核电基础知识

大亚湾核电厂反应堆一回路系统的主要特性参数
系统额定热功率： 2905 MW；
工作压力： 15.5 Mpa；设计压力，17.23MPa；现场水压试验 22.9 Mpa，蒸汽发生器二次侧压力： 6.89MPa
每条环路在冷态温度下的流量率（热工设计流量率： 22840 m3/h） 额定流量率： 23790 m3/h，机械设计流量率： 24740 m3/h ） 满功率运行下的温度：（堆芯入口292.4 ℃ ，堆芯出口329.8 ℃ ，堆芯平均310.0 ℃ ），压力容器设计温度： 343 ℃ 最佳预定工况下环路压力降：（反应堆： 0.323 Mpa，蒸汽发生
核 能概论
西安交通大学核能工程系 秋穗正
一、核能在能源系统的地位与作用
二、中国核能发展
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理
四、其他类型核反应堆核电站
一、核能在能源系统的地位与作用
• 人类能源结构三次重大的演变：
• 18世纪60年代：煤炭逐步替代了木柴；
• 20世纪20年代：煤炭转向石油和天然气；
• 20世纪70年代：石油、天然气，煤，核能和 再生能源等多种能源结构； • 21世纪主要能源：核能
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理（续）
• 核反应堆的主要功能
• (1)生产堆，(2)动力堆，(3)研究堆。
• 核反应堆的分类
• • • • • (1)轻水堆（包括压水堆和沸水堆） (2)重水堆 (3)气冷堆 (4)快中子增殖堆 (5)聚变堆聚变堆
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理（续）
• 压水堆核电厂基本原理 • 压水堆核电厂结构基本概况 • 核压水堆电厂核岛主要参数
• 国家发改委2003年1月14日宣布，到2020年， 中国核发电量占总发电量的比例有望达到6%。 （远远低于16%的世界平均水平）在2010年以 后，大约每年都要新投产2-3台，甚至更多百 万千瓦级的核电站。 • 中国核电发展经历起步（ 2000年前）、腾飞 （ 2000－2015年）和持续发展（ 2015－2050 年）三个阶段 • 世界核电的春天在中国！
• 中国大陆正在运行和建造的核电机组共有11 台，其中正在运行的有8台机组，装机容量 610万千瓦，占全国总供电量的1.5 %以上。 正在建设还有3台机组，总装机容量为260万 千瓦。 • 浙江三门，广东阳江，山东海洋，辽宁大连， 秦山四期，连云港二期。。。。。
二、中国核能发展（续）
• 中国核能发展规划
二、中国核能发展（续）
• 发展核能是中国的必然选择
• 需求：2020年中国GDP翻两番（4万亿美元）， 需要电力8亿～9亿千瓦，目前国内已有装机容 量是3.5亿千瓦，需要新增量4.5亿～5.5亿千瓦。 • 核电优点：
• • • • •
安全 清洁 经济 可持续发展 现实可行
二、中国核能发展（续）
• 中国核电发展现状
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理
•反应堆的基本工作原理
•核反应有聚变反应和裂变反应 •核燃料：铀-235、铀-233、钚-239 •235U+1n→140Ba+94Kr+21n+200MeV •每1g铀裂变所释放出来的能 量相当于2700kg标准煤燃烧 时发出来的总能量。 •每产生100万千瓦的热功率， 则每天需要消耗1.22千克的 铀-235。
四、其他类型核反应堆核电站
沸水反应堆核电站
重水反应堆核电站
高温气冷反应堆
快中子增殖反应堆
聚变堆
一、核能在能源系统的地位与作用（续）
• 世界一次能源结构：
• 国际能源资料统计：石油、天然气占60%，煤占25%，水力 占5%，其他约占10%。（经济地开采的石油和天然气资源约 有三、四十年储藏量，世界上煤的储藏量300年）
• 电力结构：
• 目前世界上有核电站441座，总装机容量3.6亿千瓦。平均 核电发电量占总电量比重为17％。 • 有核电的国家和地区是32个，核发电超过30％有16个国家。 • 法国85％，比利时（59．3％），瑞典（51．6％），英国 23％，俄罗斯16％，日本34％，美国20％，中国1.5%。 （美国仍第一核电大国，核电站109个，装机容量占全世界 的三分之一。其次是法国、前苏联、日本和德国。）
器：0.333 Mpa，管路：0.051 Mpa，整个环路：0.707 MPa ）
压水堆核电厂安全和辅助系统
• 第一类是牵涉到核安全的安全系统：安全注入 系统、安全壳喷淋系统、辅助给水系统和安全 壳隔离系统。 • 第二类是保证反应堆和压力回路正常启动、运 行和停堆的核辅助系统：化学和容积控制系统、 硼和水的补给系统、余热排出系统、反应堆和 乏燃料水池冷却和处理系统、设备冷却水系统、 核岛应急生水系统、蒸汽发生器排污系统、硼 回收系统、核取样系统、核岛排气和疏水系统 和核岛冷冻水系统。 • 第三类是回收和处理放射性废物以保护和监视 环境的系统：废液处理系统、废气处理系统和 固体废物处理系统。
二、中国核能发展
• 中国能源结构的特点及矛盾 • 能源结构方面以煤为主体，油和天然气和水电资 源很不丰富； • 能源资源分布与工业布局不平衡，而且正好相反。 • 煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源； • 煤的运输量大，由煤造成的运输紧张状况不可能 解决； • 煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受 ； • 煤是－种重要的不可再生的化工原料；
一、核能在能源系统的地位与作用（续）
• 世界核能的பைடு நூலகம்展历史
世界核电的发展大体可分为四个阶段。 1954～1960年：试验阶段； 1961～1969年：实用化阶段； 1969年至二十世纪70年代末：大发展阶段； 二十世纪80年代至二十世纪末：低潮阶段； 二十一世纪开始：复苏阶段。 • 放弃核电的政策带来严重后果的反思； • 世界性的燃料供应紧张和环境压力的加大； • 新一代更为安全和经济的反应堆的推广使用。