新能源论文(选修论文期末作业)

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1、论核电与核能因为我对新能源这块知识比较感兴趣，于是这个学期选修了《新能源的应用与节能技术》这门课。毫无意外，在这里上的内容很适合我，特别是核能这块，冇浓厚兴趣。谈及期末作业，因为我是学数学的，所以会拿更多地数据来说话。这么多新能源，为什么我就拿核能来谈呢？我自己本身感兴趣是一个方面，另外一个很重要的方面是核能木身就很优秀：1.核能是有效的替代能源。在全球范围内，电力生产一直以來都是火力发电站主导地位，消耗了大量的化石燃料资源，而核反应放出的能量与常规化石燃料相比是巨大的。1公斤铀235核裂变放岀的能量相当于2000吨汽油或2800吨煤。核能可以有效第替代化石燃料

2、。2.核电可以缓解交通运输的紧张状况。这个做个比较，一座1000MW电功率的压水堆核屯厂，一年只需要补充25~30吨核燃料，只需要一节车皮运输。相应的，一座1000MW电功率的燃煤发电厂，一年要消耗350吨原煤，每天需要30~40节车皮运输，每天述冇约1000多吨的灰渣耍运走。3.核电是安全清洁能源。由于核电厂不放出二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物,不会造成大气污染、温室效应，从而保护了生态环境。以上三点只是比较突出的优点，曲于篇幅限制，这里就不详细地展开。那就要问，为什么核能可以产生如此巨大的能量呢？这就涉及到核裂变反应。研究表明，由于原子核屮的质子是带点的，带点

3、粒子多到一定程度会产生巨大的电磁斥力，使原子核分裂成网块，并且带着2亿电了伏特的动能和互高速飞离。还发现，反应后的产物比反应前总质量少了1/5,根据爱因斯坦的质能公式E二m"2,若m=lg,则E=1X10^(-3)kgX(2.997924580X10^8m/s厂2二8.99X10J3J二90GJ,由此可见能量是十分巨大的。也就是说，1公斤的物质全部转变成能量，可以得到250亿千瓦小时的能量，而燃料1公斤的煤所产生的热量只有8.5千瓦小时。由此可见，核裂变放出比煤完全燃烧放出的化学能大很多。为什么能放出这么多能量就谈了，现在来说说全球范围内用得最多的压水堆核屯厂。

4、核屯厂的工作原理示意图：核蒸汽供應系統(一回踣系统)一回路系统是指冷却剂回路，是利用反应堆核燃料裂变放出的热量加热冷却剂并向二回路提供动力蒸汽的装置，乂称核蒸汽供应系统。压水堆一冋路系统由一回路主系统和一回路辅助系统组成。由图可以清楚的看到，一回路主系统由反应堆(堆体及压力壳)、蒸汽发生器、稳压器和主泵及管道组成，一回路主系统的设备都布置在安全壳内。一回路辅助系统包括化学与容积控制系统、停堆冷却系统、安全注射系统、安全壳喷林系统和其他辅助系统，主要是保证反应堆和一回路系统的安全运行。二回路系统是核电厂常规附的主体，其作用为将核蒸汽供应系统产生的蒸汽的热能转化为电

5、能；在停机或事故情况下保证核蒸汽供应系统的冷却。根据发屯厂热力循环的特征，将热力部分主辅设备及其管道附件连接成一个整体的线路图称为发电厂的热力系统。根据不同的应用n的和编制方法可分为原则性热力系统和全面性热力系统两种。除了压水堆核电厂z外，这里再简单介绍一下其他类型的核电厂：沸水堆与压水堆都是采用轻水作为冷却剂和慢化剂，同属于轻水堆，所不同的是沸水堆在堆内直接沸腾产生蒸汽，而压水堆则不允许水在堆内沸腾，利用蒸汽产生器在二回路侧产生蒸汽。与压水堆相比，沸水堆产生的蒸汽被直接引入汽轮机做功，减少了一个回路，免去了蒸汽发生器和稳压器，减少了设备投资和维修量；堆芯直接产

6、生蒸汽，在获得同样的蒸汽温度的条件下，堆芯压力可以大幅度下降，即由压水堆的15Mpa左右降到沸水堆的7Mpa左右，极大地减少了设备的投资，也使系统大为简化。沸水堆的最大缺点就是一冋路的冷却剂被直接引入了汽轮机，也使放射性物质得以直接进入汽轮机，对于汽轮机就需要影响到系统的设备利用率。沸水堆所需要的燃料量也大于压水堆。重水堆是用重水作慢化剂的核反应堆。由于重水吸收热中了儿率小，所以重水漫画的反应堆，能用天然铀作为核燃料，不必建造浓缩铀厂。高温气冷堆核电厂就是以石墨为慢化剂、气体为冷却剂的石墨慢化气冷反应堆(GCR)O高温气冷堆具有高温、高效率、高转换比、高安全性、

7、对环境污染少、可综合利用等优点。说完以上核电厂的组成和类型Z后，现在就谈谈核电厂的安全性吧！核电站在设计上所采取的安全措施为了确保压水反应堆核屯厂的安全，从设计上采取了所能想到的最严密的纵深防御措施。为防止放射性物质外逸设置了四道屏障：1.裂变产生的放射性物质90%滞留于燃料芯块中；2.密封的燃料包壳；3.坚固的压力容器和密闭的回路系统；4.能乐受内压的安全壳。多重保护：在岀现可能危及设备和人身的情况时，1•进行正常停堆；2.因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆；3•如任何原因控制棒未能插入，高浓度硼酸水口动喷入堆内，实现口动紧急停堆。

8、有以上种种的安全措施，核