热工水力清华PPT教材

1.1 核反应堆的发展
•
这3个核电基地是:
– ① 浙江省的秦山核电基地，5台核电机组:
–
秦山核电厂 1台 310 Mw，
–
秦山第二核电厂 2台 1300 Mw ，
–
秦山第三核电厂 2台 1400 Mw,
– ② 广东大亚湾核电基地，4台核电机组:
–
大亚湾核电厂 2台 1967.6 Mw ，
–
岭澳核电厂 2台 1980.6 Mw ，
– 还有一批工程已开始前期工程的建设,
–
如: 浙江方家山核电工程; 湖北咸宁核电项目…
•
中国的核电建设正步入快速发展通道。
5
第一章 绪 论
1.2 核能的优点
• 1.2 核能的优点
• 1.2.1 同质量燃料可获得的能量大
•
1kg铀全部裂变释放的能量约为8.5×1013J，
•
1kg无烟煤的燃烧值为3.4×107 J
• 所以，1kg铀全部裂变释放出的能量， • 相当于完全燃烧2.5×106 kg无烟煤.
• 一座100万千瓦的 • 核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料， • 而同样规模的烧煤电厂每年要烧煤300万吨。
6
第一章 绪 论
1.2 核能的优点
• 1.2.2 经济（电价便宜）
• 核电的经济性和安全性密不可分，它们的关系是辩证的； • 核电的比造价高于火电，总投资大，主要是安全方面的投资高，约
•
核电站与火电厂对环境影响的比较·
100万千瓦燃 煤发电厂
周围居民受 到辐射剂量 （毫希/年）
0.048
需要燃料 （/年）
300万吨 煤
采矿面积 二氧化硫排放量 （亩/年）
（万吨/年）
1210 2.6
100万千瓦核 0.018 电站
30吨 核燃料
30 -- 42 0
氮氧化物排放量 （万吨/年）
1.4
– 2005年12月15日广东岭澳二期工程2台核电机组开工建设; – 2006年04月28日秦山二期扩建工程2台核电机组开工建设。
•
2006.03. 22.国务院常务会议审议并原则通过《核
•
电中长期发展规划(2005-2020年)》。规划指出，
•
积极推进核电建设，是国家重要的能源战略。
•
未来15年我国将新开工建设30台左右的百万千瓦
– ③ 江苏省田湾核电基地, 2台核电机组:
–
田湾核电厂 2台 2120 Mw 。
– 我国核电技术水平和装备制造能力也有很大提高和 突破，初步具备自主创新和自我发展的能力。
3
第一章 绪 论
1.1 核反应堆的发展
– 但是2004年以来, 我国持续出现能源、电力紧缺 现象，利用、发展核电是缓解电力紧张最现实的 出路。
•
级核电机组。到2020年使核电发电量占到总发电
•
量的4％，装机容量达4000万千瓦。
4
第一章 绪 论
1.1 核反应堆的发展
– 在《规划》指导下,一批新的核电基地陆续开工兴建：
– 2007年８月１８日 辽宁省红河沿核电基地; – 2008年2月18日福建宁德核电工程; – 2008年7月29日, 山东海阳核电工程; – 2008年11月21日福建福清核电工程; – 2008年12月16日广东省阳江核电工程； – 2009年4月19日浙江省三门核电工程; – 2009年9月，在山东荣成开建20万千瓦的高温气冷堆核电站示范工程; – 广东台山核电站在9月中旬开工; – 海南昌江核电项目一期工程今年底将开工建设.
• 随着我国核电技术的进一步成熟，核电成本将可能比火电低15-50%。
7
第一章 绪 论
1.2 核能的优点
• 1.2.3 污染小
•
核能是清洁的能源
•
在相同功率的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多。核电站对
周围居民的辐射影响，远远低于燃煤电厂和天然辐射，是安全而清洁的能源。
• · 在我国核电占总发电量每增加 1﹪,一年就可减少排放 1 亿吨的 CO2; • 55 万吨的 SO2
9
第一章 绪 论
1.2 堆 型 简 介
① 压水堆
· 高压水做冷却剂和慢化剂，堆芯只允许局部沸腾，
靠稳压器维持压力。
· 两重循环回路 · 堆芯：低浓UO2燃料，锆合金包壳，直径约10mm。 · 燃料棒束紧密布置，棒束型控制棒组件 · 稳定、安全（负的反应温度系数、三道屏障）、
技术成熟
10
第一章 绪 论
第一章 绪 论
1.1 核能发展概况
• 1939年发现核裂变现象； • 1942年首次实现核反应堆临界； • 1954年建成第一座核电站。
截至2006年，世界上有30多个国家和地区435座 核电站正在运行，发电容量约为3.6亿千瓦,约占世 界总座，全部建成
装机容量将近5亿千瓦，约占那时世界发电量的20
％左右。
• 据IAEA的预测: 到2030年全球核能发电能力将增 加到 447GW 至 679GW（1GW = 1000MW = 10亿W）。
1
第一章 绪 论
1.1 核反应堆的发展
•
中国核电设计工作从上世纪70年代就已开始，
– 中国核电发展真正起步于上世纪80年代中期。
– 秦山核电站 1991年12月建成并网发电。
– 大亚湾核电站是我国大陆引进第一座大型商用 – 核电站，1994年投入商业运行.
– 田湾核电站1号机组2006年5月12日并网成功.
– 全国已建成 3个核电基地, 共有11台核电机组 – 在运行, 总装机容量占全国发电装机总容量的 – 2%左右。
2
第一章 绪 论
占总投资的40%或更多； • 核电的燃料成本与运行成本低，上网电价仍然有竞争力。
• 主要工业国（美、法、英、德和加拿大等）的核电成本平均比火电 低1／3左右。
• 核电成本比火电低15-50%。
• 2008年，我国秦山核电站二期上网电价0.393元/千瓦时，
•
大亚湾核电厂 0.414 元/千瓦时，
•
分别低于浙江 , 广东火电上网电价.
1.2 堆 型 简 介
11
第一章 绪 论
1.2 堆 型 简 介
12
第一章 绪 论
烟灰 二氧化碳排放量 (吨/年） （万吨/年） 3500 600
0
0
0
8
第一章 绪 论
1.2 堆 型 简 介
1.2.1 水冷堆
• 以普通水做慢化剂的轻水堆（压水堆和 沸水堆）是目前使用最多的堆型，占到 所有核反应堆的近80％.
• 目前轻水堆本身是很安全的，但过多地 依赖于操作和维护.
• 开发的新型核电技术都着力提高安全性 能，如具有更多的“非能动”安全特征。