核科学与技术概论

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1、核科学与技术概论盘科学与技术柢论JL核科学与技术学院Q|:choolatuclcardonee&c/wol临1#核电站与核安全单建强jqshan主要内容时代需要核能核电站的基本原理和堆型核安全措施辐射与环境#2007-3-152#核科学与技桶论核科学与技术概论核科学与技术学院QlSchoolofruclearcionceðnology核科学与技术学院QlSchoolofruclearcionceðnology#达国家人均占有电力的水平施殳离中導发达阳家人均占仔电力1F瓦的水平.也还仃很大的片时代需要核能能源的人均消耗是衡量一个国家生产水平和生活水平的重要标志之一我国人均能耗为发达国

2、家的儿十分之一我国的现状我IH2020年耍全面建成小康社会.国民经济耍翻两Jfi.人均GDP耍达到3000美元.耍仃充足的电力供隊到2004年（2发展到4.4亿千乩就思量來说已成力世界上第二电力大01就人均占冇的电力來说.只在0.34千瓦左右.不但运远低于发#我国人均耗电1287千瓦小时.只有世界水平的T只冇俄罗斯的”5.美国的1/10,目前是一个低水平消费此2007-3-152W7-5-15#核科学与技术概论盘科学与技术柢论丹核科学与技术学院:choolc/ueleardonee&ennology孑亶核科学与技术学院:choolc/ueleardonee&ennology#典型国家的人均耗电

3、人”（也:W：2Tfi我国的现状国家电力公司规划，2020年总装机容量9.5亿kW,核电规划4000万kW,占4.2%。按装机32004000万kW,核发电量为2100-2600亿kWh,占4.3万亿kWh的5%6%。2007-3-152W7-5-15#盘科学与技术概论盘科学与技术槪论口巳L核科学与技术学院EKIB:cZol卜uclearcionce&c5nologyJ3核科学与技术学院EK1Hchoolathuclearscience&c5nology#核能在中国的优势2020的能源分配#Jt-1核能发展可以调整能源、电力结构世界费以石油、人於气为主体.我费一程以煤炭为主.1997年以前约占

4、70%以上以厉冇所变化.I啲石油大师进口.己占消费册約30%成融油价辂不断上涨能激结构仍需继续调整我田能操资激郴对用離.人均能慷资滋不足.煤炭、水力资旳址然丁富.但煤舅人均探明剛d仅为I比界平均伯的半水力资裸过塑如M呐附.石油预计窮余可产如:为23.8亿电技术可发电客h3.785亿rtl.经济可发电客;it力2.44亿収位：亿干瓦2W7-3-152007-3-15#垓科学与技术概论杭科学与技术概论n?JL核科学与技术学院jjlchoolathuelearGcionce&2wolooy匕丑核科学与技术学院31choolc/huelearcionce&ehfiology#我国核能的优势2004中国

5、省区GDP2.发展核电可以实现能源、电力的地区忧化我田能源电力资源的生产.供应的突111矛盾足地区不平紂2災探明储70%以匕分布在华北和西北.可开发水力资激68%集中在西rtr而我田发达的东痢沿満九省市能源资源缺乏,GDPT全国6成以上而删勺产只有约3成.能源业布局实施羽地制宜、相互调剂、统筲规划、平测发贋的方什.核能具有燃料运环可在健源电力消费中心附近建设.也可在能激消费较人、水火电极不平勧的肓份建设.I以资源为茎础冈地制宜.建立华北煤电堆地、艸阳水电犀地、法H剂平徽发濮.町以实现T力布局与能源供应布局优化.2W7-3-15#核科学与技术概论盘科学与技术柢论y1核科学与技术学院EK1Hcho

6、olathuelearscience&c5nologyJ3核科学与技术学院EK1Hchoolathuelearscience&c5nology#我国核能的优势3.发展核电可以改善环血推进生态可持续发展1992年.联合谀环境崎发展大会首脑会议通过的（:十一世纪议和?“今大为生产人类消费的能燉所用的人部分/.l-liu：*境的讷沾八冋时面向环境安全和竹益箧18第就转移.面向把A/（和环境出为整休的第的和更新的能擦转“逮燃仃汕、汽油和、气污染的左要原WZ业超主35的能慷便用？1也是温峑气体要的制造者和持放H.rI-tit纪议彳叩提岛效能丿跋更消沾的技术和生产1艺改魯沁nic术.减少股弃物.核电是安全

7、可拿高效、经济.附的能源.如来孩电浹机容就2.4亿心占总发电曲的20%,那么.核电対环境吋生态贡畝将足巨大的.各种发电形式的优缺点页优点住九缺点裔密hl自的辛气行*於Mi&电盘必、运体離石油/人拔代：优点wrum用缺点储邑勺*呂空处必怖鸟茨功火2W7-3-152007-3-15123核科学与技术学陝:：cholofNuclearcioncc&enology盘科学与技术概论核科学与技术学轨:：holrfNuclearcionce&oenology盘科学与技术柢论#各种发电形式的优缺点各种发电形式的优缺点# W/as 勺刑中雄5哎4用 M iionbwnnHtt木：ftA ：i. M if.人龙z

8、和卩和M.!优戍免费.:运令d农村地X:総点地区隈制.小劝牢維就的r-frHW.依報欠气太阳能：优戍免费：総点地区隈制.林科#2007-3-15132007-3-1514核科学与技术学院:holathuclear:cionccðnology垓科学与技桶论核科学与技术学院:holofhuclear:cionccðnology核科学与技术概论各种发电形式的优缺点氢:优点.*5%反应产生水和ffM：缺点制犧很贵.聚变：优点D.T可以作为燃料.释热量大.放射性小：缺点工业实用遥远（50年）2W7-3-1513环境污染比较2007-3-1510核科学与技术学轨:cholrfhuclearci

9、once&Wology核科学与技术概论核电站基本原理#核科学与技术学铳schoolorhuclearJcioncc&c5nology核科学与技术概论NuclearShareInElectricttyGenerationin2006EZEj-2W7-5-1519世社核科学与技术学陝HOBSchoolcrhudearscience&5。如盘科学与技术槪论NumberofReactorsInOperationWorldwide(dsori51iB2007-3-15MMMH920匚核科学与技术学院匕吐拉込JjlUchgWHoGleflrMonceAZnoKw核科学与技术概论NumberofReacto

10、rsunderConstructionWorldwide(aso123ofJune2006)VtciWllAZtMlWOV*XZSXYV*9.CMMb2W7-3-1321我国彳核电的现状大SEW-1PWR运行984MWe19930831大亚湾2PWR运行984MWe19940207你PWR运行990MWe20020226你2PWR运行990MWe20021215你3PWR在堆1087MWe20100831岭澳4PWR在堆1087MWe%山PWR运行310MWe19911215%山21PWR运行650MWe20020206%山22PWR运行650MWe20040311%山23PWR在堆650MW

11、e20101228ili2-4PWR在堆650MWe20101228%山31PHWR运行700MWe20021119%山32PHWR运行700MWe20030612nmj-1PWR运行1060MWe20060512nmj-2PWR在建1060MWe200711215山星核科学与技术学院QBSchoolorhuclear.cionce&ctmoloc核科学与技术概论2006世界核电堆型发电比例:C66I”y.ax?Hn?n2W7-3-1523核科学与技术学陝cholrfhuclearscience&G5fiolooy核科学与技术槪论堆型解释 PWRJk水堆：加压轻水冷却.慢化反应堆 BWR沸水堆

12、：沸水冷却、慢化反应堆 PHWRM水堆：重水冷却、慢化反应堆 GCR气冷堆：气体冷却，石墨慢化反应堆 LWGR石墨慢化轻水冷却堆 FBR快堆：快中子反应堆现在运行的以液态金属Na）冷却为主2007-3-152d核科学与技术学院SchoolatNuclearScienceðnology垓科学与技术柢论PWR：压水堆核科学与技术学陝cholathuclearscience&G5fiolooy核科学与技术概论PWR堆芯组件布置堆芯组件布置.i.*停口2W7-3-1529核科学与技术学陝cholathuclearscience&G5fiolooy盘科学与技术柢论PWR：压水堆Pressurize

13、dWaterReactor,由美国西屋公司首先设计，目标为核潜艇第一座商用压水堆核电厂为美国的Shippingport1982年退彳殳主要的生产厂商有Westinghouse,AseaBrownBoveriCombustionEngineering(ABB-CE),Framatome,KraftwerkUnion,SiemensandMitsubishi,B&W等2007-3-1530#核科学与技术概论核科学与技术槪论巳L核科学与技术学院CT；cholathuclearscience&2wology门覚核科学与技术学腕；choolathuelearcionce&2wology7#PWRPWR：

14、压水堆加压轻水冷却、轻水慢化三个独立的回路一回路：反应堆冷却回路（放射性）24条回路有蒸汽发生器、稳圧器、泵、堆芯和管道构成二回路：汽轮发电机回路三回路：循环冷却水回路#2W7-5-15312007-3-1532鬥L核科学与技术学院QicholatuelearScience&ehfiology核科学与技术概论PWR:压水堆VVER:俄罗斯的压水堆连云港的田湾主要区别卧式蒸汽发生器六角形的燃料组件2W7-5-1533孑亶核科学与技术学陆cholofhuelear:cionce&enrology核科学与技术槪论鬥L核科学与技术学院QicholatuelearScience&ehfiology枚科学

15、与技术概论2007-3-1534J)巳L核科学与技术学院fp；cholathuelearocionce&2wology林科学与技术柢论#VVER2W7-3-153330BWR：沸水堆BoilingWaterReactor报初由Allis-ChalmersfliGeneralBectric(GE)设ihAllis-Chalmers设计的机组已全部停闭。第台美国的商川沸水堆核电站为HumboldtBay(California)其它的供应商有ASEA-Atom,KraftwerkUnion,HitachL沸水堆的建造国家(地区)： Finland.Germany,India.Japan,Mexico

16、.Netherlands.Spain.Sweden,Switzerland.TaiwanUS. JapanandTaiwanhavethenev/estBWRunits.2007-3-15#盘科学与技术概论盘科学与技术柢论厘核科学与技术学陝QBSchoolathuclearcionce&c5noloay了直核科学与技术学陝SischoolrfNuclear.cionce&e/wology#BWR2W7-3-15372007-3-1538核科学与技术学院.cholatuclear-cionce&ehtiolooy垓科学与技桶论3L核科学与技术学院Qltcholatuclear-cionce&Jh

17、nology核科学与技桶论HPWR：加压重水堆重水慢化的反应堆。有很多种类型，最成功的是加拿大的CANDU列。开发商：AECL（加拿大原子能公司）问度秦山三期2W7-3-1539CANDU2007-3-1540核科学与技术学陝schooluclear.cioncc&Wology栓科学与技术概论印核科学与技术学院QBschooldNuclear.cionce&G5nology盘科学与技术柢论BWR轻水冷却、轻水慢化和常规火电厂类似，设置了2个回路优点：没有蒸汽发生器低压缺点放射性#37梓CANDUCANDU特点压力管式垂水冷却.重水慢化天然铀/稍浓缩铀不停堆换料适合丁工业水平一般的国家#2W7-

18、3-15412007-3-1542#核科学与技术学院hclrfhuclearcionce&enrology盘科学与技术概论LWGR以RBMK为主沸水冷却，石墨慢化不停堆换料切尔诺贝利2W7-5-15439#垓科学与技桶论核科学与技术概论核科学与技术学院:；cholrfhuclearcionceðnology核科学与技术学院:；chclofhuclearcionceðnology#GCR：气冷堆最早的堆型之一，用于生产侨石墨慢化剂惰性气体为冷却剂二氧化碳氮气优点冷却剂温度高，循环效率高安全性能好2W7-3-1543AGR2007-3-15核科学与技术学院hclrfhuclearcio

19、nce&enrology核科学与技术概论FBR：快堆LMFBR为主液态金属冷却燃料的增殖能力四个回路冷却剂回路中间回路蒸汽给水回路循环冷却水回路2W7-3-1547#核科学与技术学轨乙cholathuclear-cioncc&ecology盘科学与技术概论核科学与技术学轨乙cholathuclear-cioncc&ecology盘科学与技术槪论#LMFBR|四路式池式LMFBR优点：热效率岛增殖弋U+：nT第三代三切尔U!贝利那故我国将左浙江三门liiiSRk广东阳江建造那:代核电厂.転篇住和改进型第三代核电动力堆准加山仏BWR九进济庆族：叫歸电（公呵勺ARJOQ和AP2DO先迪II：庆堵：;

20、.连II公订i|的1900MW电功举人卫1必洲II；KWEPR: ABB-CE?：WlWffilOOO（V-392V）先追爪水卅：II本*GE公诃的先ilfit化湧木MS8WR:如*人矗能公rPu安全性能好缺点钠的化学性质#112W7-5-15492007-3-1530核科学与技术学院EcholathuclearLcioncc&ehnoloy垓科学与技桶论核科学与技术学院Ccholathuclearcionce&echnoloy枚科学与技术概论核电的分代四代：第一代核电厂第二代核电厂第三代核电厂第四代核电厂2W7-5-1551核电的分代第一代核电厂:20世纪5060年代一是从军用生产堆或军用动

21、力堆转型改造过來二绘一些商用孩电厂堆型的原型机组三是硏究探索过程中建造的-些堆型。这阶段典型的核电机组堆型包括；英IM和法IR建造的批快诺克斯吠然讷仃曙（冷堆（GCR询苏联甲期建造的轻水冷即石耶慢化堆（LGR）关国早期建造的用水堆（PWR）和湧水堆（BWR）加仝大甲期建造的天热仙車水堆关国和询苏联早期建造的快中子堪殖堆.2007-3-15321811核科学与技术学轨乙cholathuclear-cioncc&ecology核科学与技术概论1811U核科学与技术学轨乙cholathuclear-cioncc&ecology盘科学与技术柢论#34核电的分代第二代核电厂目徹正在运行的绝大部分商用孩电

22、厂第二代核电厂主耍右 PWR BWR加？丿、AECL开发的天然讪压力管式屯水堆（CANDl询苏联开发的石趣水冷堆（LGR）改进型气冷堆（AGR）髙说气冷堆（HTGR）讷冷快堆2W7-3-1533核电的分代#AP1000核科学与技术学院Schoolofhuclearciencc&ehnoloay核科学与技术概论AP1000电站设施传统核电站AP1000减少量安全级阀门(个)2844140051%泵(台)28018435%安全级管道(km)33.55.884%电缆(km)277436686%抗震厂房容积UjnP)361655%2007-3-1538核科学与技术学院cholorhuclear:cie

23、ncc&eMnolofjy核科学与技术概论核电的分代那代核电 2000街II由期刃擲mi-対H和划电的国以入作何总.卜点共iJ血墓木思SJ为电莎3代r电坯右并坡桂电裔员隈岛结洛”安个冷m少废物金场檜丁fit移电仪木0川“谢斡餉环绘復. 2ooof阳丿|由.纠備刘舷熾发&縄织复门罕呦匕京餅诃冰代幔电的发腋【1杯II鬲吆第以代吐门临矗从木忤论仙M.以便辿代必罰狀il播2为卞4代骸电my的砧寃只力向2002f.第4代恢*讥42030年以谢覆层f人i秽版需卞孩UHUI.粘冷伙X炽W侑冷快Ml.WV/trt黑euw中IN12000年di入GIF2W7-5-1559CO#SmHuCwM-F8SItract

24、or核电的安全性13n核科学与技术学院EH:choolathuclear：ciencc&e*wolofiyn核科学与技术学院31:choolathuclear：ciencc&e*wolofiy核科学与技术概论核科学与技术槪论何为安全不受威胁，没有危险、危害、损失美国传统词典： Securefromdanger,harm,orevil Freefromdangerorinjury;unhurt: Freefromrisk;sure安全是和风险（RISK）结合在一起的。2W7-3-1507人类对核安全的态度与时俱进。历來十分重视，J1IT趋严格举例-Fermi1942年建第一座反应堆，就设直了安全

25、棒和Axeman安全壳的设置严重事故和PSA的分析用户要求文件（URD）2007-3-15#n核科学与技术学院EH:choolathuclear：ciencc&e*wolofiyn核科学与技术学院31:choolathuclear：ciencc&e*wolofiy核科学与技术概论核科学与技术槪论#n核科学与技术学院EH:choolathuclear：ciencc&e*wolofiyn核科学与技术学院31:choolathuclear：ciencc&e*wolofiy核科学与技术概论核科学与技术槪论孩科学与技术学院SchoolorNuclearcionceðnology核科学与技桶论核电站

26、不会像原子弹那样爆炸啤酒点不着/压水堆有内在/的安全特性1发生核爆炸并不简单jUrIV*n2W7-3-1569核科学与技术学院:choolofNuclearScience&c如oloy核科学与技术柢论核反应堆安全性特性强放射性反应堆在运行和停闭过程后，都有很强的放射性高温尿压水衰变余热2007-3-157015迅核科学与技术学院Cuflischool&,、uclearcionce&etwology核科学与技术学铳lUiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclea

27、r-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&etwology盘科学与技术概论核科学与技桶论核科学与技术概论土IL核科学与技术学院QlSchool/huclearcionce&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&eiLchoolrfhuclear-cioncc&ecioncc&2wology盘科学与技术概论核电厂的风险來口于事故工况下不可控的放射性核素的释放归结为两个问题：辐射安全问题排除不可控链式裂变反应发生和发展的可能性2W7-5-157917