核能发电技术 核电厂运行 第七章.ppt

武汉电力职业技术学院 动力系 俞玲 第七章 核电厂运行 俞玲 yuling0206@21 TEL 概 要 第一节 核电站运行特点 一、发电能量来源于核裂变 二、反应堆产生放射性物质 核反应堆在裂变过程中会产生放射性裂变碎片和中子。核燃料、核燃料的包壳、一回路系统设备及其管路（称为一回路压力边界）和反应堆的安全壳是防止放射性泄漏的四道安全屏障，不会造成放射性危害。 三、堆芯剩余热量 核电站停堆后，反应堆内部还会继续产生热量，称这部分热量为剩余热量或剩余功率。剩余功率是由裂变产物的β和γ衰变产生的热量，所以在停堆后必须不断地冷却反应堆堆芯，因此核电站中设置余热排出系统。 四、核电站系统和操作复杂 四、核电站系统和操作复杂 基于核电站安全考虑，核电站还设置了很多安全、辅助系统，所以设备众多，系统复杂。 五、采用微过热蒸汽 受到传热温差的限制，大多数核电站采用微过热蒸汽或者饱和蒸汽。 第二节 核电站启动和停堆过程 一、反应堆标准运行方式 对于压水堆核电站，反应堆的标准运行方式包括以下几种： （1）冷停堆（换料、维修、正常） （2）中间停堆（单相、两相、正常） （3）热停堆 （4）热备用 （5）功率运行 第二节 核电站启动和停堆过程 二、反应堆逼近临界时的操作原则 反应堆启动过程中，逼近临界和临界时，为保证反应堆的安全，必须遵守以下的准则： （1）温度：必须避免引起一回路平均温度变化的任何操作； （2）反应性变化：在逼近临界的过程中，在任何时间内，只允许使用一种方法来控制反应性的变化，即改变硼浓度或者控制棒棒位不允 许同时进行； （3）反应性控制：逼近临界时，中子通量倍增时间必须大于18秒。 反应堆启动过程— 1.一回路充水排气 ★ 反应堆达到临界 ★ 提升功率到2%Pn(Pn为核电站的额定功率) ★ 汽轮机冲转和发电机 并网 ★ 升负荷至100%Pn  100％Pn时控制棒位置: 100％Pn时一回路状态 四、核电站停堆过程 停堆时首先按照一定的速率降负荷，当负荷低到一定程度时（约5MW）汽轮机跳闸，同时发电机解列。随后继续硼化或者插入G棒，降低功率到2％Pn以下，使机组处于热备用状态。 武 汉 电 力 职 业 技 术 学 院 Wuhan Electric Power Technical College 动力系 7.1 核电厂运行特点 7.2 核电站启动和停堆过程 第一节 核电站运行特点 第一节 核电站运行特点 第二节 核电站启动和停堆过程 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程—2.一回路升温、稳压器建立汽腔 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程— 3.继续升温至热停堆 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程— 一回路热停堆状态 第二节 核电站启动和停堆过程 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程— 4.反应堆达到临界 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程— 5.提升功率到2%Pn 第二节 核电站启动和停堆过程 反应堆启动过程— 2%Pn状态下一回路温度、压力和流量 第二节 核电站启动和停堆过程 第二节 核电站启动和停堆过程 第二节 核电站启动和停堆过程 核电跟火电一样，都是能量转换，产生电能，区别就是两者发电来源不一样 常规—化石燃料 核电厂—核裂变能 停堆时间长短和准备达到临界时间进行反应性平衡计算，到临界方案，确定临界时R棒和G棒位置，确定一回路加硼或者稀释的总量以及速率。根据 临界方案，进行稀释或者硼化，提升G棒到临界位置，此时反应堆达到临界状态。 这是常规火电厂生产过程示意图。 核电厂的生产过程示意图。 两者主要区别在于蒸汽产生系统不同，火电厂锅炉和核电厂一回路系统 由于中子和r射线对反应堆内部材料活化，使得一回路及辅助系统都有放射性，二回路系统设备和汽水工质没有放射性。 核电厂，会有一定的放射性废气、废水和固态物质，只有负荷国家标准才能容许排放。 1.火电厂停堆以后，不会产生新热量，只用通过旁路系统将锅炉内部蓄热带走。 2.核电厂停堆偶，反应堆内部会继续产生热量，占6%Pn，设置余热排出系统。 其次在主冷却剂泵电机轴安装大惯性飞轮，即使失电也能在惯性作用下继续转动。 设备复杂必然造成操作复杂。核电厂运行原理和现象不同与常规的，而且参数变化比火电厂要快得多。核电厂操作是要培训很长时间。 同样的发电功率，核电厂需要蒸汽流量更大，阀门，蒸汽管道及尺寸更大。汽轮机的末级叶片工作最恶劣，直径长，离心力大，同时是在湿蒸汽区。 叶片收到细小水滴的强烈冲蚀。 换料：容许反应堆