新能源变换技术C.ppt

2019/11/12
北京印刷学院 自动化教研室
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新能核源能变换技术
主讲人： 张 皓
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原子弹爆炸
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新能核源能变换技术
主讲人： 张 皓
1千克铀的原子核所释放出来的热量，大约 相当于3570吨（3570000千克）煤燃烧时所 放出的热量。
建造一座发电量为100万千瓦的电站，如果 是核电站，每年需要补充的核燃料为30吨， 六辆解放牌载重汽车就可运进。如果是烧煤 的火力电站，每年要消耗300多万吨煤。运 输这些煤炭，平均每天要开三列火车，每列 火车挂40节车皮；或是每天要开一艘万吨级 的轮船。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
1 核能
(1)核能
• 又称原子能。它是指原子核结构发生变 化（核裂变、核聚变）时释放出的能量。
• 核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多。 1kg铀235 = 1800 t 石油或2800 t 标准煤。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(2)核裂变反应
• 它是指一个重原子核分裂成2个较轻的新 原子核的过程，有自发和诱导两种，一 般的核裂变指后者；
• 用来进行核裂变反应并连续释放能量的 物质，称核裂变燃料。
铀 = 铀238（99.28%）+ 铀235（0.714%） + 铀234（0.006%）
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倍；
(2)原料足，从海水中可大量提取氘和氚； (3)无放射性，安全、清洁、不污染。 • 核聚变能的和平利用目前尚处于研究阶段。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
第八章 核能开发与应用技术
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(3)核电站
• 核电站的安全性
一般来说，如果防范措施得当，核电站
是很安全的。历史上曾发生过两次核电 站核泄露事故：
一次是1979年3月18日，美国三里岛核电 站堆芯熔毁；另一次是1986年4月26日， 前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆发生 爆炸。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(3)核电站
• 利用核能来发电的装置称为核电站，目前 大多数核电站是利用核裂变能来发电的；
• 核电站的核心是核反应堆，核反应堆有多 种类型，目前运行的核电站以热中子轻水 堆居多；
• 核电站的工作原理图如课本231页图3-16 所示。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
核能發電原理：
利用鈾 235進行 分裂連鎖 反應所釋 放出來的 能量來使 水變成水 蒸汽帶動 發電機， 產生電力。
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新能源变换技术 核能
主讲人： 张 皓
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英国的原子能发电站
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(2)核裂变反应
• 如果核裂变反应中产生的中子再引起其 它的铀核裂变，就可使核裂变反应不断 地进行下去，称为“链式反应”。链式 反应的速度极快，两次反应间隔时间只 有2x10-14秒。
• 在链式反应中，后一代中子数与前一代 中子数之比称为倍增系数（k）。
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• 核能资源概述以及利用方法
• 核能发电
1、发电技术的未来发展——核电
——先进核电技术
������ 研究“先进堆”，以满足更高的安全 性、经济性、核废料
处置和防止核扩散的要求
������ 建设快堆、高温气冷堆的示范工程
������ 有朝一日聚变堆将为人类提供永不枯 竭的清洁能源
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
第八章 核能开发与应用技术
• 核能资源概述以及利用方法
• 核能发电
1、发电技术的未来发展——核 电
——百万千瓦级核电站技术
������ 发展自主设计的百万千瓦级 的压水堆核电站
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Baidu Nhomakorabea
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
第八章 核能开发与应用技术
• 快中子增殖反应堆以钚239为裂变燃料， 组成堆芯，以铀238包围在堆芯周围，作 为增殖层。可使天然铀的利用率达到 60%~70%。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(5)受控核聚变
• 是指两个或两个以上较轻的原子核聚合成 一个较重的原子核的反应；
• 核聚变燃料主要是氢及其同位素氘和氚。 • 受控核聚变具有以下优点： (1)质能比高，是同质量核裂变释放能量的4
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
• 核电站的问题 (3)核电站
核电站的主要问题是放射性核废料的处 理、储存和最终处置。
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(4)核电第二代——快中子增殖反应堆
• 热中子反应堆对天然铀的利用率很低 （只有0.7%）；
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新能源变换技术 核能
主讲人： 张 皓
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核能发电示意图
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新能源变换技术 核能
主讲人： 张 皓
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秦山核电站
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
• 秦山核电站核动力
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主讲人： 张 皓
新能源变换技术
张皓
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
第八章 核能开发与应用技术
• 核能资源概述以及利用方法
• 核能发电
1、发电技术的未来发展——核 电
——百万千瓦级核电站技术
������ 发展自主设计的百万千瓦级 的压水堆核电站
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新能源变换技术
主讲人： 张 皓
(3)核电站
• 1954年，前苏联建成世界上第一座核电 站；
• 现在世界上有30多个国家的400多座核电 站在运行，占世界总电力的20%左右；
• 我国秦山核电站、大亚湾核电站已建成 和正式发电，秦山二期、三期核电工程、 岭澳核电工程、连云港核电工程也将于 近年内建成发电。