新能源发电与控制技术第3版 惠晶第7章 核能发电与应用技术
39页1、1,机械工业出版社,第7章 核能发电与应用技术,2,机械工业出版社,3,机械工业出版社,主要内容,4,机械工业出版社,核能包括核裂变能、核聚变能、核素衰变能等。其中主要的核能形式为核裂变能和核聚变能。核裂变能是重元素(铀或钍等)在中子的轰击下,原子核发生裂变反应时放出的能量;核聚变能是轻元素(氘和氚)的原子核发生聚变反应时放出的能量。,7.1.1 核能的主要形式,5,机械工业出版社,1 核裂变能,某些重核原子如 等,在热中子的轰击下,原子核发生裂变反应,产生 质量相差不多的两种核素和几个中子,并释放出大量的能量。以,为例:,据测算,1kg,全部裂变后释放出的能量,相当于,燃烧放出的化学能。,标准煤完全,6,机械工业出版社,1 核裂变能,在不加控制的链式反应中,从一个原子核开始裂变放出中子,到该中子引发下一代原子核的裂变,只需一纳秒(10-9s)时间。在非常短的时间以及有限空间内,核裂变所放出巨大的能量必然会引起剧烈地爆炸。原子弹就是根据这种不加控制的链式反应的原理制成的。通过链式反应的控制,使核裂变能缓缓地释放出来,可用于直接供热或发电等。核裂变电站就是利用可控核裂变来发电的。,7,机
2、械工业出版社,2 核聚变能,核聚变是由两个或多个轻元素的原子核,如氢的同位素氘(,),或氚(,),的原子核,聚合成一个较重的原子核的过程。在,这个过程中,,由于某些轻元素如氘在聚变时质量亏损较核裂变,反应时大,根据,,核聚变反应将会放出更多的能量。,8,机械工业出版社,3 核能发电的特点,9,机械工业出版社,7.1.2 核能的和平利用,核技术最初被作为现代化武器在国防军事领域所使用,如原子弹、氢弹。而后,随着社会的发展陆续开始在工业、农业、医学等诸多领域广泛应用。如利用核能直接为工厂或家庭取暖供热、核能发电、海水淡化、氢燃料的制备、航天器用的热电转换型同位素空间电池(利用核素衰变热发电)、 心脏起博器或军用微机械用同位素电池(辐射伏特效应)、食品辐照、食品和器具的消毒等。,10,机械工业出版社,7.2.1 核反应堆原理,核电站是利用核裂变反应释放出的能量来发电的工厂。它是通过冷却剂流过核燃料元件表面,把裂变产生的热量带出来,再产生蒸汽,推动汽轮发电机组发电。,11,机械工业出版社,压水堆核电站工作原理,12,机械工业出版社,7.2.2 核反应堆装置,三种主要的核电堆型,a)压水堆 b)
3、沸水堆 c)重水堆,反应堆,核反应堆装置由堆芯、冷却系统、中子慢化系统、中子反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。,13,机械工业出版社,压水堆全称为加压轻水慢化冷却反应堆。压水堆核电厂的反应堆采用普通高纯水作慢化剂和冷却剂,低富集度的二氧化铀为燃料,为了把反应堆的出口水温提高到300左右,必须将压力提高到1416MPa左右,以防止沸腾。所以称这种类型的反应堆为加压水反应堆,简称压水堆。压水堆结构图如下图所示。,14,机械工业出版社,压水堆结构图,在压水堆核电厂中,反应堆进行核裂变。将核能转化成热能,水作为冷却剂流经堆芯将堆内释放的热量通过反应堆冷却剂管道传到蒸汽发生器,在那里传递给二次侧的给水(二回路工质),使其成为饱和蒸汽。 冷却剂在蒸汽发生器中被冷却后由主冷却剂泵打回反应堆重新加热,形成一个封闭的吸热和放热的循环流动过程,这个循环回路称为一回路,也是核蒸汽供应系统的主要部分,其功能是冷却堆芯并带走热量。 由于一回路的主要设备是反应堆,所以通常将一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛(NI)。,15,机械工业出版社,核能发电实际是核能热能机械能电能的能量转换过程。其中热
4、能机械能电能的能量转换过程与常规火力发电厂的工艺过程基本相同,只是设备的技术参数略有不同。核反应堆的功能相当于常规火电厂的锅炉系统,只是由于流经堆芯的反应堆冷却剂带有放射性,不宜直接送入汽轮机,所以压水堆核电厂比常规火电厂多一套动力回路。,16,机械工业出版社,核岛系统,常规岛系统,一回路系统,专设安全系统,核辅助系统,三废处理系统,电厂辅助系统,汽轮机回路,循环冷却水系统,电气系统,17,机械工业出版社,核反应堆的启动、功率调节、停堆等是依靠控制棒的运行进行控制;一回路的压力、冷却剂容量控制靠稳压器系统来完成;停堆后的热量导出由余热排除系统来实现;一回路冷却剂的水质控制由化学和容积控制系统来完成;一回路的正常泄漏补偿由化学和容积控制系统来完成;一回路的事故泄漏补偿由安注系统(高压、低压、及中压安注系统)来实现。,18,机械工业出版社,7.4.1 核电站的运行,对于压水堆核电站,反应堆的标准运行方式包括以下几种:,(1)冷停堆。 (2)中间停堆。 (3)热停堆。 (4)热备用。 (5)功率运行。,19,机械工业出版社,标准运行状态图,20,机械工业出版社,反应堆启动过程,一回路冲水排气
《新能源发电与控制技术第3版 惠晶第7章 核能发电与应用技术》由会员E****分享,可在线阅读,更多相关《新能源发电与控制技术第3版 惠晶第7章 核能发电与应用技术》请在金锄头文库上搜索。
逍遥游复习 知识点整理
近现代法德关系史 高三展示课3稿
当代大学生人生信仰及追求的调查研究
长相思 纳兰性德-ppt课件
课件:危机意识 一
英语ppt演讲关于阿甘正传
发达国家基础教育改革的动向与趋势 修改版
中国民间美术 课件.ppt
生物质发电技术与系统 课程ppt 第1章 生物质发电技术现状及发展趋势 2学时 -----2016
现代信号处理思考题 含答案
执业药师继续教育 抑郁症的药物治疗 100分
小学生的成长档案模板不用修改 万能型
增订六版 现代汉语 上册 第二章文字 思考与练习答案
国家财政ppt课件
加拿大英语介绍
六年级统计图的选择课件
中学生成长档案ppt
中国现代文学史期末复习整理
lohi和hihilo训练对女子赛艇运动员运动能力影响的比较研究
风雨贾平凹阅读答案
2024-03-21 39页
2024-03-21 41页
2024-03-21 40页
2024-03-21 34页
2024-03-21 33页
2024-03-21 35页
2024-03-21 21页
2024-03-21 45页
2024-03-21 33页
2024-02-20 85页