发电厂电气课程课件 1.2.3核能发电厂

主讲人：山东科技大学发电厂电气部分第一章概述1.2发电厂类型1.2.3核能发电厂3核电厂的运行主要内容content12核电厂的系统核电厂类型4核电厂的特点

核电厂又称原子能发电厂，是利用原子核内的变化所释放的核能转变成电能的工厂。其能量转换过程如下：核裂变产生的热能机械能电能1PART核电厂类型核电厂通常由核系统和设备两大部分组成，又称为核岛；常规核系统和设备，又称常规岛。目前使用最多的是轻水堆核电厂，

包括：压水堆核电厂和沸水堆核电厂。1、压水堆核电厂

图1-10所示为压水堆核电厂的示意图。整个系统分成两大部分，即一回路系统和二回路系统。一回路系统中压力为15MPa的高压水被冷却剂主泵送进反应堆，吸收燃料元件的释热后，进入蒸汽发生器下部的U形管内，将热量传给二回路的水，再返回冷却剂主泵入口，形成一个闭合回路。压水堆核电厂二回路系统的水在U形管外部流过，吸收一回路水的热量后沸腾，产生的蒸汽进入汽轮机的高压缸做功；高压缸的排汽经再热器再热提高温度后，再进入汽轮机的低压缸做功；膨胀做功后的蒸汽在凝汽器中被凝结成水，再送回蒸汽发生器，形成一个闭合回路。压水堆核电厂2、沸水堆核电厂图1-11所示为沸水堆核电厂的示意图。在沸水堆核电厂中，堆芯产生的饱和蒸汽经分离器和干燥器除去水分后直接送入汽轮机做功。在沸水堆核电厂中反应堆的功率主要由堆芯的含汽量来控制。2PART核电厂的系统核蒸汽供应系统包括以下子系统：（1）一回路主系统，包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器等。（2）化学和容积控制系统。（3）余热排出系统，又称停堆冷却系统。（4）安全注射系统，又称紧急堆芯冷却系统。（5）控制、保护和检测系统。1.核岛的核蒸汽供应系统（1）设备冷却水系统，用于冷却所有位于核岛内的带放射性水的设备。（2）硼回收系统，用于对一回路系统的排水进行储存、处理和监测，将其分离成符合一回路水质要求的水及浓缩的硼酸溶液。（3）反应堆的安全壳及喷淋系统。（4）核燃料的装换料及储存系统，用于实现对燃料元件的装换料和储存。（5）安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统。它的作用是实现安全壳和辅助厂房的通风，同时防止放射性外泄。（6）柴油发电机组，为核岛提供应急电源。2.核岛的辅助系统常规岛的系统与火电厂的系统相似，它通常包括：（1）二回路系统，又称汽轮发电机系统，由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统等组成。（2）循环冷却水系统。（3）电气系统及厂用电设备。3.常规岛的系统3PART核电厂的运行

核电厂的运行和火电厂相比有以下一些新的特点：（1）压水堆核电厂的反应堆，只能对反应堆堆芯一次装料，并定期停堆换料。（2）反应堆的堆芯内，核燃料发生裂变反应释放核能的同时，也放出瞬发中子和瞬发射线。（3）反应堆在停闭后，运行过程中积累起来的裂变碎片和、衰变，将继续使堆芯产生余热（又称衰变热）。（4）核电厂在运行过程中，会产生气态、液态和固态的放射性废物。（5）核电厂的建设费用高，但燃料所占费用较为便宜。4PART核电厂的特点火电厂利用化石燃料的燃烧所释放出的化学能来发电，核电站则利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电。核能要比化学能大得多，所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的石化燃料要少得多。1．核电是高效能源，消耗资源少

例如：一座百万千瓦级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤，而一座同样率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，后者仅为前者的十万分之一。目前的环境污染问题大部分是由使用石化燃料引起的。石化燃料的燃烧排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和飘尘，造成全球气温升高，酸雨频降并破坏臭氧层，对人类和环境造成极大威胁和损害。核电厂不会造成这种环境污染，因为它不使用石化燃料。2．核电站使用的清洁能源，环境影响小

核电厂火电厂核电是世界上最安全的行业之一。全世界50年来500多座核电反应堆在其总共1万2千多堆的运行历史中，只在上世纪七八十年代发生过两起堆芯熔化的严重事故。现在核电站