核电站概论讲稿

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1、核电站概论讲稿核电站概论讲稿核电站概论讲稿第一章 绪 论 世界电力工业回顾 我国电力工业现状 世界核电发展与现状 我国核电发展与现状 核电基本知识 一,世界电力工业回顾 电力工业起源于 10 世纪后期. 1875 年世界上第一台火力发电机组建于巴黎北火车站的直流发电机,用于照明供电. 1904 年意大利试验地热发电成功. 1912 年德国建成世界第一座潮汐电站. 1920 年前苏联建成第一座热电站. 1925 年美国制成世界第一台 100MW 汽轮发电机组. 1929 年美国建成第一座抽水蓄能电站,7000kW. 1954 年,原苏联建成世界第一座核电站并网发电 1957 年美国安装第一台超临

2、界火力发电机组(31MPa,621/566/566,125MW) . 1970 年法国制成世界第一台燃气蒸汽联合循环发电机组. 1991 年世界最大水电站-巴西/巴拉圭的伊泰普水电站建成,12600MW. 1998 年 12 月, 世界最大燃气联合循环电站-香港龙鼓滩电站 (8320MW) 一期工程 , (6320MW) 建成投产. 1999 年世界发电量的分类构成 水 电 17.5% 煤 电 38.1% 气 电 17.1% 油 电 8.5% 核 电 17.2% 其 他 1.6% 合 计 100.0% 14764(亿 KW.h) 世界发电分类构成图. 装机容量前十位的构成情况. 二,我国电力工

3、业发展与现状 1882 年 7 月 26 日下午 7 时,上海外滩至虹口的 6.4 公里电线上也亮起了 15 盏电灯,标志着中国 电力工业从这里起步. (从美国引进 16 马力蒸汽机发电) 中国电力工业至今 2000 年已有 123 年的历史.1949 年以前的 67 年中,发展极其缓慢,到 1949 年底, 全国发电装机容量仅有 185 万 kW, 年发电量 43 亿 kW.h(人均年用电量仅为 7.94 千瓦时), 分别居世界第 21 位和第 25 位. 新中国成立后,电力工业得到了迅速发展,至 2004 年底发电装机容量达 4.4 亿 kW,仅次于美国 的 8.9 亿 kW;年发电量达

4、21870 亿 kW.h,均居世界第 2 位.我国火电设备生产历程1955 年 6MW,3.4MPa,435(上汽)-中压机组 1957 年12MW,3.4MPa,435 -中压机组1959 年 25(50)MW,3.4MPa,435 -中压机组 1962 年 50(100)MW,8.8MPa,535/535 -高压机组 1969 年 125(200)MW,13.2MPa,535/535 -超高压组 1971 年300MW,16.2MPa,535/535 -亚临界机组 1985 年 300(600)MW,16.7MPa,538/538 -亚临界机组 2002 年600MW,24.2MPa,53

5、8/566 -超临界机组 现正研制 1000MW 级的超临界机组我国电力工业与国外差距 电气化程度很低 2001 年我国人均装机 0.265 kW,人均用电量只有 1150.42 kWh,为世界平均值的 1/3,居世界 80 位之后,大约是加拿大的 1/20,美国的 1/14,法国的 1/8,还有 6000 万人左右没有用上 电; 技术水平还不高,供电煤耗高 2001 年为 385 g/(kW.h), 约比世界先进水平相差 4050 g/(kW.h). 而且煤耗下降的速度也很慢,原计划每 10 年下降 50 g/(kW.h),但 7 年只下降了 15 g/(kW.h),未能完成 原计划目标.

6、电源结构不合理,火电装机占发电装机总容量的 73%左右(发电量占 78%以上);而水电比重偏小,装 机只占 24.8%,水电发电量多年来只占 17%18%;核电比重则更小,装机和发电量都不到 2%. 电网薄弱,供电可靠性差 ; 实现可持续发展环境问题压力大 ,2020 年我国将超过美国成为最大的二氧化碳排放国.世界电力生产 结构 三,世界核电现状 自从 1954 年苏联第一座 5 MW 试验性核电厂投入运行以来,核电在许多国家和地区已承担基本负荷, 目前世界上 30 多个国家己运行核电机组 441 座, 总装机容量 3.6W 亿 KW, 核电已占世界总发电量的 20% 左右. 从已运行的核电站

7、装机容量来看美国居首位,装机容量占全世界的四分之一,其次是法国,日本,德国 和俄罗斯.从发展速度来看法国,日本和韩国保持着较高的发展速度,目前法国核能发电量已占总发电量 的 80%. 预计到 2030 年,世界核电站总数将达到 1000 座,核发电量将占总发电量的三分之一 ,可以预期在相 当长一段时期内核电将成为电力工业的支柱. 核电主要发达国家核电比例法国和立陶宛核电比例高于 75%. 比利时,瑞典,乌克兰,韩国等为 4060%. 德国,芬兰,英国等为 2030%. 美国,俄罗斯,加拿大等为 1020%. 中国目前为 2%.四,核电发展简史1,试验,示范阶段;1951 年 12 月 20 日

8、美国利用它的第一座“增殖一号快堆生产的高温蒸汽带动发电机发出了 200 千瓦的电.这是人类第一次利用核能发出的电力.当然,这只是试验性的发电.世界上第一座核电站是由苏联 于 1954 年 6 月 27 日建成和并网发电的奥伯宁斯克核电站,其电功率为 5000 千瓦.从此核电站便在世界 各地蓬勃发展起来.经过多年努力,核电站的研制与发展走过了试验,示范和商业推广的过程. 核电商业化出现高潮的时期; 2,核电商业化出现高潮的时期; 从六十年代初到七十年代初这十年间,是核电在全世界逢勃发展的黄金时代.五十年代只有苏,美, 英三国建成核电站,到六十年代则增加到 8 个国家.六十年代初,世界核电装机容量

9、仅为 85 万千瓦,到 了七十年代初便上升到 1892.7 万千瓦.1976 年世界核电装机容量突破 1 亿千瓦.到了 1998 年底,世界 上已有 32 个国家和地区相继建成了 437 座核电站,装机容量约为 3.6 亿千瓦.世界 17 个国家与地区正 在建造着 39 台核电机组,总装机容量 0.316 亿千瓦.计划建造的还有 100 余座,总计 600 座核电站全部 建成后装机容量可达 5 亿千瓦,发电量约占当时世界发电总量的 20%左右.总的讲,在多数工业发达国家 中核电的比重不断增长. 3,核电建设规模收缩与滞缓时期; 到七十年代中期核电发展势头开始缓慢下来,从 1979 年开始,核电

10、经历了十年迟缓发展阶段.主要原 因是 1973 年和 1979 年两次石油危机的打击, 使世界经济发展速度减慢, 工业发达国家经济增长速度由 7% 减慢到 3%以下.使得许多工业国能源过剩,迫使原先制订的大规模发展核电的计划要大大削减.例如, 在七十年代后期,美国就取消了 100 多个电站(包括火电,核电)的订货.另外两次核电站事故也给公众 心理投下阴影,给反核势力造成可乘之机,也是原因之一. 4,复苏之前的过渡阶段. 经过近几年来的认真,冷静的思考和分析,人们依然认为,核电不论在经济上还是对环境的影响上仍 有明显优势,在今后数十年内,核电将会继续得到发展.据国际原子能机构统计和预测,21 世

11、纪初,将有 58 个国家和地区建造核电站,电站总数将达到 l000 座,装机容量可达 8 亿千瓦左右,核发电量将占总发电量的 35%以上.现在继续坚持要发展核电的国家有法国,英国,日本,美国,前苏联,韩国,比利时,荷兰,印度,捷克等.一些发展中国家,中国,古巴,伊朗,巴基斯坦,罗马尼亚,墨西哥等都在开始建造或陆续建造核 电站.但也有一些国家,如瑞典,瑞士,意大利,奥地利,南斯拉夫等,他们决定不继续发展核电,有的还要关闭已有的核电站.五,我国核电发展与现状 我国自行设计建造的第一座核电站秦山 30 万千瓦核电站(图) ,1991 年 12 月 15 日并网发电来. 从法国引进电功率为 290 万

12、千瓦的广东大亚湾核电站,于 1993 年投入运行,两座机组年发电量可达 100 亿度. 2000 年,向巴基斯坦出口的恰希玛核电站,电功率为 30 万千瓦. 广东岭澳两座 90 万千瓦级核电站于 2002-2003 年分别投入运行.秦山二期(图)二座 60 万千瓦自行设计建造的商用核电站已于 2002-2003 年分别投入运行. 五,我国核电发展与现状 从加拿大引进的秦山三期二座电功率为 70 万千瓦的重水堆核电机组也已于 2002-2003 年分别投入运 行. 目前,正在建设的江苏田湾两座电功率 100 万千瓦的核电站,预计到 2005 年可投入运行.因此到 2005 年我国核电运行容量可达

13、 870 万千瓦. 根据国家和地方省级核电规划,在 2010-2020 年山东省海阳,广东省岭澳,浙江省三门以及福建,江 西和安徽等省均计划建造百万千瓦级核电站.国家计划到 2020 年核电装机容量将达 3200 万千瓦(20 多 座 ) ;将核电占全国总体发电量的比例从目前的大约 2%提高到 4%左右 .我国目前运行和在建的核电站 我国为什么要发展核电呢? 我国为什么要发展核电呢? 1.煤炭资源有限,不可能作为长期主要能源; 我国目前能源生产中,煤占 74%.由于我国煤炭资源丰富,在今后一段时间内,煤仍将是我国主要能 源.我国煤的地质储量为 4 万亿吨,但按世界能源会议标准来估计,我国煤的经

14、济可采储量约 2000 多亿 吨. 据估计,到 2050 年,随着人口增长和经济发展,我国能源消耗将达到目前水平的五倍左右,如果维 持我国煤的消耗占总能耗的 70%水平估算,则 2050 年煤的年消耗量将达 50 亿吨.这样,到下世纪 60 年 代,我国可以经济开采的煤将会开采完毕.因此,我国要长期以煤为主要能源,显然是不可能的. 2.煤的运输量大,由煤造成的运输紧张状况不可能解决 ; 我国煤炭资源分布不均,大量集中在山西,陕西,内蒙古自治区.而东部沿海经济发达地区缺乏常规 能源.因此,西煤东运,北煤南运是长期以来困扰我国经济建设的重要问题之一.目前煤的运输已占我国 铁路货运量的 40%. 到

15、下一世纪初,以吨公里计算的煤运输量将增加 4-5 倍,即使加紧修建铁路,运输问题也是难以解 决的.由于这一限制,煤的消耗量不可能达到每年 50 亿吨,只可能保持在 30 亿吨以内. 3.煤炭的污染严重,我国的环境将无法承受 ; 煤炭燃烧对环境的污染比石油,天然气严重得多.目前我国燃煤每年排入大气的烟尘约 2300 万吨, 二氧化硫 1460 万吨, 给环境造成严重污染. 据世界环境系统监测报告, 个国家的城市中, 1980-1984 41 在 的五年里,大气中颗粒物平均浓度,沈阳第二,西安第三,北京第五,上海第九,广州第十.即前十名中 我国占五席.如果到 2050 年我国燃煤达 50 亿吨,而

16、 1988 年全世界煤炭产量仅为 48.4 亿吨.这就是说,到 2050年,相当于把 1988 年全世界出产的煤炭全部集中在中国 960 万平方公里的大地上燃烧,那样我国将不可 避免地成为墨盒子和黑盒子,我国的环境将无法承受. 4.煤是-种重要的不可再生的化工原料; 煤是-种重要的不可再生的化工原料,随着煤炭大量燃烧,资源将越来越少,价格也就日益昂贵.如果 仅将煤炭付之一炬,不但污染环境,而且在经济上造成难以弥补的损失. 六,核电基本知识 1.什么是核能世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的.轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能.当一个中子轰击铀-235 原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生 2 到 3 个中了和射线,并放出能 量.如果新产生的中子又打中另一个铀-235 原子核,硬引 起新的裂变.在链式反应中, 能量会源源不断地释放出来.即1 千克铀-235 全部裂变放出的能量相当于 2700 吨标准煤燃 烧放出的能量.2,核能的优点核能