核电技术发展研究_学位论文.docVIP

摘 要 核能作为新一代能源，具有许多其它能源无法比拟的优点，不仅不会对环境造成破坏，而且核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，运输和储存十分方便，所以兴建核电站对于我国是十分必要并具有光明前景的。发展核电是我国满足电力需求、优化能源结构、保障能源安全，促进经济持续发展的重大战略举措；发展核电是减少环境污染，实现经济和生态环境协调发展的有效途径；发展核电是寓军于民、促进核科技工业发展，保持和提高国家核威慑能力的主要手段；发展核电是促进装备制造业产业升级的重要措施；发展核电符合世界能源利用的趋势。摘 要 I 第1章 绪 论 1 1.1 概述 1 1.2 核电技术发展研究的目的和意义 1 1.3 课题研究的主要问题 2 第2章 第一代核电技术 3 2.1 核电站的发电原理 3 2.2 第一代核电技术的发展及特点 4 第3章 第二代核电技术 5 3.1 第二代核电技术的内容 5 3.2 开发第二代核电技术的原因 6 3.3第二代压水堆核电技术的改进 7 3.4.1　强化技术研发 7 3.4部分堆型简介 8 3.4.1 压水堆 8 3.4.2 沸水堆 9 3.4.3 快中子增殖反应堆 9 第4章 第三代核电技术 12 4.1 第三代核电技术的概念 12 4.2 第三代核电技术与第二代差异 12 4.3第三代核电技术的研究发展 13 4.4第三代核电技术分类 14 4.4.1 AP1000 14 4.5.2 EPR 15 第5章 第四代核电技术 16 5.1 第四代核电技术的概念 16 5.2 第四代核电技术的开发目的 16 5.3 第四代核电技术的研究发展 17 第6章 未来核电发展研究 22 6.1 核聚变前景 22 第7章中国核电的未来 24 结 论 26 致 谢 27 参考文献 28 第1章 绪 论 1.1 概述 相对于其他清洁能源，核电具有大容量、波动性小和利用小时数高的特点，最可能成为替代火电的重要发电方式。我们测算，以目前接近不考虑碳成本煤电价格的平均价格（0.43元），核电站的内部回报率将达到9.8%，净利润率达到13.3%。积极进行能源结构调整，投资核电是具有吸引力的选择。当前，围绕能源选择的问题争论不休。这场争论的起因是国际社会试图控制二氧化碳向大气层的排放，因为二氧化碳进入大气层导致了全球升温。国际原子能机构强调核能的种种好处，认为作为一种重要的能源来源，核能不存在温室气体和其他有毒气体排放的问题。经过献阅读同组学断讨经过导师点第2章 第一代核电技术 第二次世界大战结束后，美国开始开发核能发电技术。1957年底，美国首先将核潜艇压水堆和常规蒸汽发电技术结合起来，建成了世界上第一座60 MWe希平港原型压水堆核电厂。然后又于1960年建成了200 MWe德累斯登原型沸水堆核电厂。在美国动力示范堆计划的推动下，几乎所有可能用于发电组合的堆型都进行了试验。最终压水堆和沸水堆的实用优势明显，成了美国核电发展的主线。法国、瑞典、日本、西德等国先后放弃了原先的石墨天然铀技术开发路线，转而引进美国轻水堆技术建成了第一批西方轻水堆核电厂。 2.1 核电站的发电原理 核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放的热能进行发电的方式。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，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，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提[9]。核电堆型种类很多，但技术比较成熟且投入商业营运的，主要有以下几种堆型：压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、压力管式石墨沸水堆、快中子增殖堆。在目前，核电站中以压水堆、沸水堆所占的比例最大。 历史上第一个人工核反应：。利用中子击铀-235核，会发生以下裂变(诱发裂变)： 虽然目前核电站都是采用的核裂变反应堆，但是许多国家包括我国都投入大量的人力物力在积极探索研制核聚变反应堆，核聚变是两个较轻的原子结合形成一个较重的原子，在这个过程中将会产生比核裂变更多的能量，这种能量是一种更加安全、清洁、经济的能源，且有可能实现能量直接转换，具有极高的热效率。相比于裂变所需的铀、钚等重元素原料，核聚变却可以利用氘、氚等储存量更大，分布更广泛的轻元素，在放射性方面也降低了很多[10]。 核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中最重要的部分是堆芯，由核燃料组件和控制棒组件组成，堆芯堆载在压力容器中。核燃料组件是由圆柱状的二氧化铀芯块做成的燃料棒，然后按照一定顺序组装起来。控制棒组件控制核反应堆的开、停以及功率的变化，控制棒内的材料能