下载文档原格式
幻灯片1第二章核电站工作原理及系统组成余廷芳幻灯片2一、核电站工作原理●1、什么叫核电站？●核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。
将原子核裂变释放的核能转换成热能，再转变为电能的系统和设施，通常称为核电站。
幻灯片3一、核电站工作原理●2、核电站工作原理核电厂用的燃料是铀。
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。
核电站工作流程原理1；图2幻灯片4二、核电站类型●目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。
但用的最广泛的是压水反应堆。
压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。
●压水堆核电站占全世界核电总容量的60%以上。
幻灯片5二、核电站类型●1、压水堆核电站●----------------以压水堆为热源的核电站。
图●它主要由核岛和常规岛组成。
●压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。
在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。
常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。
幻灯片6二、核电站类型●2、沸水堆核电站●--------------------以沸水堆为热源的核电站。
图●沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。
●沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。
它们都需使用低富集铀作燃料。
沸水堆核电站系统有：主系统（包括反应堆）；蒸汽-给水系统；反应堆辅助系统等。
幻灯片7二、核电站类型●3、重水堆核电站图●以重水堆为热源的核电站。
图解核电站--以压水堆核电站为例0 引言随着我国经济社会的发展，全社会对能源的需求越来越多，能源尤其是电力缺口越来越大。
核电作为一种清洁、无污染的新能源，也越来越受到全社会的重视。
然而核电到底如何产生和运行一直鲜为人知，因此核电的安全性也一直备受普通民众的质疑，所以有必要对核电站进行一些解释与说明，以让大众能够对核电站多一些了解和认知。
1 核反应与核能核反应（nuclear reaction）是核子、核或其他粒子与靶核碰撞，导致靶核质量、电荷或能态发生变化的现象。
核反应前后的核子数、电荷数、能量和动量都守恒。
核能（nuclear energy）又称原子能，是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。
虽然反应前后的核子数不变，但不同原子核的核子质量不完全相同（如图1），因而核反应的过程往往伴随着质量的亏损。
有爱因斯坦质能方程E=mc2，核反应过程中就会有能量的释放，这部分能量就是核能。
核反应中释放的核能，就相同质量而言，远比化学反应释放的化学能大的多。
例如，1千克235u裂变释放的核能相当图1于2700吨标准煤(1千克标准煤可产生7000大卡的热量)完全燃烧时所放出的热量。
2 核电站及其构成核电站（nuclear power plant）是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反应所释放的能量产生电能的发电厂。
压水堆核电站的工作原理流程，如图2所示。
它用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发电机旋转。
其主要有反应堆系统、冷却水回路（一回路系统）、蒸汽-水回路（二回路系统）及其他辅助回路系统组成。
核电站的选址十分复杂而费时，既要考虑到核电站对周围环境的影响，又要考虑图2 压水堆核电站的工作原理流程环境中各种因素对核电站的影响。
通常，核电站的选址要考虑核电站本身的特性如放射性，厂址自然条件和技术要求如地震、洪水、飓风等其他地质或气象灾害的影响，辐射安全如正常和事故条件下电站对周围环境的影响等等。
基本工作原理是：核电站利用核能发电,核心设备是核反应堆。
核反应堆加热水产生蒸汽，将原子核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转化为机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
（来源：烟台核电研发中心）核电站工作原理通用示意图常见的核电站依据反应堆原理不同可分为压水堆核电站、重水堆核电站、沸水堆核电站、快堆核电站。
目前我国主要核电站由压水堆核电站和重水堆核电站组成。
压水堆核电站目前世界上的核电站60%以上都是压水堆核电站，其主要由反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及有关系统设备组成。
在核电站中，反应堆的作用是进行核裂变，将核能转化为水的热能。
水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能，成为高温高压的水然后沿管道进入蒸汽发生器的U型管内，将热量传给U型管外侧的水，使其变为饱和蒸汽。
冷却后的水再由主泵打回到反应堆内重新加热，如此循环往复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，这个循环回路称为一回路，也称核蒸汽供应系统。
一回路的压力由稳压器控制。
由于一回路的主要设备是核反应堆，通常把一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛（NI）。
由蒸汽发生器产生的水蒸汽进入汽轮机膨胀作功，将蒸汽、的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。
汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连，因此汽轮机直接带动发电机发电，把机械能转换为电能。
作完功后的蒸汽（乏汽）被排入冷凝器，由循环冷却水（如海水）进行冷却，凝结成水，然后由凝结水泵送入加热器预加热，再由给水泵将其输入蒸汽发生器，从而完成了汽轮机工质的封闭循环，我们称此回路为二回路。
循环冷却水二回路系统与常规火电厂蒸汽动力回路大致相同，故把它及其辅助系统和厂房统称为常规岛（CI）。
综上所述，压水堆核电站将核能转变为电能是分四步，由四个主要设备中实现的（1）反应堆—将核能转变为水的热能；（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水，使其变成饱和蒸汽；（3）汽轮机—将饱和蒸汽的热能转变为汽轮机转子高速旋转的机械能；（4）发电机—将汽轮机传来的机械能转变为电能。
核电站中的辅助系统功能解析核电站作为一种重要的能源发电方式，其运行过程中需要多个辅助系统的支持，以确保安全稳定地发电。
本文将对核电站中的几个主要辅助系统的功能进行解析。
一、冷却系统核电站的冷却系统主要负责将核反应堆产生的热量转移至其他介质或环境中，以防止核反应堆因过热而发生失控事故。
冷却系统通常采用水或氢气作为冷却介质，通过循环流动的方式将热量带走。
冷却系统的功能包括：1. 保持核反应堆的温度在安全范围内，防止过热；2. 提供实验和维修时的冷却介质；3. 在紧急情况下，通过传热将核反应堆的热量安全地排出。
二、蒸汽系统核电站的蒸汽系统主要负责将核反应堆产生的热能转化为电能。
核反应堆中的燃料会发生核反应产生高温高压的蒸汽，蒸汽系统通过控制蒸汽的流动和压力，将其传递给汽轮机，并通过汽轮机驱动发电机发电。
蒸汽系统的功能包括：1. 将核反应堆中的热量转化为蒸汽能量；2. 控制和调节蒸汽的流动和压力；3. 将蒸汽能量转化为电能。
三、电力系统核电站的电力系统主要负责将通过蒸汽系统产生的电能输送到电网中，以供用户使用。
电力系统包括发电机、变压器、开关设备等组件，其功能包括：1. 将核反应堆产生的交流电能转化为高压电能；2. 进行电能输送和配电；3. 通过变压器将电能调整为合适的电压等级。
四、控制系统核电站的控制系统主要负责对核反应堆的运行进行监控和调节，以确保核反应堆的安全稳定运行。
控制系统通常包括传感器、控制器、执行器等设备，其功能包括：1. 监测核反应堆的各项参数，如温度、压力、流量等；2. 根据监测到的参数进行控制和调节，以保持核反应堆的稳定状态；3. 在发生异常情况时，通过控制系统进行紧急处理和停机保护。
总结：核电站中的辅助系统在核反应堆的安全稳定运行中起着重要的作用。
冷却系统、蒸汽系统、电力系统和控制系统分别负责核反应堆的热量转移、热能转化、电能输送和运行调节。
这些辅助系统的协同工作确保了核电站的高效发电和安全运行。
