第十三章原子能發(fā)電廠動(dòng)力設(shè)備及運(yùn)行第一節(jié)核能發(fā)電基本知識(shí)一、核能發(fā)電的發(fā)展概況法國(guó)：6300萬(wàn)KW，占80%目前我國(guó)：1991年：秦山核電站一期（1×30萬(wàn)KW）建成二期：2×65萬(wàn)KW；三期：2×70萬(wàn)KW大亞灣核電站：2×98.4萬(wàn)KW嶺澳核電站：2×99萬(wàn)KW田灣核電站：2×106萬(wàn)KW；目前運(yùn)行的6座核電站，11臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)906.8萬(wàn)KW，2020年達(dá)到4000萬(wàn)KW。三、原子核裂變的巨大核能核能利用：在外來(lái)因素的作用下，某些原子核發(fā)生結(jié)構(gòu)改變時(shí)，其結(jié)合能—核力的釋放利用。對(duì)于“核能發(fā)電”，有兩類核能量釋放形式的利用，一是原子序數(shù)在80以上的重核裂變時(shí)的裂變能用以發(fā)電；一是原子序數(shù)在40以下的輕核聚變時(shí)的聚變能用以發(fā)電。原子序數(shù)在40—80之間的物質(zhì)元素的原子，都處于最穩(wěn)定狀態(tài)。四、重核裂變能應(yīng)用中的一些重要技術(shù)性問(wèn)題1、尋找一種合適的高速粒子尋找到一種合適的高速粒子。去轟擊重原子核，以克服其核子間的核束縛力，促發(fā)重核發(fā)生裂變。2、確定最具裂變性能的靶核并不是所有的核元素的原子俘獲中子后，都能發(fā)生裂變反應(yīng)，這要看被擊巾的原子核能被擊中而發(fā)生裂變的臨界裂變能是多少。3、鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)和中子的慢化五、核反應(yīng)堆的類型

核反應(yīng)堆是用來(lái)實(shí)現(xiàn)核裂變反應(yīng)裝置的總稱。按照用途不同，慢化劑種類不同，冷卻劑的類型不同和堆內(nèi)中子能譜不同等，分成了許多不同的反應(yīng)堆類型。輕水堆：壓水堆或沸水堆

2、原子能發(fā)電廠動(dòng)力部分組成及其生產(chǎn)過(guò)程核電廠：利用重核裂變釋放能量發(fā)電的電廠，從能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)分析，是由重核裂變能→熱能→機(jī)械能→電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。第二節(jié)壓水堆核電廠及其一般工作原理一、核反應(yīng)堆的控制原理

堆芯中的控制棒，是用具有對(duì)中子強(qiáng)吸收能力的碳化硼、硼不銹鋼等材料制成的棒體。調(diào)節(jié)棒—以其插入堆芯中的深度或棒的報(bào)數(shù)多少來(lái)調(diào)節(jié)堆內(nèi)反應(yīng)性的高低，從而調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率的變化。補(bǔ)償棒—以其插人堆芯的深度補(bǔ)償裂變反應(yīng)的延續(xù)和核燃料濃度降低后的反應(yīng)性不足，待到核燃料消耗得差不多時(shí)，補(bǔ)償反應(yīng)性的控制棒也幾乎全部提出到堆外了。安全拉制棒—又稱安全停堆棒，它是在核發(fā)電機(jī)組事故工況下快速插入堆心，進(jìn)行緊急停堆用途的元件。反應(yīng)堆內(nèi)的冷卻劑(在壓水堆內(nèi)是有壓的普通水)連續(xù)不斷地流過(guò)堆芯，它的作用是把反應(yīng)堆所釋放的(熱)能量及時(shí)帶出，再與二次工質(zhì)進(jìn)行熱交換，供給汽輪發(fā)電機(jī)組，同時(shí)保證反應(yīng)堆內(nèi)的溫度水平在規(guī)定的范圍內(nèi)。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)控制，近代核發(fā)電反應(yīng)堆往往在冷卻劑中適當(dāng)加入硼酸，以吸收過(guò)剩的反應(yīng)性，運(yùn)行中，只要適當(dāng)改變冷卻劑中硼的濃度，亦可調(diào)整堆內(nèi)反應(yīng)性的高低。二、壓水堆本體基本機(jī)構(gòu)和工作特性它的核心構(gòu)件是堆芯和防止放射性物質(zhì)外逸的高壓容器——壓力容器。堆芯是反應(yīng)堆的心臟，是發(fā)生鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)的場(chǎng)所，在這里核能轉(zhuǎn)化為熱能，由冷卻劑循環(huán)帶出堆外。堆芯同時(shí)又是一個(gè)強(qiáng)放射源。壓力殼是放置堆心和推內(nèi)構(gòu)件、防止放射性物質(zhì)外遠(yuǎn)的高壓容器。三、壓水堆核電廠的系統(tǒng)布置壓水堆核電廠從防輻射角度，將系統(tǒng)分成了兩大部分—核島部分和常規(guī)島部分。第三節(jié)核電廠輻射防護(hù)和三廢處理一、核電廠的輻射防護(hù)1、反應(yīng)堆產(chǎn)生的放射物及其危害α射線、β射線、γ射線2、核電廠有害輻射的防護(hù)核裂變產(chǎn)生的中子流和γ射線是穿透能力最強(qiáng)的兩種射線，核電廠在設(shè)計(jì)上對(duì)它們采取了多次屏蔽的防護(hù)措施。第一道安全屏障是核燃料本身。第二道安全屏障是燃料元件的包殼。第三道屏障是防止放射性物質(zhì)外逸的反應(yīng)堆壓力殼。第四道安全屏障是反應(yīng)堆的安全殼。二、核電廠的三廢處理核電廠在運(yùn)行時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生帶有放射性的廢水、廢氣和固態(tài)廢料．稱為核電廠的“三廢”。1、放射性廢水處理：儲(chǔ)存衰變法、蒸發(fā)法、離子交換法2、放射性廢氣處理引入廢氣系統(tǒng)的緩沖罐，送入衰變箱，稀釋，排入大氣。3、放射性固體廢物的處理可燃質(zhì)低放射固形物焚燒后物一并壓縮裝捅，與其他密實(shí)的放射性廢物一起，或深埋于地下，或沉入地質(zhì)條件穩(wěn)定的深海4000m以下的水中。第四節(jié)核電廠運(yùn)行維護(hù)基本知識(shí)一、核電廠啟動(dòng)1、核電廠長(zhǎng)期停堆后的啟動(dòng)，稱作冷態(tài)啟動(dòng)。2、與此同時(shí)，二回路中的凝汽器水井、高溫預(yù)熱器、低溫預(yù)熱器、除氧器等應(yīng)保持啟動(dòng)時(shí)應(yīng)有的給定水位。3、操縱人工中子源點(diǎn)火裝置，將中子源引入反應(yīng)堆的堆芯活性區(qū)。4、反應(yīng)堆啟動(dòng)并達(dá)到臨界后，投入反應(yīng)堆的功率自動(dòng)節(jié)系統(tǒng)5、在開始提升反應(yīng)堆功率的同時(shí)，完成常規(guī)島設(shè)備的準(zhǔn)備工作6、隨著二回路系統(tǒng)主蒸汽參