对核电站反应堆技术的专项研究 PPT.ppt

对核电站核反应技 术的专项研究 组员： 王朦 张鹏亚 张佳齐 孙士宸 核科学与技术学院 立项背景 福岛核事故 疯狂抢盐 某些内陆核电站建设受当地居民抗议 国人对核电的恐慌与质疑 国人对核电核能技术了解的总体不足 核电站 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 工作原理 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。图1；图2 核电站的类型 压水堆(PWR) 沸水堆(BWR) 重水堆(PHWR) 高温气冷堆(HTGR) 快中子堆(LMFBR) 表1 表2 压水堆 以稍加浓铀作核然料，燃料芯块中铀-235的富集度约3% 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 压水堆的冷却剂是轻水，便宜、热传输性能良好 基建费用低、建设周期短 必须采用高压的压力容器 必须采用有一定富集度的核燃料图3 沸水堆 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 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 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 辐射防护和废物处理较复杂 功率密度比压水堆小图4 重水堆 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 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。 发展较早，类别多 秦山核电站第三期工程也从加拿大引进了两个重水堆核电机组 图5 高温气冷堆 除了用水冷却外，还有用气体作为冷却剂的气冷堆 经历了三个阶段，形成了三代气冷堆 用高富集度铀的包敷颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、高温氦气作为冷却剂的先进热中子转化堆 采用包敷颗粒核燃料，具有与众不同的特点 图6，图7 快中子堆 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 分为燃料区和增殖再生区两部分 无慢化剂 冷却剂主要有两种:液态金属钠或氦气 按结构来分，钠冷快堆有回路式和池式 一般采用氧化铀和氧化钚混合燃料 未来核能大发展最为重要的堆型 图9，图10 宋长华 * 核电厂和火电厂对环境影响的比较（电功率100兆瓦） 居民受到的辐射剂量 氧化硫排放量（吨/年） 烟灰和殊物质（吨/年） 氧化氮排放量 （吨/年） 危害健康的相对指数 燃煤发电厂 0.048 46000-127500 3500 26250-30000 SO：32000 NOx：4530 烟灰：1100 压水堆核电站：0.018 0 0 0 氪氙 1磷 20 清洁的核能 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 。 沸水堆