核能利用与核

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1、核能利用与核电站概述一、核能利用及主要堆型二、压水堆核电站及主要设备三、核电站系统及设备的安全分级四、核电设备标准体系1一、核能利用及主要堆型1、核能利用及核电发展2、核电站主要堆型及世界核电现状3、先进反应堆及我国核电发展趋势21、核能利用及核电发展核能发电技术是由军工技术发展而来的首先在核潜艇反应堆的基础上发展出压水堆核电技术，在其民用发展过程中，又产生了沸水堆核电技术。由于压水堆和沸水堆都采用浓缩铀，其它发达国家又发展出了采用天然铀作燃料的重水堆和石墨气冷堆技术。3核能利用有核裂变和核聚变两种方式核聚变是利用轻原子核结合转变为较重原

2、子核进而放出大量的聚变能的过程，而核裂变能则是利用较重的原子核在中子轰击下产生裂变（分裂成两个或两个以上的碎片）进而释放大量的裂变能量的过程。4原子弹是利用核裂变原理制造出来的。目前利用核裂变原理进行发电的技术已经获得了广泛的应用，如法国，核电发电量达到了全国年发电量的80％左右。氢弹则是利用核聚变的原理制造出来的，世界上目前进行的大规模核聚变，是采用氘和氚的混合物在核裂变（原子弹）爆炸产生的高温、高压条件，实现氘和氚聚变。目前世界各国都在着手核聚变的控制研究。56核能的用途核舰艇核动力航母核电厂氢弹船用核动力核电原子弹核武器7原子模型原

3、子原子的尺寸：10-10m原子核的尺寸：10-15m电子质子中子原子核132质量数质子数中子数=质量数-质子数同位素8地球本身蕴藏的能量－核能返回铀、钍矿氘、锂40万亿吨2千多亿吨所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍“无穷的能源”核裂变能核聚变能核裂变反应核聚变反应490万吨275万吨铀矿石海洋核反应堆就是一种能以可控方式产生自持链式裂变反应的装置，通过控制它能够以一定的速度将蕴藏在原子核内部的部分核能释放出来。商用核反应堆即是利用核裂变反应所释放出的能量进行供汽、供热、供电或满足其它用途9·快中子和热中子的概念快中子：裂变

4、过程直接产生的中子。热中子：经过慢化剂慢化后的中子。按中子种类核反应堆可分为：a）快中子反应堆；b）热中子反应堆。目前世界上已达到商业运行水平的反应堆都属于热中子反应堆，包括压水堆和沸水堆。在热中子反应堆中，一般采用普通水、重水、石墨作慢化剂10·核聚变反应原理核聚变是较轻的原子核结合成较重原子核的过程。这一过程中释放的能量，叫做核聚变能。它就是氢弹爆炸原理。世界上目前进行的大规模核聚变，是采用氘和氚的混合物在核裂变（原子弹）爆炸产生的高温、高压条件，实现氘和氚聚变。目前世界各国都在着手核聚变的控制研究。11·核能发电是一种受控的核裂变过

5、程核能发电是利用核裂变反应，通过控制热中子数的办法，控制核裂变速度，使之逐步放出热量，并由载热剂导出热量并产生蒸汽，推动汽轮机发电。12三个发展阶段第一阶段：60年代以前，着重于多种堆型的试验和研究墨气冷堆等；第二阶段：60年代以后，到70年代末，重点发展：轻水堆、重水堆、石墨气冷堆、高温气冷堆、快中子增殖堆等。第三阶段：80年代，核电基本上处于停滞状况。目前核电正面临新一轮发展机遇，亚洲是目前核电最大的潜在市场13核岛设备目前我国在核岛设备制造生产方面，一重、二重、三大动力集团等都已取得生产核电设备许可证，其中东方电气集团和上海电气集团

6、综合实力较强，国内市场基本由东方电气集团和上海电气集团所垄断。。上海锅炉厂、东方锅炉厂生产的蒸汽发生器、稳压器、硼注箱和安注箱等设备占核岛设备投资的半数左右，这些相关设备制造企业将在未来核电高速发展中受益最大。14三大核设备生产基地市场份额东方电气是目前国内唯一已经具备制造百万级核岛和常规岛设备能力的企业上海电气作为国内核岛和核电设备生产的主要企业，国内核岛设备市场占有率为45％，国内常规岛设备市场占有率为33％。哈动力作为国内常规岛设备生产的主要企业，国内核岛设备市场占有率为5％，国内常规岛设备市场占有率为33％。152、核电站的主要堆

7、型（1）压水堆核电站使用低浓铀为核燃料，富集度大约为3%~4%，其慢化剂和载热剂是轻水，故属于轻水堆。为了提供其载热效率，要求在300~350℃范围内不沸腾，因此必须使水压保持在15~16MPa的高压下。1617（2）沸水堆核电站沸水堆：也使用低浓铀作核燃料，富集度同于压水堆，其慢化剂和载热剂是轻水，故属于轻水堆。沸水堆中的水允许沸腾，压力大约为7MPa，故称作沸水堆。沸水堆循环示意图19（3）重水堆核电站重水堆：采用天然铀作核燃料，其慢化剂和载热剂是重水，故称为重水堆。20秦山三期CANDU6型重水堆机组，使用的核燃料为不需浓缩的天然铀

8、。该反应堆以重水为慢化剂和冷却剂，可以不停堆换料。每个堆有两个冷却剂环路，合用一台稳压器，每个冷却剂环路有两台蒸汽发生器和两台冷却剂循环泵。21（5）世界核电现状目前世界上已发展到商业应用的核