核电厂系统与设备-压水堆核电厂
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核电厂系统及设备讲义一、核电厂概述核电厂是利用核裂变或核聚变能产生电能的设施。
核电厂通常由核反应堆、发电机、冷却系统、辅助设备等组成。
二、核反应堆核反应堆是核电厂的核心设备,它是进行核裂变或核聚变反应的地方。
核反应堆通常采用压水堆、沸水堆等不同类型。
核反应堆的安全运行是核电厂的关键。
三、发电机核电厂的发电机是将核反应堆产生的热能转化为电能的装置。
发电机通过转动产生电能,供给电网使用。
四、冷却系统核电厂的冷却系统用于散热,避免核反应堆过热。
冷却系统通常采用水冷却或气冷却的方式。
五、安全系统核电厂的安全系统包括应急关闭系统、防护系统等。
这些系统是核电厂保障安全运行的关键。
六、辅助设备核电厂的辅助设备包括控制系统、监测设备、燃料装置等。
这些设备为核电厂的正常运行提供支持。
七、废物处理系统核电厂产生的废物处理是核电厂运行的重要环节。
废物处理系统包括核废料处理设施、废水处理设施等。
以上就是核电厂系统及设备的简要介绍,核电厂作为清洁能源的重要组成部分,在全球范围内发挥着重要作用。
随着技术的不断发展,核电厂的安全性和效率将得到进一步提升。
八、安全防护设施核电厂的安全防护设施是保障核反应堆安全运行的重要一环。
其中包括核反应堆容器、保护壳和防辐射屏障等。
这些设施能够有效隔离放射性物质,确保辐射对周围环境和人员的影响得到最小化。
九、辐射监测系统核电厂使用辐射监测系统对反应堆周围环境和工作人员进行实时监测,以确保辐射水平在安全范围内。
这些监测系统包括气体采样装置、人员穿戴的辐射监测仪器等,能够及时警报,保障人员和环境的安全。
十、应急预案核电厂拥有完善的应急预案,对各种可能的事故和突发状况进行了充分的预案和演练。
一旦发生紧急情况,核电厂能够迅速启动应急预案,以及时有效地应对和解决问题。
十一、燃料处理系统核电厂的燃料处理系统负责燃料元件的储存、运输和辐射监测。
燃料元件是核反应堆的关键部件,核电厂需要对其进行精心管理和维护,以确保核反应堆的正常运行。
注:本资料主要针对《核电厂系统及设备》臧希年编著第2版清华大学出版社2011年7月;笔者根据所学知识及综合一些其它资料汇编而成,分为课后习题解答与复习提纲两部分;本资料仅供读者作些参考,由于笔者知识有限,有些知识难免存在一些偏差,请批评指正。
2014年2月16日星期日第一部分:课后习题参考答案(2、3、4、5、7、8)第二章压水堆核电厂1.从电能生产的观点看,压水堆核电厂有哪些部分?各自有什么作用?答:从电能生产的角度看,压水堆核电厂分为核岛与常规岛,核岛利用核能生产蒸汽,常规岛利用蒸汽生产电能。
2.从热力循环的观点看,压水堆核电厂由几个回路组成?各自的作用是什么?答:压水堆核电厂主要由反应堆冷却剂系统(简称一回路),蒸汽和动力转换系统(又称二回路),循环水系统组成。
一回路生产蒸汽,二回路与三回路将蒸汽的热能转换为推动核汽轮机组转动的机械能。
3.核电厂的厂址须满足什么要求?答:应考虑三个方面①核电厂的本身特性。
核反应堆是一个强大的放射源,核电厂的热功率决定了反应堆内的放射性的总储量,在相同的运行条件下,堆内放射的总量与功率成正比。
②厂址的自然条件与技术要求。
应尽可能地避免或减少自然灾害(如地震,洪水,及灾难性气象条件)造成的后果,并应利于排出的放射性物质在环境中稀释③辐射安全要求。
⑴辐射安全应符合国家环境保护,辐射防护等法规和标准的要求⑵将核电厂设置在非居民区⑶考虑厂址周围的人口密度和分布。
4.核电厂主要有哪些厂房?核电厂主要有反应堆厂房(即安全壳),燃料厂房,核辅助厂房,汽轮机厂房和控制厂房。
5.解释名词:多道屏障,纵深防御,单一故障准则多道屏障:在所有情况下保证绝对控制过量放射性物质对外释放,核电厂设置了三道屏障,只有这三道屏障全部被破坏才会释放大量的放射性物质。
纵深防御:将安全有关的所有事项置于多重防御之下,在一道屏障失效后还有另一道屏障来弥补。
单一故障准则:当系统中某一部件不能执行其预定功能安全功能时,并不影响整个系统功能的执行。
核电厂系统及设备知识概述核电厂是一种利用核能发电的设施,它包含了一系列的系统和设备,每个系统和设备都发挥着重要的作用。
本文将介绍核电厂的主要系统和设备,并解释它们的功能和工作原理。
主要系统1.反应堆系统2.蒸汽发生器系统3.蒸汽涡轮机系统4.发电机系统5.控制和保护系统6.辅助系统下面将对每个系统进行详细介绍。
1. 反应堆系统反应堆系统是核电厂的核心组成部分。
它包括核反应堆、燃料组件、冷却剂循环系统和反应堆容器等。
核反应堆是核能发电的关键元素,它通过控制核反应过程来产生热能。
燃料组件是反应堆内用于核反应的燃料,通常使用铀或钚等放射性物质。
冷却剂循环系统用于将冷却剂(如轻水或重水)循环传递到反应堆中,从而控制反应堆的温度。
2. 蒸汽发生器系统蒸汽发生器系统使用反应堆中产生的热能将水转化为蒸汽。
蒸汽发生器是其中的关键设备,它通过将热能传递给水来产生高温高压的蒸汽。
蒸汽发生器中的水一般以自然循环或强制循环方式进行传热。
3. 蒸汽涡轮机系统蒸汽涡轮机系统利用蒸汽的能量驱动涡轮机的转动,从而产生机械能。
涡轮机通常由高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮组成,每个涡轮对应一个级别的蒸汽。
这些涡轮通过轴传递机械能给发电机。
4. 发电机系统发电机系统将涡轮机传递过来的机械能转化为电能。
发电机是核电厂中非常重要的设备,它通过利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
5. 控制和保护系统控制和保护系统对核电厂的运行和安全起着重要作用。
它包括控制设备、保护设备和监测设备等。
控制设备用于控制核反应堆和其他系统的运行,保护设备用于检测和响应发生异常情况,监测设备用于监测核电厂的运行状态和参数。
6. 辅助系统辅助系统是核电厂的辅助设备,它们为主要系统提供支持和保障。
常见的辅助系统包括给水系统、消防系统、氢气系统、冷却水系统等。
设备知识除了核电厂的主要系统,还有一些关键设备需要了解。
1.控制棒2.轻水堆3.反应堆压力容器4.冷却塔5.辐射防护设备控制棒是用于控制和调节核反应堆的关键设备,它可以通过插入或提取来控制核反应堆中的核反应过程。
核电厂系统与设备一回路复习题绪论1、简述压水堆核电站基本组成及工作原理?基本组成:以压水堆为热源的核电站。
主要由核岛(NI)、常规岛(CI)、电站配套设施(BOP)三大部分组成。
工作原理:(一)工作过程:核电厂用的燃料是铀235。
用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水(冷却剂)把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
一回路冷却剂循环:反应堆蒸汽发生器冷却剂泵反应堆二回路工质循环:蒸汽发生器汽轮机凝汽器凝、给水泵蒸汽发生器(二)压水堆核电站将核能转变为电能的过程,分为四步,在四个主要设备中实现的。
1、反应堆:将核能转变为热能(高温高压水作慢化剂和冷却剂);2、蒸汽发生器:将一回路高温高压水中的热量传递给二回路的给水,使其变为饱和蒸汽,在此只进行热量交换,不进行能量的转变;3、汽轮机:将饱和蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能。
4、发电机:将汽轮机传来的机械能转变为电能。
能量传递过程为:裂变能→热能→传递→机械能→电能。
2、厂房及房间的识别符号如何定义?(P 3-5)厂房的识别定义:厂房的识别一般用3个符号来表示。
第一个符号为数字,表示机组识别,即该厂房是属于那个机组的,或两个机组共用的,还是不属于任何机组,而是属于工地系统的,第二、三个符号为两个英文字母,其中第一个字母表示厂房,第二个字母表示该厂房之区域。
房间的识别定义:房间的识别一般用三个数字符号来表示,第一个数字表示楼层,第二、三个数字表示房号。
3、设备的识别符号如何定义?设备识别用9个符号来表示。
这9个符号又分为两个大组,前4个符号为功能组符号,表示该设备属于哪台机组,哪个系统。
后5个符号为设备组符号,表示是什么设备及设备的编号。
(L—字母,N—数字)I-第一章1、压水型反应堆由哪几大部分组成?反应堆由堆芯、压力容器、堆内构件和控制棒驱动机构等四部分组成。
压水堆核电厂的工作原理压水堆(Pressurized Water Reactor,PWR)核电厂是一种常见的核电发电系统,其工作原理如下:1. 核燃料:压水堆核电厂使用铀(Uranium)燃料。
铀燃料通常以浓缩氧化铀(Uranium Dioxide)的形式呈现,如UO2。
2. 核反应:铀燃料中的铀-235核发生裂变反应。
裂变释放大量的能量,并产生了新的裂变产物或核中子。
3. 热交换:核反应释放的能量用于加热循环中的冷却剂,通常是水。
热交换器(Steam Generator)中的核反应区通过与循环中的水隔离,以避免辐射泄漏。
4. 主循环:加热的水蒸气离开热交换器并进入主循环,通过高压泵被重新压缩。
通过高温和高压,水将保持在液体状态,即使其温度超过了常规沸点。
5. 反应堆压力控制:循环中的水压力决定了水的沸点。
为了保持恒定的温度和压力,系统具备压力控制装置。
6. 蒸汽发电:在主循环中,压缩的冷却水进入蒸汽发生器(Steam Generator),再次加热潜藏在核反应中产生的热。
加热的水蒸气通过旋转的涡轮叶片,驱动发电机产生电能。
7. 冷却:离开蒸汽发生器后,剩余的水蒸气在冷凝器(Condenser)中冷却并转化为液体。
冷却水从冷却器中收集,并重新注入热交换器,以形成循环。
8. 辅助系统:核电厂还包括其他辅助系统,例如安全系统、应急供电系统和核废料处理系统等,以确保核电站的安全运行和辐射防护。
总体来说,压水堆核电厂利用铀燃料的核反应释放的热能,通过循环中的水冷却产生蒸汽,进而驱动发电机产生电能。
冷却水循环不断,使得反应堆保持在恒定的温度和压力条件下工作,确保核电厂的安全与稳定性。
核电厂系统与设备知识点2020年前要新建核电站31座,今后每年平均需要建设两个百万千瓦级核电机组我国发展核电的基本政策是:坚持集中领导,统一规划,并与全国能源和电力发展相衔接;核电政策:自主,国产化,与压水堆配套;引进的基础上,消化,改进,国产化。
在核电布局上优先考虑一次能源缺乏、经济实力较强的东南沿海地区。
坚持“质量第一,安全第一”,坚持“以我为主,中外合作”我国确定发展压水堆核岛:一回路系统及其辅助系统、安全设施及厂房。
常规岛:汽轮发电机组为核心的二回路及其辅助系统和厂房。
配套设施:除核岛、常规岛的其余部分。
压水堆核电厂将核能转变为电能是分四个环节,在四个主要设备中实现的:1)核反应堆:将核能经转变为热能,并将热能传给反应堆冷却剂,是一回路压力边界的重要部件。
2)蒸汽发生器:将反应堆冷却剂的热量传递给二回路的水,使其变为蒸汽。
在此只进行热量交换,不进行能量形态的转变;3)汽轮机:将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能;4)发电机:将汽轮机传来的机械能转变为电能。
大亚湾核电厂共有348个系统核电厂平面布置原则:a.区分脏净,脏区尽可能在下风口;b.满足工艺要求,便于设备运输,减少管线迂回纵横交叉;c.反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房设在同一基岩的基垫层上,防止因厂房承载或地震所产生的沉降差导致管线断裂.d.以反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房,主控制室应急柴油发电机厂房四周.双机组厂可采用对称布置,公用部分辅助厂房.布置分区:核心区、三废区、供排水区、动力供应区、检修及仓库区、厂前区核心区布置按反应堆厂房与汽轮机厂房的相对位置,有T型与L型布置:T型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳不相交.占地大,单独汽机厂房。
L型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳相交,须设置防止汽轮机飞车时汽轮机叶片对安全壳和冲击的屏障.占地少,两台以上机组可公用汽轮机厂房,仅用一台吊车。
我国采用T型布置。
安全分级的目的是正确选择用于设备设计、制造、检验的规范标准安全功能:1 安全停堆和维持安全停堆状态;2 停堆后余热导出;3 事故后防止放射性物质释放,以保证放射性物质释放不超过容许值。