核电机组的运行特性及其在核电厂中的应用
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1、核电站运行的特点:A反应堆临界,停堆换料B产生大量放射性物质C堆芯余热:●剩余裂变发热●剩余衰变发热2、核电站与火电厂有何区别?A核电站系统、设备复杂B使用饱和蒸汽,火电厂为过热蒸汽。
饱和蒸汽热焓低,导致核电站使用的蒸汽管道和阀门比火电厂大。
C压水堆核电站运行具有汽轮机快速降负荷功能D压水堆核电载硼运行3、核电站运行工况分类:工况I:正常运行和运行瞬态:在核电站功率运行、换料、维修过程中频繁发生的事件。
典型的事件:(1)稳态和停堆运行:⊙功率运行⊙启动(或热备用)⊙热停堆⊙换料停堆⊙冷停堆(维修冷停堆,正常冷停堆)⊙次临界中间停堆;(2)带有允许偏差运行:⊙某些系统和部件不能工作⊙燃料元件包壳有缺陷⊙冷却剂中放射性活度过高⊙蒸汽发生器有泄漏⊙技术规格书中允许在运行过程中做的试验;(3) 运行试验⊙升温升压试验⊙负荷阶跃变化(<10%FP)⊙负荷线性变化(<5%FP/min)⊙甩负荷工况II:中等频度事件:最坏的情况下,会使反应堆紧急停堆,但能很快恢复运行,不会扩展并引起更严重的事故。
主要包括:⊙引起给水温度下降的给水系统失灵⊙引起给水流量增加的给水系统失灵⊙二回路蒸汽流量过度增加⊙正常给水流量丧失⊙控制棒组件下落⊙功率运行期间安全注射系统的误运行工况III:稀有事件:极少发生,但一旦发生可能造成部分燃料损坏,使电站长期不能恢复运行。
但事件所产生的放射性污染不会危害到隔离半径以外的公用地区,也不会失去冷却剂系统或安全壳的屏蔽功能。
主要包括:⊙蒸汽系统小管道破裂⊙冷却剂强迫流量全部丧失⊙单个棒束控制棒组件在满功率下抽出⊙燃料误装载⊙冷却剂从小破裂管道和大管道裂缝流失⊙废气处理系统破坏⊙放射性废液系统泄漏和破坏工况IV:极限事故:对环境造成污染。
单一极限事故不会相继引起对付事故所需要系统功能的丧失,如应急堆芯冷却系统和安全壳系统的丧失。
⊙蒸汽系统大管道破裂⊙给水系统管道破裂⊙冷却剂泵轴卡住⊙冷却剂泵轴断裂⊙各种控制棒组件弹出堆外⊙一回路压力边界破坏引起失水事故⊙燃料装卸事故⊙乏燃料容器坠落4、核电站的标准运行状态:A换料停堆:允许进行换料操作的停堆。
核能发电技术的研究和应用近年来,随着能源需求的不断增长,核能发电技术作为一种可靠且高效的能源来源,受到了越来越多国家的重视。
在逐步替代传统化石燃料发电的同时,核能发电技术还具有环保、节能等诸多优点。
一、核能发电的原理核能发电是利用原子反应释放出的能量,将水转化为蒸汽,并推动轮子发电的过程。
整个过程包含核燃料的制备、核反应的控制、热能的转换和电能的输出。
核电站通过核反应堆产生热量,然后利用热量转换出水蒸气,再借助涡轮机转动发电机,将机械能转化为电能。
二、核能发电技术的分类核能发电技术主要有两大分类:一类是核裂变技术,另一类则是核聚变技术。
目前主要采用的是核裂变技术,该技术的使用寿命相对较长,在电力供给方面也有较高的稳定性和安全性。
核裂变技术是将核燃料放入核反应堆中,通过中子轰击使其发生裂变,产生大量热能。
裂变后的核废料有放射性,需要专门处理和管理以防止对环境造成污染。
核聚变技术则是将轻元素聚集在一起,使他们发生聚变反应,生成氦等轻元素和大量热能。
核聚变技术具有清洁环保、燃料资源丰富等特点,但目前技术难度较高,尚未实现商业化应用。
三、核能发电技术的优点和挑战核能发电技术具有诸多优点,如燃料资源丰富、热能转化效率高、排放无污染等等。
然而,它所面临的挑战也不容忽视。
首先,核能发电技术的安全风险较高,一旦事故发生会对周围环境和人体健康产生潜在影响。
其次,核能发电技术的废物处理问题也是一个比较严峻的挑战,这些废物需要进行专门的处理和管理。
最后,核能发电技术的建设成本较高,需要有较大的投资和资金支持。
四、核能发电技术在全球各地的应用核能发电技术已经得到了全球各个国家的广泛应用,美国、法国、中国等国家都有大规模的核电站。
2019年,全球核电装机容量已经达到了440吉瓦,占全球电力供应的10%左右。
由于核能发电技术具有稳定可靠等特点,未来它还将继续在全球范围内得到更加广泛的应用。
总之,核能发电技术是一种环保、高效且可靠的新型能源,具有很大的发展潜力。
核电汽轮机结构设计及运行特点分析发布时间:2022-05-04T10:00:40.659Z 来源:《当代电力文化》2022年1期作者:丁浩[导读] 将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,丁浩福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,通过对核电汽轮机技术特点进行探讨,分析在设计和结构上的应用特点,为理论及实践应用提供有力的支持。
核电厂的工作就是将核燃料轴在反应堆的裂变链式反应中产生的热量转变为电能,是我国目前重要的发电厂。
核燃料发生裂变反应主要通过热能的方式表现出来,通过一次、二次冷却剂的栽带和转变,通过蒸汽驱动汽轮发电机发电。
核电厂根据反应堆的不同可分为轻水堆核电厂、重水堆核电厂、石墨气冷堆发电常等。
轻水堆发电厂还可分为压水堆和沸水堆;石墨气冷堆可分为天然铀气冷堆及高温冷堆。
关键词:核电汽轮机;结构设计;运行特点在压水堆核电厂的运行过程中,向环境排放的放射性物质相比火电厂中粉煤灰排放的放射性物质含量较低,不会产生二氧化硫等有害气体。
相比气冷堆、重水堆、沸水堆等对比,压水堆的特点为功率密度高、结构紧凑、安全、操作简便、技术成熟、造价成分低等,因此成为了目前世界范围中核电厂最常用的类型。
我国的大亚湾、秦山等核电厂都采用的是压水堆类型发电,根据研究,在快中子增殖堆等发展成熟前,压水堆在我国核电厂的应用中有极大的优势。
一、关于压水堆核电厂压水堆核电厂就是通过压水反应堆通过核裂变能转变为热能,然后再形成蒸汽从而发电的核电厂。
压水堆的堆芯放置在压力容器中,水不仅是慢化剂,还是核心内燃料元件的一次冷却剂,能够将堆芯的热量带入蒸汽发生器的一次侧,传递到二次侧的水,在温度降低后再次进入堆芯,从而形成循环。
蒸汽发生器的二次侧中的水吸收热量,形成了具有一定压力的饱和蒸汽或微过热蒸汽,进入到汽轮机中做功。
做功完成后的蒸汽会进入到凝汽器中凝结成水,水泵再传输到蒸汽发生器二次侧,以此完成二回路系统[1]。
核电厂应急柴油发电机特点及调试管理随着能源需求的不断增长,核电站作为清洁能源的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛的发展和应用。
而核电站在运行过程中,为了保障安全和稳定性,通常会配备应急柴油发电机组,以应对各种可能发生的突发状况。
本文将介绍核电厂应急柴油发电机的特点以及相关的调试管理内容。
1.高可靠性:核电厂应急柴油发电机是核电站的备用电源,因此其可靠性要求非常高。
一旦核电站发生故障或停电,应急柴油发电机需要能够迅速启动并提供稳定的电力供应,以保证核电站的安全和正常运行。
2.自动化控制:核电厂应急柴油发电机通常配备自动化控制系统,能够实现自动启动、自动切换、自动负荷调节和自动停机等功能。
这些自动化控制功能能够大大提高应急柴油发电机的响应速度和运行效率,减少人为操作的可能失误。
3.大功率输出:核电厂应急柴油发电机通常具有较大的功率输出,以满足核电站全面停电时的电力需求。
一般来说,应急柴油发电机的功率输出会根据核电站的实际负荷需求进行设计和配置,确保足够的备用电力供应。
4.长期静置:核电厂应急柴油发电机一般处于长期静置状态,需要在长时间不运行的情况下保持设备的完好性和可靠性。
因此在管理和维护上需要特别注意,确保在需要时能够迅速启动并正常运行。
1.定期检查:核电厂应急柴油发电机需要进行定期的检查和维护,确保设备的各项功能正常。
定期检查包括机油、燃油、冷却水、电池等润滑和冷却系统的检查,以及各种传感器、保护装置的功能测试等。
2.启动试运行:核电厂应急柴油发电机需要定期进行启动试运行,模拟实际发生紧急情况时的应急运行过程。
这样一来,可以及时发现和排除设备运行中的问题,确保在真正需要时能够迅速启动并提供可靠的电力供应。
3.定期保养:核电厂应急柴油发电机需要定期进行设备保养,包括机油、滤芯、喷油嘴等易损件的更换,以及发电机组的清洁和润滑等。
定期保养能够延长设备的使用寿命,减少设备故障的可能性。
3.安全检查:核电厂应急柴油发电机的安全性是非常重要的,因此需要定期进行安全检查。
核电站知识
核电站是一种利用核能产生电能的设施。
它使用核反应堆来产生热能,然后将热能转化为电能供人们使用。
核反应堆使用核燃料(如浓缩铀或钚)作为燃料,通过核裂变反应产生大量的热能。
核电站的运作原理是将核燃料放入反应堆中,燃料在核反应中裂变释放出大量的热能,燃料棒将热能转移给循环的水,使水转化为蒸汽。
蒸汽推动涡轮机旋转,涡轮机与发电机相连,使发电机转动并产生电能。
发电后的蒸汽通过冷凝器冷却后再次转化为液态水,形成循环。
核电站具有一系列的安全措施来确保运营的安全性。
例如,核电站有多层次的防护来防止辐射泄漏,有严格的安全规程来监测和控制反应堆的运作,同时还有备份电源和紧急停堆系统以应对意外情况。
此外,核燃料的处理和储存也需要严格的安全措施。
核电站相对于传统的煤炭或天然气发电厂具有一些优势。
它能够以较低的燃料成本产生大量的电能,同时减少对化石燃料的需求,减少温室气体排放,从而对环境造成较小的影响。
此外,核电站的运营周期较长,可稳定供应电能。
然而,核电站也面临着一些挑战和争议。
核能的安全问题一直备受关注,尤其是核事故可能导致严重的辐射污染和灾难。
核废料的处理和长期储存也是一个全球性的难题。
此外,核电站的建设和维护成本较高,需要长期投资和专业技术支持。
总的来说,核电站是一种利用核能产生电能的高效且相对清洁的能源生产设施,但它也需要高度的安全性和合理的废料处理措施。
对于能源领域的持续发展和应对气候变化的挑战,核电站可能仍然是一个重要的选择。
核电厂应急柴油发电机特点及调试管理核电厂应急柴油发电机是核电厂中的重要设备,其具有以下特点:1. 可靠性高:核电厂应急柴油发电机作为备用电源,必须能够在核电厂发生故障或停电时及时启动,并能稳定地供电。
其可靠性要求非常高,需要经过严格的设计、制造和测试,同时需要进行定期的维护和保养。
2. 运行稳定:核电厂应急柴油发电机需要能够稳定地运行一段时间,以保证核电厂在停电时能够正常转入应急供电状态。
在设计和调试过程中,需要考虑发电机的负荷能力、燃料供应、冷却系统等方面的参数,以确保其能够长时间稳定地供电。
3. 快速启动:核电厂应急柴油发电机需要能够迅速启动,以应对核电厂发生故障或停电时的紧急情况。
在设计和调试过程中,需要考虑启动系统的设计和性能,以确保能够在最短时间内启动发电机,并恢复供电。
4. 节能环保:核电厂应急柴油发电机需要考虑其能源消耗和环境影响。
在设计和调试过程中,需要采用节能环保的技术和措施,如优化燃烧系统、减少排放等,以提高能源利用效率和减少环境污染。
在核电厂应急柴油发电机的调试管理过程中,需要注意以下几个方面:1. 设备安装调试:在安装调试过程中,需要根据设备的安装要求进行安装,包括基础设施、冷却系统、燃料供应系统等。
需要进行设备的功能测试和负载测试,以确保设备的性能和运行稳定性。
2. 燃料管理:核电厂应急柴油发电机的燃料管理是非常重要的一环。
需要保证燃料的质量和供应的可靠性,同时需要进行定期的检查和清洗燃油系统,以确保燃油的正常供应和燃烧效果。
3. 定期维护:核电厂应急柴油发电机需要进行定期的维护和保养,包括设备的检查、清洁、润滑、更换零部件等。
还需要进行定期的功能测试和负荷测试,以确保设备的性能和运行稳定性。
4. 故障排除:在使用过程中,若发现设备出现故障需要及时进行排查和修复。
在故障排除过程中,需要根据设备的故障现象和维修经验进行排查,并进行相应的维修和更换零部件。
5. 安全管理:核电厂应急柴油发电机的安全管理非常重要,需要进行定期的安全检查和维护,包括设备的防火、防爆、防雷等措施。
核电机组的运行特性及其在核电厂中的应用作者:王菲
来源:《现代企业文化·理论版》2015年第11期
中图分类号:TK264.1 文献标识:A 文章编号:1674-1145(2015)06-000-01
摘要重点研究了核电机组的运行特性,主要分析了核电机组在长期低功率运行时的特性、功率调节特性以及延伸运行特性;介绍了核电机组在核电厂中的应用,并详细分析了核电机组会对整个电网平衡带来哪些影响。
关键词核电机组运行特性电网平衡
引言:随着科技的高速进步,我国电力系统已经由原来的火力发电逐步向核力发电和水力发电等方向发展。
尤其是核电已经在我国大范围应用,核电有安全性高、效率高、运行费用低等优点,是我国重点发展项目。
近年来,核电已经在我国大规模发展,截止2014年底有22台核电机组投入商业运行,总装机容量为20305.58兆瓦,约占全国电力总装机容量的1.49%,可以很大程度缓解日益加剧的用电压力。
但是,随着核电在电网中的地位逐渐增加,必须采用合适的方式将核电机组参与电网运行。
所以采用何种方式将核电机组与电厂电网相结合是至关重要的,核电会对整个电网平衡带来哪些影响,这些都是在对核电参与电网运行过程中需要慎重分析考虑的问题。
一、核电机组的运行特性
(一)长期低功率运行特性
核电机组的长期低功率特性指的是在大于十二个小时的时间内,抽出所有的功率控制棒组,并且机组运行的功率水平比基准功率水平低。
长期低功率运行可以或略对核焓升因子和径向功率有影响。
在长期低功率运行时,氙峰是位于堆芯上部的,从而增大了堆芯上部的燃耗量,运行时间越长对于轴向功率偏差就越不容易控制;一旦发生Ⅱ类事故,包壳就会因为芯块和包壳的作用而发生损坏,影响设备运行。
(二)功率调节特性。
核电机组是通过调节控制棒的棒位对机组功率进行快速调节的。
通常是把核电机组功率调节范围设定在30%~100%P额定,燃耗水平可以影响核电机组的调节,在机组将近使用年限时其功率调节的范围就会变得很小。
当核电机组在可调节区运行时,功率的调节速率通常是在 0.2% P额定/min~ 0.3% P额定/min之间。
极限不能超过 0.5% P额定/min.否则会引起设备故障,造成事故,并且在调节过程中核电机组是可以有 0.1% P额定/min的功率阶跃的。
所以,如果核电机组在低功率水平运行时,虽然具有有备用的10% P额定的功率,但是机组的功率是不可以连续的进行线性变化和阶跃变化的。
核电机组的功率调解不能过于频繁,因为频繁的
功率调节会加剧反应堆压力容器的辐照脆化效果,并且会使蒸汽供应系统和冷却循环系统的金属部件产生金属疲劳,影响其运行性能,缩短整个系统的使用寿命。
对于冷却剂的压力和硼的浓度,核电机组的频率调节要求是很高的,核电的调峰对于功率分布会产生许多不利的影响,因此会产生很多操作困难,比如在规定的时间内把控制棒抽出和轴向功率偏差之间的矛盾;上下燃料棒燃耗不均匀之间的矛盾以及寿期末的时候硼稀释能力不足与轴向功率偏差之间的矛盾。
所以,在对核电机组的功率进行调节时,不但要对机组的安全性方面进行加强,也要对控制功率调节的深度以及速度进行有效控制。
(三)延伸运行特性
延伸运行指的是在反应堆硼浓度接近0时,通过降低温度或是降低功率引入正反应性,以保证反应堆继续加深燃耗,继续保持尽可能高的功率运行,从而延长其运行寿命。
延伸运行时的堆芯状态和自然循环时是有很大的不同的。
在开始进入延伸阶段的时候,可以利用降低二回路压力来达到降低一回路慢化剂温度的目的,由于一回路慢化剂负的温度效应,因此能提供相当可观的正反应性;与此同时可以充分利用燃料的温度效应,降低反应堆的功率从而时使反映能够进一步运行,提高其使用效率。
延伸运行使回路温度和功率的对应曲线发生了变化,从而改变了入口蒸汽的品质,可以影响二回路的参数控制。
所以,在延伸运行之前要充分做好应变计划并制定详细有效的操作方案。
二、核电机组在电厂中的应用
核电机组在核电厂中有重要作用,核电机组的运行直接影响整个核电厂发电质量。
把核电机组等效为负的负荷,将该负的负荷与实际的日负荷相加得到的就是等效日负荷。
将核电机组应用到电网中,会使电厂的用电率增加,降低发电效率,影响电厂经济效益。
如果可以合理科学的对核反应堆进行管理,使核燃料得到充分利用,就可以使核电机组的运行成本大大降低,增加电厂收益。
通过对核电机组降出力运行窗口进行合理设置,就可以减小等效负荷峰谷差,从而使负荷变化速率减缓,可以有效降低对其他机组调节容量及爬坡能力的要求。
由于核电机组核燃料的特殊性,大幅度升降功率会对核燃料产生较大的应力,因此合理安排开、停机时间及检修备用,对一定类别与容量核电机组实施组团式归类,就可以得到各类机组的运行容量,从而有效利用核电机组的运行特性,增加电厂运行效益。
三、结语
本文重点介绍了核电机组的运行特性,并深入讨论了核电机组在核电厂中的应用,以及核电机组参与电网运行的成本和效率,并根据核电机组的实际应用情况,给出了建议和意见,希望能为以后相关工作提供帮助。
参考文献:
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