压水堆核电站的厂房布置及安全.ppt

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第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n1一、核电站工作原理1、什么叫核电站？

n核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。

反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。

n将原子核裂变释放的核能转换成热能，再转变为电能的系统和设施，通常称为核电站。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n2一、核电站工作原理2、核电站工作原理n核电厂用的燃料是铀铀。

用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n3二、核电站类型n目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。

但水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。

但用的最广泛的是压水反应堆。

用的最广泛的是压水反应堆。

压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。

n压水堆核电站压水堆核电站占全世界核电总容量的60%以上。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n4二、核电站类型1、压水堆核电站、压水堆核电站-以压水堆为热源的核电站。

n它主要由核岛核岛和常规岛常规岛组成。

n压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。

稳压器、主泵和堆芯。

n在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。

常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n5二、核电站类型2、沸水堆核电站、沸水堆核电站-以沸水堆为热源的核电站。

图n沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。

n沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。

它们都需使用低富集铀作燃料。

n沸水堆核电站系统有：

主系统（包括反应堆）；主系统（包括反应堆）；蒸汽蒸汽-给水系统；反应堆辅助系统给水系统；反应堆辅助系统等。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n6二、核电站类型3、重水堆核电站、重水堆核电站图n以重水堆为热源的核电站。

重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。

重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式两类。

n重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n7二、核电站类型4、快堆核电站、快堆核电站n由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。

快堆在运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，而且所产可多于所耗，能实现核裂变材料的增殖。

n目前，世界上已商业运行的核电站堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增殖堆型，主要利用核裂变燃料，即使再利用转换出来的钚-239等易裂变材料，它对铀资源的利用率也只有12，但在快堆中，铀-238原则上都能转换成钚-239而得以使用，但考虑到各种损耗，快堆可将铀资源的利用率提高到6070。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n8二、核电站类型n世界上目前建造核电站情况n核电自50年代中期问世以来，目前已取得长足的发展。

到1999年中期，世界上共有436座发电用核反应堆在运行，总装机容量为350676兆瓦。

正在建造的发电反应堆有30座，总装机容量为21642兆瓦。

n目前世界上有33个国家和地区有核电厂发电，核发电量占世界总发电量的17，其中有十几个国国家和地区核电发电量超过各种的总发电量的四分之一，有的国家超过70。

据资料估计，到2005年核电厂装机容量将达到388567兆瓦第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n9三、核反应堆介绍n核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核而实现核能热能转换的装置。

能热能转换的装置。

1、核反应堆类型

（1）根据用途，）根据用途，核反应堆可以分为以下几种类型将中子束用于实验或利用中子束的核反应，包括研究堆、材料实验等。

生产放射性同位素的核反应堆。

生产核裂变物质的核反应堆，称为生产堆。

提供取暖、海水淡化、化工等用的热量的核反应堆，比如多目的堆。

为发电而发生热量的核反应，称为发电而发生热量的核反应，称为发电堆。

为发电堆。

用于推进船舶、飞机、火箭等到的核反应堆，称为推进堆。

（2）根据燃料类型分为天然气铀堆、浓缩铀堆、钍堆；（3）根据中子能量分为快中子堆快中子堆和热中子堆；第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n10三、核反应堆介绍1、核反应堆类型（4）根据冷却剂（载热剂）材料分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆、液态金属冷堆；（5）根据慢化剂（减速剂）分为石墨堆、重水堆、压重水堆、压水堆、沸水堆、水堆、沸水堆、有机堆、熔盐堆、铍堆；（6）根据中子通量分为高通量堆和一般能量堆；（7）根据热工状态分为沸腾堆、非沸腾堆、压水堆；（8）根据运行方式分为脉冲堆和稳态堆，等等。

核反应堆概念上可有900多种设计，但现实上非常有限。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n11三、核反应堆介绍2、核反应堆的工作原理n原子由原子核与核外电子组成。

原子核由质子与中子组成。

当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出23个中子。

这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。

如此持续进行就是裂变的链式反应。

链式反应产生大量热能。

用循环水（或其他物质）带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。

导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。

n核反应堆的合理结构应该是：

核燃料慢化剂核燃料慢化剂热载体控制设施防护装置。

热载体控制设施防护装置。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n12三、核反应堆介绍3、核反应堆具有哪些用途n核裂变时既释放出大量能量、又释放出大量中子。

核反应堆有许多用途，但归结起来，一是利用裂变核能，一是利用裂变核能，二是利用裂变中子。

二是利用裂变中子。

n核能主要用于发电，但它在其它方面也有广泛的应用。

例如核能供热、核动力等。

n核供热是一种前途远大的核能利用方式。

清华大学在五兆瓦的低温供热堆上已经进行过成功的试验。

n核供热的另一个潜在的大用途是海水淡化。

n它可作为火箭、宇宙飞船、人造卫星、潜艇、航空母舰等的特殊动力。

将来核动力可能会用于星际航行。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂第二章压水堆核电厂简介第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂常见反应堆类型常见反应堆类型热中子反应堆（热中子反应堆（热中子反应堆（热中子反应堆（0.0250.0250.1eV0.1eV）qq轻水堆轻水堆轻水堆轻水堆LightWaterReactor（LWR）LightWaterReactor（LWR）nn压水堆压水堆压水堆压水堆PressurizedWaterReactor（PWR）PressurizedWaterReactor（PWR）PressurizedWaterReactor（PWR）PressurizedWaterReactor（PWR）nn沸水堆沸水堆沸水堆沸水堆BoilingWaterReactor（BWR）BoilingWaterReactor（BWR）nn石墨慢化轻水冷却堆（石墨水冷堆）石墨慢化轻水冷却堆（石墨水冷堆）石墨慢化轻水冷却堆（石墨水冷堆）石墨慢化轻水冷却堆（石墨水冷堆）RBMKRBMKqq重水堆重水堆重水堆重水堆HeavyWaterReactorHeavyWaterReactorqq气冷堆气冷堆气冷堆气冷堆Gas-CooledReactor,GCRGas-CooledReactor,GCR（石墨气冷堆石墨气冷堆石墨气冷堆石墨气冷堆）快中子增殖堆（快中子增殖堆（快中子增殖堆（快中子增殖堆（1MeV1MeV）FastBreederReactor（FBR）FastBreederReactor（FBR）qq钠冷快堆；钠冷快堆；钠冷快堆；钠冷快堆；qq铅冷快堆；铅冷快堆；铅冷快堆；铅冷快堆；qq气冷快堆。

气冷快堆。

气冷快堆。

气冷快堆。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂压水堆核电站压水堆核电站PressurizedWaterReactor（PWR）PressurizedWaterReactor（PWR）第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂压水堆核电站原理图（间接循环）压水堆核电站原理图（间接循环）第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽单回路单回路单回路单回路沸水堆核电站沸水堆核电站BoilingWaterReactor（BWR）NPPBoilingWaterReactor（BWR）NPP第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂沸水堆核电站原理图（直接循环）沸水堆核电站原理图（直接循环）第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂压水堆与沸水堆压水堆与沸水堆n压水堆：

一回路系统的冷却剂与汽轮机回路工质是完全隔离的，这就是所谓的“间接循环间接循环”。

采用间接循环具有使二回路系统免受放射性玷污的优点。

n与沸水堆核电厂相比，增加了蒸汽发生器增加了蒸汽发生器。

压水堆体积较小和控制要求简单等因素可以弥补这一不足。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂n2.12.1压水堆核电厂概述压水堆核电厂概述n2.22.2核电厂的总体及厂房布置核电厂的总体及厂房布置n2.32.3核电厂的主要厂房设施核电厂的主要厂房设施n2.42.4核电厂设备安全功能及分级核电厂设备安全功能及分级n2.52.5核电厂的设计原则核电厂的设计原则第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂重点讲解重点讲解压水堆核电厂的三个回路压水堆核电厂的三个回路包容一包容一、二回路的厂房、二回路的厂房要求显示主要设备：

反应堆，主泵，蒸汽发生器，汽轮机要求显示主要设备：

反应堆，主泵，蒸汽发生器，汽轮机要求显示主要厂房：

安全壳，汽轮机厂房，辅助厂房；燃料厂房要求显示主要厂房：

安全壳，汽轮机厂房，辅助厂房；燃料厂房T形布置及形布置及L形布置形布置循环水系统循环水系统开式；开式；采用冷却塔的循环水系统采用冷却塔的循环水系统设计原则设计原则多道屏障多道屏障纵深防御纵深防御单一故障准则单一故障准则抗拒自然灾害的功能抗拒自然灾害的功能辐射计量标准辐射计量标准第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂2.1压水堆核电厂概述n它主要由核岛和常规岛组成。

压水堆核电站它主要由核岛和常规岛组成。

压水堆核电站核岛中核岛中的四大部的四大部件是件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。

nn核岛核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。

支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。

nn常规岛常规岛主要包括汽轮机组及二回路系统，其形式与常规火电主要包括汽轮机组及二回路系统，其形式与常规火电厂类似。

二回路系统由汽轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、厂类似。

二回路系统由汽轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成。

等设备组成。

nn核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

第二章第二章压水堆核电厂压水堆核电厂1压水堆核电厂原理压水堆核电厂原理水水压力容器压力容器压