核電站工作原理

1、核電站工作原理核電站工作原理名目核電站的原理核電站的原理核電站分類核電站的選址在建和規(guī)劃中的核電站的原理核電站分類核電站的選址在建和規(guī)劃中的核電站中長期布局開放核電站 a nuclear power plant編輯本段 核電站的原理核電站是怎樣發(fā)電的呢？簡而言之，它是以鍋爐，以核燃料在核反響堆中發(fā)生特別形式的“燃燒”產(chǎn)生熱量，來加熱水使之變成蒸汽。使核能轉(zhuǎn)變成熱能。蒸汽通過管路進(jìn)入汽輪機，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，使機械能轉(zhuǎn)變成電能。一般說來，核電站的汽輪發(fā)電機及核電站的構(gòu)造相關(guān)設(shè)備核電站除了關(guān)鍵設(shè)備核反響堆外，還有很多與之協(xié)作的重要設(shè)備。以電機和等。它們在核電站中有各自的特別功能。主泵 假設(shè)把反響

2、堆中的冷卻劑比做人體血液的話，那主泵則是心臟。它的功用是把冷卻劑送進(jìn)堆內(nèi)，然后流過蒸汽發(fā)生器，以保證裂變反響產(chǎn)生的熱量準(zhǔn)時傳遞出來。穩(wěn)壓器 又稱壓力平衡器，是用來把握反響堆系統(tǒng)壓力變化的設(shè)備。在正常運行時，起保持壓力的作用；在發(fā)生事故時，供給超壓保護(hù)。穩(wěn)壓器里設(shè)有加熱器和噴淋系統(tǒng)，當(dāng)反響堆里壓力過高時，噴灑冷水降壓；當(dāng)堆內(nèi)壓力太低時，加熱器自動通電加熱使水蒸發(fā)以增加壓力。蒸汽發(fā)生器 它的作用是把通過反響堆的冷卻劑的熱量傳給二次回路水，并使之變成蒸汽，再通入汽輪發(fā)電機的汽缸作功。安全殼 用來把握和限制放射性物質(zhì)從反響堆集中出去，以保護(hù)公眾免安全殼是防止裂變產(chǎn)物釋放到四周的最終一道屏障。安全殼一般

3、是內(nèi)襯鋼 板的預(yù)應(yīng)力混凝土厚壁容器。汽輪機 核電站用的汽輪發(fā)電機在構(gòu)造上與常規(guī)火電站用的大同小異，所不同的是由于蒸汽壓力和溫度都較低，所以同等功率機組的汽輪機體積比常規(guī)火電站的大。危急冷卻系統(tǒng) 為了應(yīng)付核電站一回路主管道裂開的極端失水事故的發(fā)生，近代核電站都設(shè)有危急冷卻系統(tǒng)。它是由注射系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)組成。一旦接到極端失水事故的信號后，安全注射系統(tǒng)向反響堆內(nèi)注射高壓含硼水，噴淋系統(tǒng)向安全殼噴水和化學(xué)藥劑。便可緩解事故后果，限制事故集中。核裂變核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。只有一些質(zhì)量格外大(yu)、釷(t)等才能發(fā)生核裂變。這些原子的原子核在吸取一個中子以后會分裂成兩個或更多個

4、質(zhì)量較小的原子核，同時放出二個到三個中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變，使過程 持續(xù)進(jìn)展下去，這種過程稱作鏈?zhǔn)椒错?。原子核在發(fā)生核裂變時，釋放出1-235出的能量相當(dāng)于燃燒 2.5編輯本段 核電站分類壓水堆核電站以壓水堆為熱源的核電站。它主要由核島和常規(guī)島組成。壓水堆核電站核 島中的四大部件是蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵和堆芯。在核島中的系統(tǒng)設(shè) 備主要有壓水堆本體，一回路系統(tǒng)，以及為支持一回路系統(tǒng)正常運行和保 其形式與常規(guī)火電廠類似。沸水堆核電站在反響堆壓力容器內(nèi)直接產(chǎn)生飽和蒸汽的動力堆。沸水堆與壓水堆同屬輕它們都需使用低富集鈾作燃料。沸水堆核電站系統(tǒng)有：主系統(tǒng)包括反響 堆；重水堆核

5、電站以重水堆為熱源的核電站。重水堆是以重水作慢化劑的反響堆，可以直接 利用自然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑，重水堆分壓力 但已實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模推廣的只有加拿大進(jìn)展起來的坎杜型壓力管式重水堆核 電站。快堆核電站由快中子引起鏈?zhǔn)搅炎兎错懰尫懦鰜淼臒崮苻D(zhuǎn)換為電能的核電站。能實現(xiàn)核裂變材料的增殖。石墨氣冷堆等都是非增殖堆型，主要利用核裂變?nèi)剂希词乖倮棉D(zhuǎn)換出來的钚-239等易裂變材料，它對鈾資源的利用率也只有12，但在快堆中，鈾-238 原則上都能轉(zhuǎn)換成钚 -239 而得以使用，但考慮到各種損耗， 快堆可將鈾資源的利用率提高到 6070。核電站 - 安全保障系統(tǒng)核電站安全原則為了保護(hù)核電

6、站工作人員和核電站四周居民的安康，核電站必需始終堅持“質(zhì)量第一，安全第一”的原則。計、建筑和運行均承受縱深防范的原則，從設(shè)備、措施上供給多等級的重迭保護(hù)，以確保核電站對功率能有效把握，對燃料組件能充分冷卻，對放射性物質(zhì)不發(fā)生泄漏。 第三層防線在嚴(yán)峻特別狀況下反響堆正常的把握和保護(hù)系統(tǒng)動作，防止設(shè)備故障和人為過失造成事故。第四層防線：發(fā)生事故狀況時，啟用核電站安全系統(tǒng)包括各外設(shè)安全系統(tǒng)加強事故中的電站治理，防止事故擴大保護(hù)反響堆廠房安全殼。第五層防線萬一發(fā)生極不行能發(fā)生的事故并伴有放射性外泄啟用廠內(nèi)外應(yīng)急響應(yīng)打算努力減輕事故對四周居民和環(huán)境的影響。依據(jù)縱深防范的原則，目前的設(shè)計在核燃料和環(huán)境外部

7、空氣之間設(shè)置了四道屏障。即第一道屏障燃料芯塊核然料放在氧化鈾陶瓷芯塊中，并使得大局部裂變產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物 殼，燃料芯塊密封在鉛合金制造的包殼中構(gòu)成核燃料芯棒錯合金，具有足夠的強度且在高溫下不與水發(fā)生反響。第三道屏障：壓力管道和容器冷卻 20cm泄漏到反響堆廠房內(nèi)。第四道屏障：反響堆安全殼用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑壁厚近 0.6cm出物，防止放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。核電站配置的外設(shè)安全系統(tǒng)的各條運行管道的閥門收集廠房內(nèi)泄漏物質(zhì)將其過濾后再排出廠外。包殼破力氮氣，在無電流和無人操作狀況下在肯定壓力下可自動注水。事故冷卻器和噴淋系統(tǒng)，用來冷卻廠房以降低廠房的壓力。在廠房壓力上升時先啟動空氣冷卻風(fēng)機換熱器的事故

8、冷卻器 ;再進(jìn)一步可以啟動廠房噴淋系統(tǒng)將冷水或含翻水噴入廠房，以降熱和降壓。以上全部安全保護(hù)系統(tǒng)均承受獨立設(shè)備和冗余布置，事故電源，安全系統(tǒng)可以抗地展和在蒸汽空氣及放射性物質(zhì)的惡劣環(huán)境中運行。核電站運行人員須經(jīng)嚴(yán)格的技術(shù)和治理培訓(xùn)，通過國家核安全局主持 的資格考試，獲得國家核安全局頒發(fā)的運行值崗操作員或高級操作員執(zhí)照才能上崗，無照不得上崗。執(zhí)照在規(guī)定期內(nèi)有效，申請核發(fā)機關(guān)再次審查。疏散人員，封閉核污染區(qū)核反響堆及核電站，去除核污染，以保證人身安全和環(huán)境清潔。 1編輯本段 核電站的選址選址四原則核電站選址有經(jīng)濟、技術(shù)、安全、環(huán)境和社會四原則足夠的用電需求，所以核電站經(jīng)常選址經(jīng)濟較興旺的地區(qū)。后面

9、三個原則則有著親熱的相互聯(lián)系。核電站必需建在經(jīng)濟興旺地區(qū)的相對偏遠(yuǎn)地區(qū)， 斷裂帶通過，而且要求核電站數(shù)千米范圍內(nèi)沒有活動斷裂，廠址100 千米50 千米內(nèi)陸，歷史上沒有發(fā)生過 6 級以上地震，廠址區(qū) 600沒有發(fā)生 慮到公眾和環(huán)境免受放射性事故釋放所引起的過量輻射影響，同時要考慮到突發(fā)的自然大事或人為大事對核電廠的影響，所以，核電站必需選在人口密度低，易隔離的地區(qū)?？拷＿吙拷?，最好是靠海，這也是大型核電站都建在海邊的一個重要緣由，并且靠海還可以解決大件設(shè)備運輸問題。萬一發(fā)生危急，在平的海岸線和放射物均勻發(fā)散的狀況下，污染陸地面積只是完全在內(nèi)陸的一半。但是建在海邊有利的同時也多出一個風(fēng)險，

10、就是海嘯或者臺風(fēng)帶來大浪的可能。通常會建設(shè)防波堤來抵擋巨浪的沖擊。但是防波堤只能抵擋肯定程度的沖擊，假設(shè)是比較大的海嘯的話，防波堤無能為力，很可能產(chǎn)生格外嚴(yán)峻的20223119全部為淡水，并且?guī)缀跞康拇蠼蠛佣贾苯酉蛑苓叧鞘泄┙o生活用水，在這種狀況下建設(shè)核電站，一旦發(fā)生泄漏事故，后果不堪設(shè)想。編輯本段 目前中國大陸現(xiàn)有核電站秦山核電站浙江嘉興的秦山核電站 位于杭州灣畔，一期工程是中國第一座依靠自己的力氣設(shè)計、建筑和運營治理的 30 萬千瓦壓水堆核電站。 1985 年 3核島19911219944商業(yè)運行， 1995 年 7 月通過國家驗收。 二期工程，是建設(shè)我國自主設(shè)計、自主建筑、自主治理、

11、自主運營的首座2 60萬千瓦商用壓水堆核電站，199662 日開工，經(jīng)過近 6 年的建設(shè)，第一臺機組于 2022415 日比打算提前 47 天投入商業(yè)運行。 秦山三期 重水堆核電站承受加拿大成熟的坎杜 670。120221119 日首次并網(wǎng)發(fā)電，并于 202212312 號機組于 2022612 2022724大亞灣核電站廣東深圳的大亞灣核電站 1987871994 年 2 日兩臺單機容量為 運。田灣核電站田灣核電站 位于江蘇省連云港市連云區(qū)田灣，廠區(qū)按 4 臺百萬千瓦級核電機組規(guī)劃，并留有再建 24 臺的余地。一期建設(shè) 2106 萬AES-91 型壓水堆核電機組，設(shè)計壽命 40負(fù)荷因子80，

12、年發(fā)電量為開工，單臺機組的建設(shè)工期為 6220222022產(chǎn)。嶺澳核電站嶺澳核電站 一期工程于 1997 年 5 月開工建設(shè)。它位于廣東大亞灣西海岸大鵬半島東南側(cè)。嶺澳核電站是“九五”期間我國開工建設(shè)的根本建設(shè)工程中最大的能源工程之一。嶺澳核電站一期擁有兩臺百萬千瓦級壓12022716過國家竣工驗收。目前正開放二期工程建設(shè)。其他我國大陸首個在海島上建設(shè)核電站2022 年2月18日正式開工被正式列入國家核電中長期進(jìn)展規(guī)劃 (20222022 年)中的福建寧德核電站 218工程位于福建省寧德市轄福鼎市秦嶼鎮(zhèn)的備灣村，瀕臨東海，南距福 公里，北距溫州 核電站。據(jù)介紹，寧德核

13、電站一期四臺百萬千瓦級機組工程總投資為是福建省有史以來最大的能源投資工程，由廣東核電投資、大唐國際發(fā)電股份、福建煤炭工業(yè) (集團)有限責(zé)任公司共同投資建設(shè)。一期四臺機組定位為核電其次代加改進(jìn)，綜合國產(chǎn)化率到達(dá) 75%，具有國際同類型在役核電站的先進(jìn)水平。年投產(chǎn)；打算三號機組 2022 年投產(chǎn)，四號機組 2022 一、2022 年，經(jīng) 10 多年籌備的廣東的 陽江核電站 工程也有望在年底通過國家核準(zhǔn)，這個規(guī)劃投資達(dá) 億美元、規(guī)劃建設(shè) 6全國最大核電工程一期工程將于 2022二、2022 年 7 月，位于浙江南部的 三門核電站 一期工程建設(shè)獲得國務(wù)院批準(zhǔn)。這是繼中國第一座自行設(shè)計、建筑的核電站秦山

14、核電站之后， 獲準(zhǔn)在浙江省境內(nèi)建設(shè)的其次座核電站。三門核電站總占地面積方米，可分別安裝 6 臺 100 萬千瓦核電機組。全面建成后，裝機總?cè)萘繉⒌竭_(dá)1200萬千瓦以上，超過三峽電站總裝機容量。一期工程總投資250 億元，將首先建設(shè)兩臺目前國內(nèi)最先進(jìn)的100萬千瓦級壓水堆技術(shù)機組。三門核電站最快將在 2022三、2022 年 11 月 5 日，遼寧核電瓦房店市東崗鎮(zhèn)溫坨子的一片工地上禮炮轟鳴。隨著專用道路工程的竣工，遼寧省第一座核電廠遼寧紅沿河核電廠 的前期工程完成了“第一戰(zhàn)役”。其中，一期工程打算投資 260億元，規(guī)劃建設(shè) 2臺百萬千瓦級核電機組。一期工程竣工投產(chǎn)后，年發(fā)電量可滿足兩個中等城市

15、一年的用電需求。工程建設(shè)工期為6年。四、江西省打算投資人民幣 億元建筑一座發(fā)電力量約為 400瓦的核電廠。依據(jù)規(guī)劃，核電廠將建于九江市東部、長江南岸的彭澤縣境內(nèi)，該工程將于 2022五、重慶爭建核電站 (2022-9-18)重慶市將在涪陵建設(shè)一座總裝機容量為市和四川省均已向國家有關(guān)部門提交了核電站的立項報告，雙方都想讓內(nèi) 陸首座核電站落戶本地區(qū)。不過，結(jié)果尚未揭曉。重慶市規(guī)劃中的核電站將選址涪陵區(qū)白濤鎮(zhèn)重慶建峰化工總廠原816廠，初步規(guī)劃總投資 200 億元，年發(fā)電量達(dá) 85 億千瓦小時。假設(shè)審批手續(xù)順當(dāng)，將于 2022國電力投資集團。礦資源；宜賓核燃料廠是我國惟一的核電站燃料組件生產(chǎn)基地；中

16、國核動力爭辯院、西南電力設(shè)計院等科研單位都位于四川；六,湖南省核電進(jìn)展規(guī)劃中的核電工程有望完成 “破冰“之旅，目前，省政府已經(jīng)托付湖南五凌水電開發(fā)有限責(zé)任公司就核電工程開展前期的爭辯規(guī)劃選址等工作，岳陽的華容縣和常德的桃源縣有望成為規(guī)劃中的核電站桃江核電站 擬建的核電工程規(guī)劃裝機 600 萬千瓦，一期裝機 200 萬千瓦，目前已完成水文等 可行性爭辯工作，上報工程建議書。七、2022業(yè)集團已在山東的威海選定一座 是全球首個投入商業(yè)運營的“球床”核反響堆。煙臺海陽核電廠位于膠東 半島上的海陽市東南部，總投資 2100廠的規(guī)劃容量為 600 萬千瓦級核電機組，并留有擴建條件，擬于發(fā)電。據(jù)相關(guān)資料顯

17、示，海陽核電站建成之后將成為迄今為止我國最大的核能發(fā)電工程。乳山核電站八、浙西核電站，正在選址浙西的龍游、蘭溪、建德等地。目前龍游 可能比較大，浙西核電站是由中國核工業(yè)集團公司和浙江省能源集團有限 公司投資建設(shè)的工程，規(guī)劃建設(shè) 100程擬建設(shè) 2臺100萬千瓦級核電機組，全部建成后將成為浙江省繼秦山、三門后第三大核電站。近日，浙西核電站工程初步可行性爭辯報告審查會 在杭州召開。來自國家核安全局、中國民用航空華東地區(qū)治理局、水利部 太湖流域治理局、國家環(huán)?？偩趾伺c輻射安全中心、國家電力規(guī)劃設(shè)計總 院、中國核工業(yè)集團公司、浙江省政府相關(guān)部門、華東電網(wǎng)、上 海核工程爭辯設(shè)計院及相關(guān)單位的代表共對初步

18、可行性爭辯報告評審后，推舉龍游團石為該核電工程的優(yōu)選廠址， 建德市洋尾為備選廠址。九、 福建寧德核電站位于福建省寧德市轄福鼎市秦嶼鎮(zhèn)的備灣村，距福鼎市區(qū)南約 水堆核電機組，一次規(guī)劃，分期建設(shè)，一期工程擬承受中廣核集團具有自主品牌的 CPR1000 技術(shù)，建設(shè)兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機組。 2022 年 9月 1 日，國家進(jìn)展改革委同意寧德核電站一期工程開展前期工作。主體工程打算于 2022 年開工，兩臺機組估量于 2022寧德核電站的建設(shè)將進(jìn)一步優(yōu)化福建省能源構(gòu)造，緩解福建省電力緊調(diào)進(jìn)展、全面富強的海峽西岸經(jīng)濟區(qū)發(fā)揮樂觀作用。編輯本段 核電站中長期布局描述了核電進(jìn)展的技術(shù)路線:“十一五”期間通

19、過兩個核電自主化依托工程的建設(shè)，全面把握先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，培育國產(chǎn)化力量，力爭盡快形成較大規(guī)模批量化建設(shè)中國品牌核電站的力量。選擇遠(yuǎn)離活動斷層和地震強度偏高的地區(qū)，以及不受洪水威逼的地區(qū)，還要盡量選擇遠(yuǎn)離易燃、易爆物品，如油罐、炸藥庫或軍用設(shè)施的地方，要評估其他類型爆炸的影響，評估的范圍甚至包括交通路線上如大路、鐵路上運輸?shù)奈锲繁ɑ蝻w機墜毀的可能性。據(jù)介紹，從現(xiàn)在起到 2022 年，增投產(chǎn) 2300廣東、浙江、山東、江蘇、遼寧、福建沿海省份的廠址中優(yōu)先選擇。據(jù)悉，秦山核電二期擴建工程、廣東嶺澳核電二期、遼寧紅沿河、福建寧德等 4200門、山東海陽和廣東臺山等核電站，核準(zhǔn)開工規(guī)模清、廣東陽江

20、、浙江方家山、江蘇田灣二期等核電站將于近兩年先后開工建設(shè)。甘肅等內(nèi)陸省 ?區(qū)、市?也不同程度地開展了核電廠址前期工作。核電站優(yōu)點此核能發(fā)電不會造成空氣污染。核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很便利，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30 公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電本錢較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。核電站缺點所占體積不大，但因具有放射線，故必需慎重處理，且需面對相當(dāng)大的政治困擾。環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)峻。

21、核能電廠投資本錢太大，電力公司的財務(wù)風(fēng)險較高。核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)。興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成損害。1、1、的依靠要比其他發(fā)電方式更高。例如，依據(jù)國際原子能機構(gòu)供給的數(shù)據(jù)，在法國，大約75%的電是由核電站生產(chǎn)的。在美國，核電站共400100座落于北卡羅萊納州羅利市的希隆(ShearonHarris) 核電站的穹頂形的安全殼建筑。以及核反響堆的內(nèi)部狀況。鈾恒星中形成的。年老的恒星爆炸，其塵埃聚攏起來形 鈾-238 經(jīng)過很多階段的阿爾法和貝塔衰變才能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的鉛同位素-234鈾-235核彈。鈾-235-238鈾-235-235少數(shù)能夠發(fā)生誘發(fā)裂變的

22、物質(zhì)之一。假設(shè)一個自由中子撞擊鈾-235 分解。請查看核輻射揭秘以了解全部細(xì)節(jié)。核裂變下面的動畫演示了一個中子從上部接近鈾-235原子三個的中子中子的個數(shù)取決于鈾-235。兩個裂變過程變得好玩：鈾-235鈾-235作的核反響堆中稱為臨界狀態(tài)，每次裂變釋放出的中子都會導(dǎo)致另一次裂變的發(fā)生。捕獲中子并發(fā)生分解的過程格外快速，單位為皮秒1x10-12秒。當(dāng)單個原子分解時，會有巨大的能量通過熱和伽馬輻射的形式釋放出來。裂變生成的兩個原子也能夠釋放貝塔和伽馬射線。單個裂變反響之所以能釋放出能量，是由于裂變產(chǎn)物和中子加在一起的質(zhì)量比原來的鈾-235E=mc2決定了質(zhì)量差異轉(zhuǎn)化為能量的比率。變釋放出來下面的

23、公式將這些量轉(zhuǎn)化為我們常見的單位，1eV=1.602x10-12爾格，1x107爾格=11=11BTU熱量單位=1055。這些可能看上去不是很多，但是一斤鈾中有大量的鈾原子。事實上，一斤高濃鈾被用于為核潛艇或者核動力航母380汽油能提供的能量。假設(shè)考慮到一斤鈾的尺寸比一個棒球還小，而38015有五層樓高的立方體，您就能對鈾-235 所蘊含的能量有個概念了。為使鈾-235。3%的濃度足夠用于核電站。武器90%或更多的鈾-235。核電站內(nèi)部102.5被浸泡在壓力容器中。容器中的水起冷卻作用。為使反響堆工作，浸泡在水中的燃料組件必需處于略微超臨界有其他設(shè)備，鈾最終將會過熱并熔化。起。要使熱量削減，則降低把握棒以插入到鈾燃料組件中。在發(fā)生事堆。轉(zhuǎn)化為蒸汽。蒸汽推動蒸汽輪機，而汽輪機則帶動發(fā)電機來發(fā)電。在者水蒸汽不會接觸到汽輪機。同樣，在某些反響堆中，與反響堆堆芯者水蒸汽不會接觸到汽輪機。同樣，在某些反響堆中，與反響堆堆芯接觸的冷卻流體是氣體如二氧化碳或者液態(tài)金屬如鈉或鉀，這種類型的反響堆允許堆芯在更高的溫度下工作。很少。希隆(Shearon Harris) 發(fā)電站的這臺發(fā)電機870兆瓦。電站中輸送驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動的水蒸汽的管道。反響堆的壓力容器通常被放置在一個用作輻射防護(hù)的混凝土襯里內(nèi)。反響堆的壓力容器通常被放置在一個用