核電站裝置及電氣系統(tǒng)1

1、Nuclear Power Plant自動化學(xué)院自動化學(xué)院2012教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容l核動力裝置概論核動力裝置概論l核電站反應(yīng)堆核電站反應(yīng)堆 l核電站蒸汽發(fā)生器核電站蒸汽發(fā)生器 l核電站穩(wěn)壓器和冷凝器核電站穩(wěn)壓器和冷凝器 l核電站汽輪機核電站汽輪機 l核電廠電氣的基本概念核電廠電氣的基本概念 l電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇 l核電廠廠用電電氣信號檢測及斷路控制核電廠廠用電電氣信號檢測及斷路控制 教學(xué)要求教學(xué)要求l教學(xué)方式：課堂講授課堂討論作業(yè)教學(xué)方式：課堂講授課堂討論作業(yè)l考核方式：閉卷考試考核方式：閉卷考試l課堂討論方式：課堂討論方式：互問互答互問互答（1 1）教師提出問題，同學(xué)回答）教師提出問題

2、，同學(xué)回答（2 2）同學(xué)提出問題，其他同學(xué)回答）同學(xué)提出問題，其他同學(xué)回答學(xué)習(xí)要點學(xué)習(xí)要點1 系統(tǒng)的功用或作用系統(tǒng)的功用或作用l為什么設(shè)置該系統(tǒng)？為什么設(shè)置該系統(tǒng)？l該系統(tǒng)在核動力裝置中承擔(dān)什么任務(wù)？該系統(tǒng)在核動力裝置中承擔(dān)什么任務(wù)？2 系統(tǒng)的基本組成系統(tǒng)的基本組成l系統(tǒng)中包括哪些主要設(shè)備？系統(tǒng)中包括哪些主要設(shè)備？l各設(shè)備如何組成一個完整系統(tǒng)？各設(shè)備如何組成一個完整系統(tǒng)？3 系統(tǒng)的運行原理系統(tǒng)的運行原理l系統(tǒng)是如何實現(xiàn)其功能的？系統(tǒng)是如何實現(xiàn)其功能的？l系統(tǒng)基本運行與原理系統(tǒng)基本運行與原理教材及參考書教材及參考書l教材教材l核動力設(shè)備核動力設(shè)備，孫中寧主編，哈爾濱工程大學(xué)，孫中寧主編，哈爾濱工

3、程大學(xué)出版社，出版社，2004.08 2004.08 l核電廠電氣原理與設(shè)備核電廠電氣原理與設(shè)備，顧穎賓等編，原子，顧穎賓等編，原子能出版社，能出版社，2010.122010.12l參考書參考書l 船舶核動力裝置船舶核動力裝置 彭敏俊編著彭敏俊編著 原子能出版原子能出版社，社，20092009l核能動力裝置核能動力裝置 薛漢俊主編薛漢俊主編 原子能出版社，原子能出版社，199219921、核能的特點（1）核燃料具有極高的能量密度）核燃料具有極高的能量密度（2）核裂變反應(yīng)不需要氧氣）核裂變反應(yīng)不需要氧氣（3）核裂變過程伴隨著大量放射性物質(zhì)的產(chǎn)生）核裂變過程伴隨著大量放射性物質(zhì)的產(chǎn)生l1kg鈾鈾-

4、235完全裂變完全裂變19,600,000,000kcall1kg標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒 7,000kcall1L重油完全燃燒重油完全燃燒 9,900kcall1m3天然氣完全燃燒天然氣完全燃燒 9,800kcal1kg鈾鈾-235完全裂變放出的熱量相當(dāng)于完全裂變放出的熱量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量放出的熱量同一質(zhì)量下，核能比化學(xué)能大數(shù)百萬倍同一質(zhì)量下，核能比化學(xué)能大數(shù)百萬倍（1）核燃料具有極高的能量密度）核燃料具有極高的能量密度（2）核裂變反應(yīng)不需要氧氣）核裂變反應(yīng)不需要氧氣（3）核裂變過程伴隨著放射性物質(zhì)的產(chǎn)生）核裂變過程伴隨著放射性物質(zhì)的產(chǎn)生l核裂變反

5、應(yīng)會產(chǎn)生大量的放射性物質(zhì)；核裂變反應(yīng)會產(chǎn)生大量的放射性物質(zhì)；l核動力裝置具有潛在的危險性；核動力裝置具有潛在的危險性；l需要采取嚴(yán)格的輻射防護措施；需要采取嚴(yán)格的輻射防護措施；l運行管理要求很高。運行管理要求很高。 核電在世界能源消費中占8%（2000年）核電在世界電力能源中占17%（2000年） 2 世界核能發(fā)電的應(yīng)用及發(fā)展 國國 家家核電所占核電所占比重（比重（%）國國 家家核電所占比重核電所占比重（%）法國法國76.4西班牙西班牙27.6立陶宛立陶宛73.3英國英國21.9比利時比利時56.8捷克捷克20.1斯洛伐克斯洛伐克53.4美國美國19.8烏克蘭烏克蘭47.3俄羅斯俄羅斯14.9

6、保加利亞保加利亞45加拿大加拿大11.8匈牙利匈牙利42.2羅馬尼亞羅馬尼亞10.9韓國韓國40.7阿根廷阿根廷7.3瑞典瑞典 39南非南非6.6瑞士瑞士38.2荷蘭荷蘭4.0斯洛文尼亞斯洛文尼亞37.4墨西哥墨西哥3.9日本日本33.8印度印度3.1亞美尼亞亞美尼亞33.0巴基斯坦巴基斯坦1.7芬蘭芬蘭32.1巴西巴西1.4德國德國30.6中國中國1.63 我國核能現(xiàn)狀與發(fā)展前景 發(fā)展核電是我國的基本方針發(fā)展核電是我國的基本方針中國核電建設(shè)進(jìn)入小批量建設(shè)階段中國核電建設(shè)進(jìn)入小批量建設(shè)階段 秦山秦山2期期Tianwan NPP, JiangsuLingao NPP, Guangdong4、未來

7、核電站的技術(shù)發(fā)展趨勢、未來核電站的技術(shù)發(fā)展趨勢先進(jìn)輕水堆的一些技術(shù)趨向先進(jìn)輕水堆的一些技術(shù)趨向 核電站動力堆選型核電站動力堆選型動力堆動力堆類型類型水冷堆水冷堆氣冷堆氣冷堆壓水堆壓水堆有機液有機液冷卻堆冷卻堆沸水堆沸水堆重水堆重水堆液態(tài)金屬液態(tài)金屬冷卻堆冷卻堆金屬鈉金屬鈉鈉鈉-鉀鉀合金合金鉛鉛-鉍鉍合金合金熱中子堆熱中子堆快中子堆快中子堆核反應(yīng)堆的類型核反應(yīng)堆的類型l按引起裂變的按引起裂變的中子能量中子能量劃分：劃分： 快中子堆、熱中子堆快中子堆、熱中子堆l按按慢化劑的類型慢化劑的類型劃分：劃分： 輕水堆、重水堆、石墨堆輕水堆、重水堆、石墨堆l按按冷卻劑的類型冷卻劑的類型劃分：劃分： 水冷堆水冷堆壓水堆、沸水堆、重水堆壓水堆、沸水堆、重水堆 氣冷堆氣冷堆高溫氣冷堆高溫氣冷堆 液態(tài)金屬冷卻堆液態(tài)金屬冷卻堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆 有機液冷堆有機液冷堆 沸水堆核電廠原理圖沸水堆核電廠原理圖 核電廠電氣系統(tǒng)示意圖核電廠電氣系統(tǒng)示意圖 核電廠廠區(qū)核電廠廠區(qū)L形布置形布置大亞灣核電廠廠區(qū)大亞灣核電廠廠區(qū)T型布置型布置 這種布置方式，汽輪機這種布置方式，汽輪機葉片飛射方向不會危及反葉片飛射方向不會危及反應(yīng)堆廠房，但廠房面積相應(yīng)堆廠房，但廠房面