核电知识 -初学者适用.ppt

核电厂安全设计的基本原则 1 单一故障原则 系统中任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋予的功能。 2 多样性原则 用于执行同一功能的多重系统或部件，通过在系统或部件中引入不同属性来提高系统的可靠性。如采用不同的工作原理、不同的物理变量、不同的运行条件及使用不同制造厂的产品。 3 独立性原则 系统设计通过功能隔离或实体分隔，实现系统布置和设计的独立性。 Harbin Engineering University Harbin Engineering University 3.核反应堆原子弹的差别 核反应堆是个可以根据需要控制其输出能量的反应器。原子弹中的核反应过程是不可控的，瞬时爆炸释放出大量能量。核反应堆中使用的是低浓铀2–3%；原子弹中使用的是高浓缩的铀（92U235的富集度在90%以上 ），大约16公斤铀能做一颗原子弹。 Harbin Engineering University 4.目前核动力的应用还存在以下两个问题： （1）存在潜在的安全问题。目前的核动力装置 还不能做到百分之百的不泄漏，人们对核 电站的安全还存在疑虑。 （2）核动力退役后，所用过的设备要进行处理。 一部分带有强放射性的废料要用特殊的方 法封装，埋到人烟稀少的地方，退役的费 用较高，并对环境有一定的危害。 Harbin Engineering University 六、核电技术未来的发展 2002年9月，美、日、英、法、加、巴西、阿根廷、南非、瑞士等国在东京召开第四代核反应堆国际论坛（GIF）达成共识，开发以下6种新一代反应堆 超临界水冷反应堆（SCWR） 气冷快堆（GFR） 超高温气冷堆（VHTR） 钠冷快堆（SFR） 铅冷快堆（LFR） 溶盐堆（MSR） 经过讨论一致认为SCWR为最有前景的第四代反应堆。 第四代反应堆的概念 Harbin Engineering University 超临界的概念 Harbin Engineering University Harbin Engineering University 超临界核电站可借鉴技术 超临界火力电厂已获得成功发展 目前上已建成462座燃煤超临界电厂 总装机容量约269GW 必威体育精装版建设的火力电厂已大部分为超临界电厂：η45%，10～20年内，至少50％为超临界，取代现有亚临界电厂 SC涡轮发电已是成熟技术 我国已建或在建约6GW,（772$/KW）; 2004年首台900MW 投入商业运行 Harbin Engineering University 超临界反应堆的概念 成熟技术与运行经验的延续性，来源于 在PWR和BWR（特别是ABWR）成熟技术基础上 在利用超临界火电厂成熟技术上 Harbin Engineering University Harbin Engineering University 超临界核电厂效率高 APWR ABWR SCWR P 15.7MPa 7.0MPa 25MPa 出口温度 292/326℃ 215/285℃ 280/500℃ η 33％ 33.4％ 44% 铀资源节省 若发展成快堆型式，铀资源利用率更高 Harbin Engineering University 实现核聚变发电 比结合能 原子核内一个核子的平均结合能称为比结合能。比结合能随原子质量数的变化曲线如图所示。 Harbin Engineering University 氘与氚结合重新组成原子核时放出结合能，所释放的能量是同等质量铀-235裂变所释放能量的4倍。聚变反应不会释放强放射性物质。氘的储量丰富，海水中氘含量34毫克/升，地球上氘储量可供人类用200亿年。氚可以从锂中生产出来。氚和氘的原子核都带正电，要聚合需要克服很强的库伦斥力，因此需要加热到几亿度的高温，使它们变为离子状态，并要约束这些粒子体达到一定密度，因此难度很大。 Harbin Engineering University 谢 谢！ 核电知识概述 初学者完整了解核电知识 Harbin Engineering University 一、核能发电的基本原理 核电站介绍 目前全世界正在运行的核电站大约440座；核电的发电量占全世界总发电量的16%；中国0.7%，核电站的存在大大缓解了世界能源的紧张问题。 核电机组：美国104套，法国59套，日本54套，俄罗斯30套，英国27