精选课件核反应堆工程_绪论.ppt

sdasdasd * 原子能电站的发展并非一帆风顺，不少人对核电站的放射性污染问题感到忧虑和恐惧，因此出现了反核电运动。其实，在严格的科学管理之下，原子能是安全的能源。原子能发电站周围的放射性水平，同天然本底的放射性水平实际并没有多大差别。 自从1942年12月2日，世界上第一个核裂变反应堆在物理学家费米领导下，在芝加哥大学临界以来，核电发展很快，30年的时间几乎走完了常规电站100多年的历程。1954年6月27日,苏联建成世界上第一座核电站,采用天然铀石墨慢化压力管式水冷反应堆,电功率为5MW。1961年7月,美国建成世界上第一座商用压水堆核电站，电功率为285MW（初期设计值）。然而，核能发电的发展并非一帆风顺，它主要经过了四个阶段。在每一个阶段，核反应堆也在不断发展。下面我们来了解一下各个阶段的发展情况。 * 第一阶段为实验示范阶段，时期为1946至1965。这各阶段建成的反应堆多为原型堆和实验堆。美国－苏联引导核电发展。 同时第二世界国家积极跟进。如英国、法、加拿大、西德等国家当时不能生产富集铀，又不想接受美国的控制，只能选择天然铀的路线。 对本阶段的总结可归纳为：重大的科学发现带动了技术的发展，各个国家非常重视，投入 大，同时为各种堆型的发展奠定了基础。在这一阶段各种堆型百花齐放，为第一代核能系统。 第二阶段是核电高速发展的阶段，时期为1966年至1980年。60年代到70年代，核的安全性和经济性得到验证，相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来。此时，又是世界各国经济快速发展时期，电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长，而70年代中期爆发了石油危机，这给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。同时各国重视改进技术，降低成本。大部分欧洲国家发展核燃料生产技术，从天然铀向富集铀转变，结束了美国对富集铀的统治，同时向其它国家出口。以美国为代表的压水堆Model 212、Model 312，Model 314 ，Model 412、Model 414以及一大批沸水堆（BWR）均可划入第2 代核电站范畴。法国、日本、韩国也建造了一批Model 412、System80 等标准核电站均可划入第二代核反应堆的范畴。它们是目前世界正在运行的463 座核电站（2009 年统计数）的主力机组。在核大发展时期，同样存在激烈竞争。一些因其固有特点的限制，难于同其他机型竞争而被淘汰（如气体冷却重水堆、蒸汽发生重水堆（SGHWR）等）。有发展空间的机型，则为提高安全性、改善经济性而不断改进。 而发展中国家则主要通过购买核电厂，引进技术的方式来发展本国的和核工业。如印度等多个国家就引进了加拿大的CANDU天然铀重水堆系统。我国第一座核电站，300MW压水堆原型电站就与1991年自主完成。 这一阶段是核电发展的黄金时期，主力堆型日趋成熟，形成第二代核能系统，并基本形成了目前世界核电的格局。 * 本世纪初：美国、德国等国家重新修正自己的核电方针，布什政府提出了核电复苏计划，发展中国家也在积极准备筹建核电站，核能在本世纪必将大放异彩。 进入新世纪以来，核电开始复苏。其主要原因在于环境问题日趋严重，经济发展受能源及环境制约日益明显。美国，俄罗斯，日本等发达国家先后制定新的能源政策，将核能作为重要组成部分。2001年5月17日，美国总统布什颁布新的美国核能政策，指出应该发展清洁的、资源无限的核能，能源政策提出把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分，并提出了促进核能复苏和发展的一些具体政策。亚洲11个国家也分别提出将要发展核电。 * * 第四代核电技术概念是1999年6月美国克林顿政府的能源部首先提出的，并得到一些国家的支持。2000年5月，由美国能源部发起、美国阿贡实验室组织的全世界约100名专家进行了研讨，提出了第四代核电站14项基本要求。由上看出，第四代核电站的要求突出了防止核扩散问题，没有考虑核燃料循环和核资源问题，而这两个问题是涉及核能可持续发展的重大问题。 目前国际上对于第四代核电站先进核能系统的概念尚没有一个明确的定义。但是，第四代 核电站是指“先进核能系统”，而非“先进反应堆”，它应满足安全、经济、可持续发展、 极少的废物生成、燃料增殖的风险低和防止核扩散等基本标准。 可持续性：生产电力的同时满足洁净空气目标，并能有效利用燃料资源；减少和有效管理核废物，减少对运行及相关人员的负担，进而改善对公众和环境的保护。 经济性：上网电价必须能与化石燃料电厂竞争；建厂投资必须有吸引力; 缩短电站建设周期。 安全性：极低的堆芯损坏概率；不会发生任何要求厂外相应的事故；在全寿期内都遵从ALARA（可合理达到的尽量低）原则。 防止扩散：保持已有核保障体系框架；最大程度提高系统的扩散阻力。 * 液态钠冷却快堆可采用锕