300升汽油所提供的能量。
多年以来，由于社会、经济和政治压力的影响，一些国家，特别是西欧纷纷停止了核电项目或者是关闭现有的核电站，使得核电装机容量呈现下降。
但是随着石油和石化产品价格居高不下，燃气价格不断攀升，能源安全问题、空气污染和全球变暖问题以及现有核电站的高性能运转状况，使得在在美国和欧洲持续许久的反核电情绪开始平息，2005年以来出现了核电项目“复兴”。
《核能发电原理》课件(第一章)解析
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核裂变： 在慢中子的作用下，铀的一种同位素92U235分裂为两 块周期表中央部分元素的原子核碎片，同时放出 1~3个中子。其可能的一种核反应方程为
235 1 139 95 1 U n Xe Sr 2 n 92 0 54 38 0
由于铀在分裂后产生新的中子，因此这种裂变反应 （保持在一定的条件下）可以是自持反应或链式反 应。 在周期表中央部分的原子核内，每个核粒子的 结合能大约为8.5兆电子伏特；而对于铀元素，则
第一章 核裂变基础知识
§1-1 §1-2 §1-3 §1-4 原子与原子核 放射性与核反应 裂变反应 链式裂变反应
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§1-1 原子与原子核
一、原子： 物理实验证明，物质是不连续的。将某一种物质 分成越来越小的颗粒时，会有保持这种物质化学 性质而不能再分的时候。这些仍然具有单质化学 物质的最小颗粒称之为原子。 -8 原子的直径约：10 cm -12cm 原子核的直径为： 10 每个电子带一个单位 负荷电荷：1.6×10-9C
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结合能减为7.5兆电子伏特。因此在每一次裂 变过程中，核的静能减少，而碎片的动能却 大约增加了（8.5-7.5）×235兆电子伏特 ≈3.8×10-4尔格。对于每裂变1克铀，释放出 来的能量（基本上为热的形式）等于：
3.8 104 6.0 1023 7 7 23 Q 2 . 3 10 ( Kcal ) 9 . 6 10 ( KJ ) 6 . 0 10 (MeV) 10 235 4.2 10
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核聚变： 我们以重氢(氘1H2和超重氢（氚1H3)的聚变反应为例 。在这个过程中，形成氦核并放出中子：
《核能发电技术》课件
核能发电厂主要有压水堆、沸水堆、重水堆、快中子增殖堆等类型，不同类型的核能发电厂在运行方式上存在差异。
核能发电厂的主要类型
核能发电厂的启动和停运涉及到复杂的操作流程，需要经过严格的检查和审批程序。
核能发电厂的启动与停运
核能发电厂必须遵守严格的安全管理制度，包括人员培训、设备维护、安全检查等方面，以确保核安全。
第四代核能技术
快中子反应堆
熔盐堆
利用快中子裂变反应产生能量，具有更高的燃料利用率和更少的放射性废物产生。
采用熔盐作为燃料和冷却剂，具有更高的热效率和更好的安全性能。
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惯性约束核聚变
利用超高能激光或粒子束在极短时间内触发聚变反应，实现能源生产。
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核聚变能源
利用轻元素在超高温和超高压条件下发生聚变反应释放能量，具有巨大的潜力。
核能发电原理
VS
核能发电的历史可以追溯到20世纪50年代。1954年，苏联建成了世界上第一座核电站，此后核能发电技术在全球范围内得到了快速发展。目前，核能发电已经成为全球电力供应的重要来源之一。
发展
随着科技的不断进步，核能发电技术也在不断发展和完善。目前，全球正在研发新一代的核反应堆，如小型模块化反应堆、熔盐反应堆等，以提高核能发电的安全性和经济性。同时，一些国家也在探索核聚变发电的可行性，以期实现更加高效和环保的能源利用。
02
磁约束核聚变
通过磁场控制聚变反应，实现可控的核聚变能源生产。
05
CHAPTER
核能发电与其他可再生能源的比较
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04
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核能发电与太阳能发电都是可再生能源，但核能发电不受天气和地理位置的影响，可以提供稳定的电力输出。
《核能发电技术》课件
核辐射与安全标准
核辐射种类
包括α、β、γ射线等，具有穿透能力和电离作用。
安全标准
为保障人体健康，规定了核辐射的最大容许剂量和暴露时间。
监测设备
用于实时监测核辐射水平和提供预警。
核反应堆安全系统
反应堆冷却系统
确保反应堆在正常或异常情况下能够得到有效冷却。
安全壳
用于容纳反应堆和防止放射性物质外泄。
ERA
核反应堆
核反应堆定义
核反应堆是核能发电的核心设施，通过可控核裂 变反应产生热能。
核反应堆类型
根据用途和设计，核反应堆有多种类型，如轻水 堆、压水堆、沸水堆等。
核反应堆结构
核反应堆由堆芯、反射层、冷却剂系统等部分组 成，各部分协同工作以维持核裂变反应。
蒸汽发生器
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蒸汽发生器作用
蒸汽发生器利用反应堆产 生的热能将水转化为蒸汽 ，驱动涡轮机转动。
核能与风能结合
风能和核能在能源生产上也有互补性，风能的波动性和核能的稳定性可以相互补充，提高 能源供应的稳定性。
核能与地热能结合
地热能和核能在能源生产上也有互补性，地热能的稳定性和核能的效率可以相互补充，提 高能源供应的效率和稳定性。
THANKS
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核能发电优势
核能发电具有高效、低成本、低污染等优势。核能发电的能量密度高，能够实现大规模 发电，且运行成本相对较低。同时，核能发电不依赖于化石燃料，减少了温室气体排放
。
核能发电挑战
核能发电也存在一些挑战，如核安全、核废料处理、公众接受度等。核能发电存在潜在 的放射性泄漏风险，需要严格的安全措施来保障。此外，核废料的处理和处置也是一大 难题，需要高度专业化的设施进行处理和长期储存。另外，由于核能技术的特殊性，公
核能发电技术教学课件
核聚变
核聚变(nuclear fusion) 由两个或多个轻核聚合形 成较重核的过程。
热核武器 以聚变反应为基础的核武器
3 1
H
＋
2 1
H
＋ 40
000
000
℃
4 2
He
1 0
n
氢弹就是利用装在其内部 的一个小型铀原子弹爆炸产生 的高温引爆的。
ห้องสมุดไป่ตู้
人工核反应
人工核反应是指原子核受中子、质子、α粒子、重粒 子(例如原子核162 C)等轰击而形成新核的核嬗变过程(nuclear transmutation) 。
1919年卢瑟夫实现了第一个核嬗变反应:
通式为:
14 7
N
24
A1
Z1
X
AZ22a
17 8
O
+
11P
A3
Z3
Y
A4 Z4
b
式中X为靶核，a为入射粒子，Y为产物核，b为出 射粒子，通常简写为A1X(a,b)A3Y。
人工核反应的实现, 使科学家在实验室合成已
知元素的新核素和新的化学元素成为可能 。
3. 费米提出链式反应概念。
4. 1939年9月1日，第二次世界大战正式打响
核能开发的历史进程
1. 1933年，爱因斯坦移居美国 2. 1938年，费米逃往美国 3. 德国尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、劳厄、哈恩、
盖革 4. 1933年，匈牙利物理学家齐拉德（1898－1964）已经意
识到核能的开发可能用于军事 5. 1935年，建议物理学家暂缓发表研究成果 6. 1939年，玻尔认为核能利用为时尚早 7. 1939年，说服美国政府抢在德国之前抓紧研制原子弹。爱
核能发电技术
核能发电技 术
目录
-
01 引言 02 技术原理 03 发展现状 04 未来趋势 05 结论
1
引言
核能发电是一种利用 核反应从原子核释放 的能量来生成电能的
发电方式
与其他化石燃料 相比，核能发电 具有高效率、低 成本、大规模供
应等优势
本篇文章将详细 介绍核能发电的 技术原理、发展 现状和未来趋势
未来趋势
更高效、更安全
未来趋势
未来，核能发电技术将朝着更高 效、更安全的方向发展。一方面 ，通过改进反应堆设计和运行方 式，提高反应堆的效率和安全性 ；另一方面，通过引入先进的技 术和管理手段，加强核安全监管 和风险防范能力，确保核能发电 的安全稳定运行
未来趋势
国际合作与交流加强
随着全球能源市场的不断扩大和 国际合作的加强，各国之间的核 能技术交流与合作将更加频繁和 紧密。通过加强国际合作与交流 ，可以共同推进核能技术的发展 和应用，实现资源共享和优势互 补。同时也有助于解决一些全球 性的能源和环境问题，如能源短 缺、环境污染等
结论
核能发电的国际合作与竞争
未来，核能发电的国际合作与竞争将进一步加强。一方面，许多国家都认识到了核能发 电的重要性，将其纳入到国家能源战略中，积极推动本国核能发电技术的发展；另一方 面，一些国家也积极开展国际合作，共同研发和推广核能发电技术，实现资源共享和优 势互补 在这个过程中，国际原子能机构(IAEA)等国际组织将发挥重要作用。IAEA是联合国系 统内的一个专门机构，负责促进全球和平利用核能事业，确保核安全、核安保和核裁军。 未来，IAEA将加强对于全球核能发电的监管和协调，促进各国之间的合作与交流 同时，一些国际组织和国家也积极推动核能发电技术的创新和研发。例如，一些国家建 立了核能研发中心和实验室，开展核能发电技术的研究和开发；一些国际组织也积极推 动核能技术的国际合作和交流，如G7等发达国家集团和OPEC等发展中国家组织
第一章 核电站概论.
分类
能源 分类
按照能源的 形成和来源
分类
第二类 能源
可再生 能源
按照利用能源 分类 的技术状况
常规能源
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新能源
第三类 能源
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按照能源转换和传递方式分类
• 一次能源
如:煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、沼 气、太阳能、核能、潮汐能、地热能… … • 二次能源
如:汽油、煤气、焦炭、蒸汽、电能、氢能、酒精、 热水… …
• 太阳能能流密度低、其强度受各种因素（季节、地 点、气候等）的影响不能维持常量。
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太阳能发电
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太阳能光伏电站
深圳园博园太阳能光伏并网电站
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3.2 地热能
是来自地球深处的可再生热 能。它来源于地球的熔融岩浆和放 射性物质的衰变。地下水的深处循 环和来自极深处的岩浆侵入到地壳
海洋能开发利用的方式主要是 发电，其中潮汐发电和小型波浪发 电技术已经实用化。
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盐差发电原理图 温差发电原理图
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加拿大安娜波利斯潮汐电站
海流能发电示意图
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二、世界电力工业回顾
• 电力工业起源于10世纪后期。 • 1875年世界上第一台火力发电机组建于巴黎北火 车站的直流发电机，用于照明供电。 • 1904年意大利试验地热发电成功。 • 1912年德国建成世界第一座潮汐电站。 • 1920年前苏联建成第一座热电站。 • 1925年美国制成世界第一台100MW汽轮发电机组。 • 1929年美国建成第一座抽水蓄能电站，7000kW。
《核能及其应用》 讲义
《核能及其应用》讲义一、核能的基本原理核能，这个听起来神秘而强大的能源形式，其实源于原子核内部的结构变化。
简单来说，就是通过某些方式使原子核发生分裂或聚合，从而释放出巨大的能量。
原子核由质子和中子组成。
当原子核发生裂变，比如铀-235吸收一个中子后分裂成两个较小的原子核，并同时释放出两到三个中子和大量的能量。
而这些释放出的中子又能继续引发其他铀-235原子核的裂变，形成链式反应，持续释放出更多的能量。
核聚变则是让轻原子核，比如氢的同位素氘和氚，在极高的温度和压力下聚合在一起形成较重的原子核，如氦原子核，并释放出巨大的能量。
二、核能的优点核能具有许多显著的优点，这使得它在能源领域中占据着重要的地位。
首先，核能的能量密度极高。
少量的核燃料就能产生大量的能量。
与传统的化石燃料相比，核能所需的燃料量极少，就能持续供应大量的电力。
其次，核能是一种相对清洁的能源。
在正常运行情况下，核能发电不会像燃烧化石燃料那样产生大量的温室气体和污染物，对缓解气候变化和改善环境质量具有重要意义。
再者，核能的供应相对稳定。
不像太阳能和风能等可再生能源受到天气和季节的影响，核电站可以持续稳定地运行，为电网提供可靠的电力支持。
三、核能的应用领域1、核能发电核能发电是目前核能最主要的应用领域。
核电站通过核反应堆将核能转化为热能，再通过蒸汽轮机将热能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能。
核电站的建设和运营需要严格的安全标准和监管措施，以确保核辐射不会对环境和公众造成危害。
目前，许多国家都在积极发展核能发电。
一些国家如法国，其核能发电占总发电量的比例相当高。
我国也在稳步推进核电站的建设，以满足日益增长的电力需求。
2、核能在医学中的应用核能在医学领域也有着广泛的应用。
放射性同位素可以用于诊断和治疗疾病。
例如，碘-131 常用于甲状腺疾病的诊断和治疗，钴-60 可用于肿瘤的放射治疗。
正电子发射断层扫描（PET）技术利用放射性同位素标记的药物，能够帮助医生更准确地诊断癌症和其他疾病。
核能发电概论--
天然铀
U-235
U-238
U-235低浓缩铀Fra bibliotek核电与火力发电的比较
火力发电
核电 核电
给水泵
沸水堆（BWR）的结构
反应堆安全壳
汽轮机
控制棒
循环水泵 给水泵
压水堆（PWR）的结构
反应堆安全壳
控制棒 汽轮机
反应堆压力容器
循环水泵
给水泵
反应堆压水容器断面图
沸水堆（BWR） 压水堆（PWR）
核能发电概论
能源的种类
煤
化 石 类
气
核能
非 化 石 类
天然能源
其他
不同能源发电量的比例（2002）
其它 天然气 核电
美 国
俄 国
加拿大
德 国 法 国 印 度 英 国
世界能源储藏量（2000年）
天然气
煤炭
铀
法国向周边国家的电力输出（2000年）
英国 德国 比利时
法国
瑞士 意大利
西班牙
天然铀与浓缩铀
控制棒
核反应发电与原子弹爆炸的区别
U235（3-5%）
核 电
U238（95-97%）
原子弹
U235约100%
5重安全屏障
压力容器
压力容器
元件
压 水 堆
4米
沸 水 堆
切尔诺贝利核事故对公众健康的影响
儿童甲状腺癌 患者数（人） 俄罗斯 乌克兰 白俄罗斯
核电站反应堆运行中心控制室
核电知识—培训讲义(熊志锋)
《核电知识》培训讲义
2、核电厂的工作原理 核电厂由核岛（NI）、常规岛（CI）和核电厂配套设施（BOP）组成。核岛的主要部分是核 蒸汽供应系统（NSSS），其中包括核反应堆本体和冷却剂循环系统。核反应堆内装载有进行核 裂变链式反应的核燃料，核反应所产生的热量由反应堆冷却剂带走，并产生（或形成）蒸汽，以 驱动汽轮发电机组发电。 迄今为止，所有核电厂的反应堆都是运用核裂变反应释放核能的。 1）核裂变 核裂变反应是指可裂变的重原子核（例如铀和钚），吸收中子后，分裂为两个或两个以上的 碎片、形成新的、较轻的原子核，并释放能量。目前已发现了约30多种不同裂变方式，即有60多 种裂变碎片，质量数大多分布在72~158之间。 核反应式：U+n→X1+X2+υ •n+E 式中的U表示可裂变核；n是中子；X1、X2分别代表两个裂变碎片核；υ 表示每次裂变平均放 出的次级中子数；E代表每次裂变过程中所释放的能量。 可裂变核素一般都是质量数大的重核。目前最重要的可裂变核素为233U、235U、239Pu及 238U、232Th等。当用任意能量的中子轰击时，都能引起原子核裂变的可裂变核素，称易裂变核素 （233U、235U、239Pu）。只有用能量大于1MeV的中子去轰击时，才会产生裂变反应的的可裂变 核素，称不易裂变核素（238U、232Th）。在自然界中，235U是唯一的易裂变核素，其在天然铀中 的含量仅占0.7%，其余占99.3%的是不易裂变的238U。某些基核（238U、232Th）在俘获中子后 ，经过放射性衰变会生产新的人工易裂变核素。238U俘获一个中子后，经两次β 衰变，最终变成 人工易裂变核素239Pu，反应式为 。232Th俘获一个中子后，经两次β 衰 变，最终变成人工易裂变核素233U，反应式为 。 湖北省电力建设第二工程公司工程管理部
核能发电原理及其简
5、喝： 在膳食中适量增加食盐，可促使人饮水量增加，加速放射 性核素随尿液、粪便排出，从而减轻内照射损伤。
（2）部分群众的“恐核”心态
我国最近几年核电发展遇到的另一问题就是关于人民群众对于核电的安全 性仍然存在着忧虑。关于核电的安全性，业界早有定论，然而，核电的安 全问题却屡屡挑战着民众脆弱的神经。加上最近日本福岛核电站出事，核 安全在人民心中的阴影挥之不去。群众这种对于核安全保障的不信任导致 了我国许多地方都出现了“反核”情况。一些本来规划修建核电站的地方， 也是迫于群众压力而暂缓和停工，无疑给我国核电事业的发展造成了巨大 的阻碍。再加上如今媒体的夸大宣传和一部分人的居心叵测，使得民众的 “恐核”情绪也在不断的上升。这已经成为了我国目前核电行业不得不面 临的严峻问题。
核能发电
1.核能发电原理 2.核能发电优缺点 3.核能发电发展状况
1.核能发电原理
1.1 原子结合能
在原子核中，中子不带电，质子带正电。 同性要 相斥，把质子和中子紧箍在一个非常小的空间 （原子核直径约为 10 -13 cm ），存在着一般巨 大的力（即核力），比电磁力要大 130 倍。 核力 与电磁力、万有引力都不同，它只在原子核直径的 很小范围内起作用。 当质子和中子重新组成新原 子核时，核力的强大作用使核子间排列得更紧密， 会出现质量减少和放出能量的情况，这种释放出的
能量，称之为原子核结合能。
1.2 链式裂变反应
用中子去轰击铀 -235 原子核时，可使铀原子核破裂成 2 个新的 原子核，并放出 2~3 个新的中子，而新中子再去轰击周围的铀 235 原子核，会产生新的裂变和新的中子。 这样铀 -235 原子核 在极短时间内发生链式裂变反应，蕴藏在铀原子核内的巨大能量 就释放出来。 1 千克铀 -235 部裂变释放出的能量相当于 2700 吨优质煤完全燃烧时所放出的能量。
《核能》 讲义
《核能》讲义一、核能的定义与原理核能，也被称为原子能，是通过核反应从原子核释放的能量。
这一能量的释放基于爱因斯坦著名的质能方程 E=mc²，即能量（E）等于质量（m）乘以光速（c）的平方。
原子核由质子和中子组成，当原子核发生变化时，如裂变或聚变，会伴随着质量的损失，而这些损失的质量就会以巨大能量的形式释放出来。
裂变是目前核能利用中最常见的方式。
例如，铀-235 等重原子核在吸收一个中子后会分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时释放出中子和大量的能量。
这些释放出的中子又能继续引发其他原子核的裂变，从而形成链式反应。
聚变则是将轻原子核（如氢的同位素氘和氚）聚合在一起形成较重的原子核（如氦），在此过程中也会释放出巨大的能量。
但实现可控核聚变目前仍面临诸多技术挑战。
二、核能的优点1、能量密度高核能具有极高的能量密度。
少量的核燃料就能产生大量的电能。
相比之下，传统的化石燃料需要消耗大量的物质才能获得相同的能量输出。
这意味着核能在提供相同能量的情况下，所需的燃料量相对较少，减少了对资源的需求和运输成本。
2、低碳排放核能发电过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体。
在全球应对气候变化的背景下，核能作为一种低碳能源，对于减少温室气体排放、缓解全球变暖具有重要意义。
3、可靠性高核反应堆可以持续运行较长时间，只要维护得当，能够提供稳定的电力供应，不受天气、季节等自然条件的影响。
这使得核能在保障能源供应的稳定性方面具有优势。
4、占地面积小与其他一些能源形式（如太阳能和风能）相比，核电站所需的占地面积相对较小。
这在土地资源紧张的地区具有重要意义。
三、核能的缺点1、核废料处理问题核反应产生的放射性废料具有高度危险性，需要妥善处理和长期储存。
目前，核废料的处理仍然是一个尚未完全解决的难题，长期储存的安全性和环境影响令人担忧。
2、安全风险尽管现代核电站采取了多重安全措施，但仍存在发生严重事故的可能性，如切尔诺贝利和福岛核事故，给人类和环境带来了巨大的灾难。
核电站概论讲稿
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核电站概论讲稿第一章绪论世界电力工业回顾我国电力工业现状世界核电发展与现状我国核电发展与现状核电基本知识一,世界电力工业回顾电力工业起源于 10 世纪后期. 1875 年世界上第一台火力发电机组建于巴黎北火车站的直流发电机,用于照明供电. 1904 年意大利试验地热发电成功. 1912 年德国建成世界第一座潮汐电站. 1920 年前苏联建成第一座热电站. 1925 年美国制成世界第一台 100MW 汽轮发电机组. 1929 年美国建成第一座抽水蓄能电站,7000kW. 1954 年,原苏联建成世界第一座核电站并网发电 1957 年美国安装第一台超临界火力发电机组(31MPa,621/566/566,125MW) . 1970 年法国制成世界第一台燃气蒸汽联合循环发电机组. 1991 年世界最大水电站--巴西/巴拉圭的伊泰普水电站建成,12600MW. 1998 年12 月, 世界最大燃气联合循环电站--香港龙鼓滩电站 (8×320MW) 一期工程 , (6×320MW) 建成投产. 1999 年世界发电量的分类构成水电 17.5% 煤电 38.1% 气电 17.1% 油电8.5% 核电 17.2% 其他 1.6% 合计 100.0% 14764(亿 KW.h) 世界发电分类构成图. 装机容量前十位的构成情况. 二,我国电力工业发展与现状 1882 年 7 月 26 日下午 7 时,上海外滩至虹口的 6.4 公里电线上也亮起了 15 盏电灯,标志着中国电力工业从这里起步. (从美国引进 16 马力蒸汽机发电) 中国电力工业至今 2000 年已有 123 年的历史.1949 年以前的 67 年中,发展极其缓慢,到 1949 年底, 全国发电装机容量仅有 185 万 kW, 年发电量43 亿 kW.h(人均年用电量仅为 7.94 千瓦时), 分别居世界第 21 位和第 25 位. 新中国成立后,电力工业得到了迅速发展,至 2004 年底发电装机容量达 4.4 亿 kW,仅次于美国的8.9 亿 kW;年发电量达 21870 亿 kW.h,均居世界第 2 位.我国火电设备生产历程1955 年6MW,3.4MPa,435℃(上汽)--中压机组 1957 年12MW,3.4MPa,435℃ --中压机组 1959 年25(50)MW,3.4MPa,435℃ --中压机组 1962 年50(100)MW,8.8MPa,535/535℃--高压机组1969 年125(200)MW,13.2MPa,535/535℃--超高压组1971 年300MW,16.2MPa,535/535℃ --亚临界机组 1985 年300(600)MW,16.7MPa,538/538℃ --亚临界机组 2002 年600MW,24.2MPa,538/566℃ --超临界机组现正研制 1000MW 级的超临界机组我国电力工业与国外差距电气化程度很低 2001 年我国人均装机 0.265 kW,人均用电量只有 1150.42 kWh,为世界平均值的 1/3,居世界 80 位之后,大约是加拿大的 1/20,美国的 1/14,法国的 1/8,还有 6000 万人左右没有用上电; 技术水平还不高,供电煤耗高 2001 年为 385 g/(kW.h), 约比世界先进水平相差 40～50 g/(kW.h). 而且煤耗下降的速度也很慢,原计划每 10 年下降 50 g/(kW.h),但 7 年只下降了 15 g/(kW.h),未能完成原计划目标. 电源结构不合理,火电装机占发电装机总容量的 73%左右(发电量占 78%以上);而水电比重偏小,装机只占 24.8%,水电发电量多年来只占 17%～18%;核电比重则更小,装机和发电量都不到 2%. 电网薄弱,供电可靠性差 ; 实现可持续发展环境问题压力大 ,2020 年我国将超过美国成为最大的二氧化碳排放国.世界电力生产结构三,世界核电现状自从 1954 年苏联第一座 5 MW 试验性核电厂投入运行以来,核电在许多国家和地区已承担基本负荷, 目前世界上 30 多个国家己运行核电机组 441 座, 总装机容量 3.6W 亿 KW, 核电已占世界总发电量的 20% 左右. 从已运行的核电站装机容量来看美国居首位,装机容量占全世界的四分之一,其次是法国,日本,德国和俄罗斯.从发展速度来看法国,日本和韩国保持着较高的发展速度,目前法国核能发电量已占总发电量的 80%. 预计到 2030 年,世界核电站总数将达到 1000 座,核发电量将占总发电量的三分之一 ,可以预期在相当长一段时期内核电将成为电力工业的支柱. 核电主要发达国家核电比例法国和立陶宛核电比例高于 75%. 比利时,瑞典,乌克兰,韩国等为 40~60%. 德国,芬兰,英国等为 20~30%. 美国,俄罗斯,加拿大等为 10~20%. 中国目前为 2%.四,核电发展简史1,试验,示范阶段;1951 年 12 月 20 日美国利用它的第一座"增殖一号'快堆生产的高温蒸汽带动发电机发出了 200 千瓦的电.这是人类第一次利用核能发出的电力.当然,这只是试验性的发电.世界上第一座核电站是由苏联于 1954 年 6 月 27 日建成和并网发电的奥伯宁斯克核电站,其电功率为5000 千瓦.从此核电站便在世界各地蓬勃发展起来.经过多年努力,核电站的研制与发展走过了试验,示范和商业推广的过程. 核电商业化出现高潮的时期; 2,核电商业化出现高潮的时期; 从六十年代初到七十年代初这十年间,是核电在全世界逢勃发展的黄金时代.五十年代只有苏,美, 英三国建成核电站,到六十年代则增加到 8 个国家.六十年代初,世界核电装机容量仅为 85 万千瓦,到了七十年代初便上升到 1892.7 万千瓦.1976 年世界核电装机容量突破 1 亿千瓦.到了 1998 年底,世界上已有 32 个国家和地区相继建成了 437 座核电站,装机容量约为 3.6 亿千瓦.世界 17 个国家与地区正在建造着 39 台核电机组,总装机容量0.316 亿千瓦.计划建造的还有 100 余座,总计 600 座核电站全部建成后装机容量可达 5 亿千瓦,发电量约占当时世界发电总量的 20%左右.总的讲,在多数工业发达国家中核电的比重不断增长. 3,核电建设规模收缩与滞缓时期; 到七十年代中期核电发展势头开始缓慢下来,从 1979 年开始,核电经历了十年迟缓发展阶段.主要原因是 1973 年和 1979 年两次石油危机的打击, 使世界经济发展速度减慢, 工业发达国家经济增长速度由 7% 减慢到 3%以下.使得许多工业国能源过剩,迫使原先制订的大规模发展核电的计划要大大削减.例如, 在七十年代后期,美国就取消了 100 多个电站(包括火电,核电)的订货.另外两次核电站事故也给公众心理投下阴影,给反核势力造成可乘之机,也是原因之一. 4,复苏之前的过渡阶段. 经过近几年来的认真,冷静的思考和分析,人们依然认为,核电不论在经济上还是对环境的影响上仍有明显优势,在今后数十年内,核电将会继续得到发展.据国际原子能机构统计和预测,21 世纪初,将有 58 个国家和地区建造核电站,电站总数将达到 l000 座,装机容量可达 8 亿千瓦左右,核发电量将占总发电量的 35%以上.现在继续坚持要发展核电的国家有法国,英国,日本,美国,前苏联,韩国,比利时,荷兰,印度,捷克等.一些发展中国家,中国,古巴,伊朗,巴基斯坦,罗马尼亚,墨西哥等都在开始建造或陆续建造核电站.但也有一些国家,如瑞典,瑞士,意大利,奥地利,南斯拉夫等,他们决定不继续发展核电,有的还要关闭已有的核电站.五,我国核电发展与现状我国自行设计建造的第一座核电站——秦山 30 万千瓦核电站(图) ,1991 年 12 月 15 日并网发电来. 从法国引进电功率为 2×90 万千瓦的广东大亚湾核电站,于 1993 年投入运行,两座机组年发电量可达 100 亿度. 2000 年,向巴基斯坦出口的恰希玛核电站,电功率为 30 万千瓦. 广东岭澳两座 90 万千瓦级核电站于 2002-2003 年分别投入运行.秦山二期(图)二座 60 万千瓦自行设计建造的商用核电站已于 2002-2003 年分别投入运行. 五,我国核电发展与现状从加拿大引进的秦山三期二座电功率为 70 万千瓦的重水堆核电机组也已于 2002-2003 年分别投入运行. 目前,正在建设的江苏田湾两座电功率 100 万千瓦的核电站,预计到 2005 年可投入运行.因此到 2005 年我国核电运行容量可达 870万千瓦. 根据国家和地方省级核电规划,在 2010-2020 年山东省海阳,广东省岭澳,浙江省三门以及福建,江西和安徽等省均计划建造百万千瓦级核电站.国家计划到 2020 年核电装机容量将达 3200 万千瓦(20 多座 ) ;将核电占全国总体发电量的比例从目前的大约 2%提高到 4%左右 .我国目前运行和在建的核电站我国为什么要发展核电呢? 我国为什么要发展核电呢? 1.煤炭资源有限,不可能作为长期主要能源; 我国目前能源生产中,煤占 74%.由于我国煤炭资源丰富,在今后一段时间内,煤仍将是我国主要能源.我国煤的地质储量为 4 万亿吨,但按世界能源会议标准来估计,我国煤的经济可采储量约 2000 多亿吨. 据估计,到2050 年,随着人口增长和经济发展,我国能源消耗将达到目前水平的五倍左右,如果维持我国煤的消耗占总能耗的 70%水平估算,则 2050 年煤的年消耗量将达 50 亿吨.这样,到下世纪 60 年代,我国可以经济开采的煤将会开采完毕.因此,我国要长期以煤为主要能源,显然是不可能的. 2.煤的运输量大,由煤造成的运输紧张状况不可能解决 ; 我国煤炭资源分布不均,大量集中在山西,陕西,内蒙古自治区.而东部沿海经济发达地区缺乏常规能源.因此,西煤东运,北煤南运是长期以来困扰我国经济建设的重要问题之一.目前煤的运输已占我国铁路货运量的 40%. 到下一世纪初,以吨公里计算的煤运输量将增加 4-5 倍,即使加紧修建铁路,运输问题也是难以解决的.由于这一限制,煤的消耗量不可能达到每年 50 亿吨,只可能保持在 30 亿吨以内. 3.煤炭的污染严重,我国的环境将无法承受 ; 煤炭燃烧对环境的污染比石油,天然气严重得多.目前我国燃煤每年排入大气的烟尘约 2300 万吨, 二氧化硫 1460 万吨, 给环境造成严重污染. 据世界环境系统监测报告, 个国家的城市中, 1980-1984 41 在的五年里,大气中颗粒物平均浓度,沈阳第二,西安第三,北京第五,上海第九,广州第十.即前十名中我国占五席.如果到 2050 年我国燃煤达 50 亿吨,而 1988 年全世界煤炭产量仅为 48.4 亿吨.这就是说,到 2050年,相当于把 1988 年全世界出产的煤炭全部集中在中国 960 万平方公里的大地上燃烧,那样我国将不可避免地成为墨盒子和黑盒子,我国的环境将无法承受. 4.煤是-种重要的不可再生的化工原料; 煤是-种重要的不可再生的化工原料,随着煤炭大量燃烧,资源将越来越少,价格也就日益昂贵.如果仅将煤炭付之一炬,不但污染环境,而且在经济上造成难以弥补的损失. 六,核电基本知识 1.什么是核能世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的.轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能.当一个中子轰击铀-235 原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生 2 到 3 个中了和射线,并放出能量.如果新产生的中子又打中另一个铀-235 原子核,硬引起新的裂变.在链式反应中, 能量会源源不断地释放出来.即1 千克铀-235 全部裂变放出的能量相当于 2700 吨标准煤燃烧放出的能量.2,核能的优点核能是地球上储量最丰富的能源,又是高度浓集的能源; 核电是清洁的能源,有利于保护环境; 核电的经济性优于火电; 以核燃料代替煤和石油,有利于资源的合理利用.3,什么是核电站核电站是实现核裂变能转变为电能的装置.它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统.核电站利用核能产生蒸汽的系统称为"核蒸汽供应系统",这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽.从原理上讲,核电站实现了核能-热能-电能的能量转换. 从设备方面讲,核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用.课堂作业1,核能的优点是什么?第二章核电站工作原理及系统组成一,核电站工作原理 1,什么叫核电站? 核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施.反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行. 将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施,通常称为核电站. 2,核电站工作原理核电厂用的燃料是铀.用铀制成的核燃料在"反应堆"的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方.核电站工作流程原理 1 ;图 2 二,核电站类型目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆,沸水堆,重水堆和改进型气冷堆以及快堆等.但用的最广泛的是压水反应堆.压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟,最成功的动力堆堆型. 压水堆核电站占全世界核电总容量的 60%以上. 1,压水堆核电站以压水堆为热源的核电站.图它主要由核岛和常规岛组成. 压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器,稳压器,主泵和堆芯. 在核岛中的系统设备主要有压水堆本体,一回路系统,以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统.常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统,其形式与常规火电厂类似. 2,沸水堆核电站以沸水堆为热源的核电站.图沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆. 沸水堆与压水堆同属轻水堆,都具有结构紧凑,安全可靠,建造费用低和负荷跟随能力强等优点.它们都需使用低富集铀作燃料. 沸水堆核电站系统有:主系统(包括反应堆) ;蒸汽-给水系统;反应堆辅助系统等. 3,重水堆核电站图以重水堆为热源的核电站.重水堆是以重水作慢化剂的反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料.重水堆可用轻水或重水作冷却剂,重水堆分压力容器式和压力管式两类. 重水堆核电站是发展较早的核电站,有各种类别,但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站. 4,快堆核电站图由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站.快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖. 目前,世界上已商业运行的核电站堆型,如压水堆,沸水堆,重水堆,石墨气冷堆等都是非增殖堆型, 主要利用核裂变燃料, 即使再利用转换出来的钚-239 等易裂变材料, 它对铀资源的利用率也只有 1%—2%, 但在快堆中,铀-238 原则上都能转换成钚-239 而得以使用,但考虑到各种损耗,快堆可将铀资源的利用率提高到 60%—70%. 世界上目前建造核电站情况核电自 50 年代中期问世以来,目前已取得长足的发展.到 1999 年中期,世界上共有 436 座发电用核反应堆在运行,总装机容量为 350676 兆瓦.正在建造的发电反应堆有 30 座,总装机容量为21642 兆瓦. 目前世界上有 33 个国家和地区有核电厂发电,核发电量占世界总发电量的17%,其中有十几个国国家和地区核电发电量超过各种的总发电量的四分之一,有的国家超过70%.据资料估计,到 2005 年核电厂装机容量将达到 388567 兆瓦三,核反应堆介绍核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应,从而实现核能热能转换的装置.核反应堆结构图1,核反应堆类型 (1)根据用途,核反应堆可以分为以下几种类型①将中子束用于实验或利用中子束的核反应,包括研究堆,材料实验等.②生产放射性同位素的核反应堆.③生产核裂变物质的核反应堆,称为生产堆.④提供取暖,海水淡化,化工等用的热量的核反应堆,比如多目的堆.⑤为发电而发生热量的核反应,称为发电堆.⑥用于推进船舶,飞机,火箭等到的核反应堆,称为推进堆. (2)根据燃料类型分为天然气铀堆,浓缩铀堆,钍堆; (3)根据中子能量分为快中子堆和热中子堆; (4)根据冷却剂(载热剂)材料分为水冷堆,气冷堆,有机液冷堆,液态金属冷堆; (5)根据慢化剂(减速剂)分为石墨堆,重水堆,压水堆,沸水堆,有机堆,熔盐堆,铍堆; (6)根据中子通量分为高通量堆和一般能量堆; (7)根据热工状态分为沸腾堆,非沸腾堆,压水堆;(8)根据运行方式分为脉冲堆和稳态堆,等等.核反应堆概念上可有 900 多种设计,但现实上非常有限. 2,核反应堆的工作原理原子由原子核与核外电子组成.原子核由质子与中子组成.当铀—235 的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出 2—3 个中子.这裂变产生的中子又去轰击另外的铀—235 原子核,引起新的裂变.如此持续进行就是裂变的链式反应.链式反应产生大量热能. 用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁.导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电. 核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置. 3,核反应堆具有哪些用途核裂变时既释放出大量能量,又释放出大量中子.核反应堆有许多用途,但归结起来,一是利用裂变核能,二是利用裂变中子. 核能主要用于发电,但它在其它方面也有广泛的应用.例如核能供热,核动力等. 核供热是一种前途远大的核能利用方式.清华大学在五兆瓦的低温供热堆上已经进行过成功的试验. 核供热的另一个潜在的大用途是海水淡化. 它可作为火箭,宇宙飞船,人造卫星,潜艇,航空母舰等的特殊动力.将来核动力可能会用于星际航行. 四,核能是清洁的能源目前环境污染问题大部分是由使用化石燃料引起的,化石燃料燃烧会放出大量的烟尘,二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物等,由二氧化碳等有害气体造成的"温室效应",将使地球气温升高,会造成气候异常, 加速土地沙漠化过程,给社会经济的可持续发展带来灾难性的影响,核电站并不排放这些有害物质,不会造成"温室效应",与火电厂相比,它能大大改善环境质量,保护人类赖以生存的生态环境等 . 核电站是安全,经济,干净的能源,与火电站相比,更有利于保护环境 . 核电厂和火电厂对环境影响的比较(电功率 100 兆瓦) 世界上有核电国家的多年统计资料表明,虽然核电站的比投资高于燃煤电厂,但是,由于核燃料成本显著地低于燃煤成本,以及燃料是长期起作用的因素,这就使得目前核电站的总发电成本低于烧煤电厂. 五,核能是可持续发展的能源世界上已探明的铀储量约 490 万吨,钍储量约 275 万吨.这些裂变燃料足够使用到聚变能时代.聚变燃料主要是氘和锂,海水中氘的含量为 0.034 克/升,据估计地球上总的水量约为 138 亿亿立方米,其中氘的储量约 40 万亿吨,地球上的锂储量有 2000 多亿吨,锂可用来制造氚,足够人类在聚变能时代使用. 按目前世界能源消费的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年.因此,有些能源专家认为,只要解决了核聚变技术,人类就将从根本上解决了能源问题. 七,核电站在设计上所采取的安全措施 1,四重屏障: 裂变产生的放射性物质 90%以上滞留于燃料芯块中; 密封的燃料包壳;图坚固的压力容器和密闭的回路系统;图能承受内压的安全壳.图 2,多重保护: 在出现可能危及设备和人身的情况时, 进行正常停堆; 因任何原因未能正常停堆时,控制棒自动落入堆内,实行自动紧急停堆; 如任何原因使控制棒未能插入,高浓度硼酸水自动喷入堆内,实现自动紧急停堆. 3. 核电厂在管理方面采取的安全措施核电厂有着严密的质量保证体系,对选址,设计,建造,调试和运行等各个阶段的每一项具体活动都有单项的质量保证大纲. 另外,还实行内部和外部监查制度,监督检查质量保证大纲的实施情况和是否起到应有的作用.另外对参加核电厂工作的人员的选择,培训,考核和任命有着严格的规定.领取操纵员执照,然后才能上岗, 还要进行定期考核,不合格者将被取消上岗资格. 4,核电厂发生自然灾害时,它能安全停闭在核电厂设计中,始终把安全放在第一位,在设计上考虑了当地可能出现的最严重的地震,海啸,热带风暴,洪水等自然灾害,>即使发生了最严重的自然灾害,>反应堆也能安全停闭,不会对当地居民和自然环境造成危害. 在核电厂设计中甚至还考虑了厂区附近的堤坝坍塌,飞机附毁,交通事故和化工厂事故之类的事件,例如一架喷气式飞机在厂区上空坠毁,而且碰巧落到反应堆建筑物上,设计要求这时反应堆还是安全的. 5,核电站的纵深防御措施核电站的设计,建造和运行,采用了纵深防御的原则,从设备上和措施上提供多层次的重叠保护,确保放射性物质能有效地包容起来不发生泄漏.纵深防御包括以下五道防线: 第一道防线:精心设计,精心施工,确保核电站的设备精良.有严格的质量保证系统,建立周密的程序, 严格的制度和必要的监督,加强对核电站工作人员的教育和培训,使人人关心安全,人人注意安全,防止发生故障. 第二道防线:加强运行管理和监督,及时正确处理不正常情况,排除故障. 第三道防线:设计提供的多层次的安全系统和保护系统,防止设备故障和人为差错酿成事故. 第四道防线:启用核电站安全系统,加强事故中的电站管理,防止事故扩大. 第五道防线:厂内外应急响应计划,努力减轻事故对居民的影响. 八,核电站在设计上所采取的安全措施 6,核电站废物严格遵照国家标准,对人民生活不会产生有害影响核电厂的三废治理设施与主体工程同时设计,同时施工,同时投产,其原则是尽量回收,把排放量减至最小,核电厂的固体废物完全不向环境排放,放射性液体废物转化为固体也不排放;像工作人员淋浴水, 洗涤水之类的低放射性废水经过处理,检测合格后排放;气体废物经过滞留衰变和吸附,过滤后向高空排放. 核电厂废物排放严格遵照国家标准,而实际排放的放射性物质的量远低于标准规定的允许值.所以, 核电厂不会对给人生活和工农业生产带来有害的影响. 八,核电站系统 1,核电站系统(三个回路)图 1;图 2;图 3 一回路:反应堆冷却剂(硼水)在主泵的驱动下进入反应堆,流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出, 进入蒸汽发生器,然后回到主泵,这就是反应堆冷却剂的循环流程(亦称一回路流程) . 二回路:在循环流动过程中,反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量,并且在蒸汽发生器中,在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水.二回路水被加热,生成蒸汽,蒸汽再去驱动汽轮机,带动与汽轮机同轴的发电机发电. 三回路:作功后的乏蒸汽在冷凝器中被海水或河水,湖水冷却水(三回路水)冷凝为水,再补充到蒸汽发生器中.以海水为介质的三回路的作用是把乏蒸汽冷凝为水,同时带走电站的弃热. 2,核电站主要设备——核反应堆——蒸汽发生器——稳压器——主冷却剂泵——汽轮发电机机组九,核电站厂房核电站厂房主要由反应堆厂房(又称安全壳厂房) ,一回路辅助厂房,核燃料厂房,汽轮发电机厂房,主控制室,输配电厂房,循环水厂房及三废处理厂房等组成.课堂作业 1,简述核电站的工作原理. 2,核电站有哪些类型? 3,简述核电站的三个回路系统.第三章压水堆核电站概况主要内容 3-1 概述 3-2 核电站总体及厂房布置 3-3 核电站主要厂房设施 3-1 概述系统构成( 一,系统构成(图) 压水堆核电站由:压水堆本体,反应堆冷却剂系统(称一回路) ,蒸汽和动力转换系统(称二回路) ,循环水系统(三回路) ,发电机和输配电系统及其辅助系统组成. 它主要由核岛和常规岛组成. 核岛:通常将一回路及核岛辅助系统,专设安全设施和厂房称为核岛.压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器,稳压器,主泵和堆芯. 常规岛:二回路及其辅助系统和厂房称之. 沸水堆核电厂原理图 (1)一回路系统压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联在反应堆压力容器上的封闭环路(见图). 每一条环路内一台蒸汽发生器, 一台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管道组成,在其中的一个环路的热管段上,通过波动管与一台稳压器相连. 一回路内的高温高压含硼水,由反应堆冷却剂泵输送,流经反应堆堆芯,吸收了堆芯核裂变放出的热能, 再进入蒸汽发生器,通过蒸汽发生器传热管壁,将热量传给蒸汽发生器二次侧给水,然后再由反应堆冷却剂泵送回反应堆.如此循环往复,构成封闭问路. 整个一回路系统设有一台稳压器.一回路系统的压力靠稳压器调节.且保持稳定. (1)一回路系统为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全运行,核电厂还设置了一系列核辅助系统和专设安全设施系统. 核辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行. 专设安全设施系统为核电厂重大的事故提供必要的应急冷却措施,并防止放射性物质的扩散. (2)二回路系统组成:二回路系统由汽轮机,发电机,凝汽器,。
04-核能发电
动力系统概述
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四、压水堆核电厂
以压水堆为热源的核电站。它主要由核岛和 以压水堆为热源的核电站。 常规岛组成。 常规岛组成。压水堆核电站核岛中的四大 部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。 部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。 在核岛中的系统设备主要有压水堆本体， 在核岛中的系统设备主要有压水堆本体， 一回路系统，以及为支持一回路系统正常 一回路系统， 运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。 运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。 常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统， 常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统， 其形式与常规火电厂类似。 其形式与常规火电厂类似。
动力系统概述
dianligongcheng 核动力发电算得上一种清洁能源
安全方面的担心 核废料处理
动力系统概述
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动力系统概述
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核反应堆的工作原理 原子由原子核与核外电子组成。 原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子 与中子组成。当铀—235的原子核受到外来中子轰击 与中子组成。当铀 的原子核受到外来中子轰击 时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较 小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的 个中子。 小的原子核，同时放出 个中子 中子又去轰击另外的铀—235原子核，引起新的裂变。 原子核， 中子又去轰击另外的铀 原子核 引起新的裂变。 如此持续进行就是裂变的链式反应。 如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生 大量热能。用循环水(或其他物质 带走热量才能避免 大量热能。用循环水 或其他物质)带走热量才能避免 或其他物质 反应堆因过热烧毁。 反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸 推动气轮机发电。 气，推动气轮机发电。
文档核能发电基本原理
科普在线发展，到 1966 年，核能发电的成本已低于火力发电的成本。
核能发电真正迈入实用阶段。
1978 年全世界 22 个国家和地区正在运行的 30 兆瓦（电）以上的核电站反应堆已达 200 多座总装机容量已达 107776 兆瓦。
（电） 80 年代因化石能源短缺日益突出，到核能发电的进展更快。
1991 年，全世界近 30 个国家和地区建成的核电机组为 423 套，总容量为 3.275 亿千瓦，其发电量占全世界总发电量的约 16％。
世界上第一座核电站 - 苏联奥布宁斯克核电站。
中国大陆的核电起步较晚，80 年代才动工兴建核电站。
目前，我国已有浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站、江苏田湾核电站、广东岭澳核电站 4 座核电站 11 台机组投入商业运行。
核能发电基本原理核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料核燃料进行裂变反应所释放的裂变能。
裂变反应指铀 -235、钚 -239、铀 -233 等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。
反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。
若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持则这种反应称为链式裂变反应。
地进行，实现链式反应是核能发电的前提。
要用反应堆产生核能需要解决以下 4 个问题：①为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。
②链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。
失去控制的裂变能不仅不能用于发电，还会酿成灾害。
③ 裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。
④裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大，必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。
核电的潜力核电的发电成本由运行费、基建费和燃料费三部分组成。
核电站的运行费和火电站的差不多。
但核电站运行可靠，每年利用小时最高达 8000 小时，平均约为 6000 小时。
据统计，1975—1978 年，世界上有 15 座核电站的平均负荷因子达到 80 以上，其中有 8 座达 85，德国一座压水堆核电站达到了最高为 91.3。
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控制棒
核反应发电与原子弹爆炸的区别
U235（3-5%）
核 电
U238（95-97%）
原子弹
U235约100%
5重安全屏障
压力容器
压力容器
元件
压 水 堆
4米
沸 水 堆
切尔诺贝利核事故对公众健康的影响
儿童甲状腺癌 患者数（人） 俄罗斯 乌克兰 白俄罗斯
核电站反应堆运行中心控制室
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U-238
天然铀
U-235
U-238
U-235
低浓缩铀
核电与火力发电的比较
火力发电
核电 核电
给水泵
沸水堆（BWR）的结构
反应堆安全壳
汽轮机
控制棒
循环水泵 给水泵
压水堆（PWR）的结构
反应堆安全壳
控制棒 汽轮机
反应堆压力容器
循环水泵
给水泵
反应堆压水容器断面图
沸水堆（BWR） 压水堆（PWR）
核能发电概论
能源非 化 石 类
天然能源
其他
不同能源发电量的比例（2002）
其它 天然气 核电
美 国
俄 国
加拿大
德 国 法 国 印 度 英 国
世界能源储藏量（2000年）
天然气
煤炭
铀
法国向周边国家的电力输出（2000年）
英国 德国 比利时
法国
瑞士 意大利
西班牙
天然铀与浓缩铀