核电站系统概述学习教案

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1、会计学1核电站系统核电站系统(xtng)概述概述第一页，共60页。常规岛相关系统(xtng)概述核岛相关系统(xtng)概述国内核电工业(gngy)发展与FM应用状况报告内容报告内容核电站简介第1页/共59页第二页，共60页。核电站发电核电站发电(fdin)(fdin)原原理理第2页/共59页第三页，共60页。核电站系统核电站系统(xtng)(xtng)原原理图理图一回(y hu)路与核岛二回路(hul)与常规岛安全注射系统主蒸汽系统反应堆冷却剂循环系统安全壳喷淋系统化学和容积控制系统凝结水给水系统事故给水系统循环水系统主蒸汽排放系统第3页/共59页第四页，共60页。核反应堆核反应堆(hfny

2、ngdu)(hfnyngdu)按冷却剂分类普通水堆 包括压水堆与沸水堆重水堆气冷堆钠冷堆目前普通水堆应用(yngyng)广泛，国内以压水堆最为普遍第4页/共59页第五页，共60页。核电站的废物处理核电站的废物处理(chl)(chl)系统系统第5页/共59页第六页，共60页。常规岛相关系统(xtng)概述核岛相关(xinggun)系统概述国内核电工业(gngy)发展与FM应用状况报告内容报告内容核电站简介第6页/共59页第七页，共60页。一回一回(y hu)(y hu)路与核岛路与核岛n n一回路：反应堆冷却剂循环系统(xnhun xtng)n n核蒸汽供应系统：由一回路（反应堆冷却剂循环系统(

3、xnhun xtng)）及与一回路相连接的系统所组成n n核岛主要包括核蒸汽供应系统、安全壳喷淋系统和辅助系统n n核岛厂房主要包括反应堆厂房(安全壳)、核燃料厂房、核辅助厂房、核服务厂房、排气烟囱、电气厂房和应急柴油发电机厂房等第7页/共59页第八页，共60页。安全壳透视图安全壳透视图第8页/共59页第九页，共60页。压水堆与蒸汽压水堆与蒸汽(zhn (zhn q)q)发生器发生器压水堆蒸汽(zhn q)发生器第9页/共59页第十页，共60页。反应堆冷却剂泵与稳压反应堆冷却剂泵与稳压器器反应堆冷却剂泵稳压器第10页/共59页第十一页，共60页。某型核岛主要设备某型核岛主要设备(shbi)(s

4、hbi)国产化状况国产化状况第11页/共59页第十二页，共60页。反应堆冷却剂循环系统反应堆冷却剂循环系统(xnhun xtng)(xnhun xtng)（一（一回路）回路）一回路的主要(zhyo)设备有反应堆堆心、压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主循环泵及管道一回路中冷却剂(高温高压的水流)的主要(zhyo)作用是将反应堆堆心产生的热量带到蒸汽发生器，传给二回路，生产蒸汽在一回路水中加入硼酸，用来控制反应性的慢变化；用稳压器维持一回路压力的稳定和补偿水在冷态和热态时的体积变化第12页/共59页第十三页，共60页。化学化学(huxu)(huxu)和容积控和容积控制系统制系统维持一回路所需要的水量

5、调节溶解在冷却水中的硼酸浓度，以控制反应堆的反应性对水进行净化处理，除去水中的裂变产物和腐蚀产物给一回路的水加入(jir)腐蚀抑制剂和各种化学添加剂第13页/共59页第十四页，共60页。主循环泵轴密封主循环泵轴密封(mfng)(mfng)水系统水系统分机械密封(mfng)与水密封(mfng)两种水密封(mfng)：通过密封(mfng)水循环系统提供所需的密封(mfng)水（维持一定的压力）泄露水将流至化学和容积控制系统第14页/共59页第十五页，共60页。硼回收硼回收(hushu)(hushu)系统系统大量的冷却水排放会造成放射性水污染以及硼酸用量增多，需设置回收系统来自容积控制箱的含硼废水暂

6、存箱过滤、离子交换、加热(ji r)脱气分为废气、冷凝水、硼酸浓缩液三部分第15页/共59页第十六页，共60页。补给补给(b j)(b j)水系统水系统硼回收再生(zishng)水系统、除盐水系统、除氧水系统第16页/共59页第十七页，共60页。设备设备(shbi)(shbi)冷却水系冷却水系统统为核岛中的热交换器提供去除离子的冷却水闭式冷却水回路，防止泄露采用(ciyng)江水或者海水冷却第17页/共59页第十八页，共60页。停堆冷却系统停堆冷却系统核反应堆停堆后，燃料元件因裂变产物的衰变而发热，停堆冷却系统（也称余热冷却系统）的作用是带走这部分热量主要由热交换装置、循环泵和阀门等组成，用于

7、停堆、更换燃料以及(yj)一回路系统发生大量泄漏事故时带走热量，冷却堆心第18页/共59页第十九页，共60页。安全安全(nqun)(nqun)注射系统注射系统当 一 回 路 发 生 失 水 （ 管 道(gundo)发生大破裂而引起大泄漏）时, 安全注射系统就作为安全给水系统主要由高压注射部分、安全注射箱和低压注射部分组成这几部分协同工作即能保证堆心的冷却，并可使反应堆停堆第19页/共59页第二十页，共60页。安全壳喷淋系统安全壳喷淋系统(xtng)(xtng)由 两 条 独 立 的 管 线(gunxin)组成，每条管线(gunxin)系统都是由喷淋泵、冷却器、喷头、换料水箱、阀门等设备组成当发

8、生失水事故时，一回路中高温高压的水漏到安全壳中，由于安全壳是密封的，安全壳里的压力和温度都会升高安全壳喷淋系统的主要作用就是喷淋冷水使水蒸汽凝结(nngji)成水，从而降低安全壳内的压力和温度喷淋水中含有碱，可以除去空气中放射性的碘第20页/共59页第二十一页，共60页。去污去污(q w)(q w)清洗系统清洗系统就地去污(q w)清洗系统去污槽去污清洗(qngx)系统第21页/共59页第二十二页，共60页。核岛其它核岛其它(qt)(qt)辅助系辅助系统统n n反应堆腔室和废燃料冷却系统：用于反应堆腔室和废燃料池池水的冷却和净化，可以对压力壳充、排水n n辅助给水系统：当蒸汽发生器的主给水系统

9、完全失去作用时就投入运行，在反应堆起动、升温和停堆时，也由这个系统给蒸汽发生器供水n n 通风和空调系统：用于维持室内的温度和湿度，为运行人员和设备提供适宜的工作环境，减少室内空气中放射性碘的浓度，并减少向大气中排放(pi fn)放射性物质n n压缩空气系统：为调节器、气动阀和安全阀等设备提供压缩空气n n放射性废物处理系统：包括排放(pi fn)液体收集系统，气体、液体和固体废物处理系统，监测和排放(pi fn)系统，蒸汽发生器排污系统和液体废物排放(pi fn)系统第22页/共59页第二十三页，共60页。常规岛相关系统(xtng)概述核岛相关系统(xtng)概述国内核电工业(gngy)发展

10、与FM应用状况报告内容报告内容核电站简介第23页/共59页第二十四页，共60页。二回路二回路(hul)(hul)与常规岛与常规岛n n二回路系统由汽轮机发电机组、冷凝器、凝结水泵、给水加热(ji r)器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成n n蒸汽发生器的给水在蒸汽发生器吸收热量变成高压蒸汽，然后驱动汽轮发电机组发电，作功后的蒸汽在冷凝器内冷凝成水，凝结水由凝结水泵输送，经低压加热(ji r)器进入除氧器，除氧水由给水泵送入高压加热(ji r)器加热(ji r)后重新返回蒸汽发生器，如此形成热力循环n n为了保证二回路系统的正常运行，二回路系统也设有一系列辅助系统，统称常规岛

11、第24页/共59页第二十五页，共60页。汽轮机外形汽轮机外形(wi xn)(wi xn)核电站的汽轮发电机组均采用中温中压、饱和蒸汽并带有中间汽水(qshu)分离再热器的汽轮机作原动机低速汽轮机、长叶片、减少低压缸第25页/共59页第二十六页，共60页。汽轮机的安装汽轮机的安装(nzhung)(nzhung)第26页/共59页第二十七页，共60页。发电机发电机第27页/共59页第二十八页，共60页。二回路辅助二回路辅助(fzh)(fzh)系统系统n n主蒸汽排放(pi fn)系统n n 将主蒸汽系统中多余的蒸汽通过接通冷凝器的蒸汽旁路阀，或通过接通大气的蒸汽释放阀、安全阀进行排放(pi fn)

12、n n汽轮机再热及抽气系统n n均在高压缸和低压缸之间的连接管道上装设几台汽水分离再热器，以除去高压缸排汽中的水分，减少其对叶片的浸蚀，同时可以提高热效率n n凝结水给水系统n n将乏汽冷却成为凝结水后，进行除盐、逐级加热、除氧处理，供给蒸汽发生器第28页/共59页第二十九页，共60页。二回路辅助二回路辅助(fzh)(fzh)系统系统( (续）续）n n化学水处理系统n n对凝结水进行化学处理，可作为凝结水给水系统的一部分n n事故(shg)给水系统n n断电时，用来提供二回路的给水以冷却一回路的冷却剂n n蒸汽发生器排污系统n n蒸汽发生器排污水处理后可送回冷凝器重新使用，或者由放射性废水系

13、统处理后排放n n循环水系统n n供给冷凝器的循环水n n需水量大，循环水泵功率很大第29页/共59页第三十页，共60页。常规岛相关(xinggun)系统概述核岛相关(xinggun)系统概述国内核电工业(gngy)发展与FM应用状况报告内容报告内容核电站简介第30页/共59页第三十一页，共60页。世界核电发展世界核电发展(fzhn)(fzhn)状况状况n n自从1954年苏联第一座5MW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，总装机容量亿KW，核电已占世界总发电量的20 。n n从已运行的核电站装机容量来看美国(mi u)居

14、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%。 n n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。第31页/共59页第三十二页，共60页。19961996年装机容量前十位年装机容量前十位(sh wi)(sh wi)的构成情况的构成情况序号序号 国国 家家 装机容量装机容量 ( (万万kW) kW) 水电水电 火电火电 核电（核电（%）1 1 美国美国 78350.2 12.5 78350.2

15、12.5 2 2 中国中国 23654.2 23.5 75.6 0.9 23654.2 23.5 75.6 0.9 3 3 日本日本 4 4 俄罗斯俄罗斯 5 5 加拿大加拿大 11361.2 11361.2 6 6 德国德国 11544.3 7.7 11544.3 7.7 7 7 法国法国 12074.0 20.8 23.5 12074.0 20.8 23.5 8 8 印度印度 9 9 英国英国(yn u) 7046.0 5.8 76.6 (yn u) 7046.0 5.8 76.6 10 10 巴西巴西 6075.6 87.3 6075.6 87.3 第32页/共59页第三十三页，共60页

16、。20002000年世界年世界(shji)(shji)核核电状况电状况第33页/共59页第三十四页，共60页。中国核电项目中国核电项目(xingm)(xingm)概览概览第34页/共59页第三十五页，共60页。国内核电相关国内核电相关(xinggun)(xinggun)工业工业FlowmasterFlowmaster已有用户已有用户n n北京核二院n n成都核动力研究院n n上海核728院n n中广核n n广州电力(dinl)设计院n n发电配套设备用户：n n东方电机n n哈尔滨大电机所 n n北京北重汽轮电机有限责任公司n n四川西华大学（泵站系统仿真）第35页/共59页第三十六页，共60

17、页。能源能源(nngyun)(nngyun)与核电与核电相关企业相关企业n n核电站设计单位：设计公司、研究院所n n核电站业主：部分业主具备设计能力n n核电投资方n n电站主设备企业(qy)n n 核岛、常规岛相关设备、汽轮机、电机n n核环境与工程企业(qy)n n电站辅助设备企业(qy)n n 电线电缆、管道泵阀、工控机械 、仪器仪表、机电设备、复合材料、辐射防护第36页/共59页第三十七页，共60页。FlowmasterFlowmaster国内核电工国内核电工业业(gngy)(gngy)应用示例应用示例安全壳喷淋系统(xtng)第37页/共59页第三十八页，共60页。Flowmast

18、erFlowmaster国内核电工国内核电工业业(gngy)(gngy)应用示例应用示例（续）（续）泵站供水系统第38页/共59页第三十九页，共60页。FlowmasterFlowmaster国内核电工国内核电工业应用业应用(yngyng)(yngyng)示例示例（续）（续）冷却系统第39页/共59页第四十页，共60页。FlowmasterFlowmaster国内核电工国内核电工业业(gngy)(gngy)应用示例应用示例（续）（续）主蒸汽(zhn q)系统第40页/共59页第四十一页，共60页。附录附录(fl)(fl)火力发电(fdin)新技术及可再生与新能源发电(fdin)技术简介第41页

19、/共59页第四十二页，共60页。火电厂生产火电厂生产(shngchn)(shngchn)过程过程第42页/共59页第四十三页，共60页。燃气燃气蒸汽蒸汽(zhn q)(zhn q)联合循环发电技术联合循环发电技术（CC/GTCCCC/GTCC）第43页/共59页第四十四页，共60页。燃气燃气蒸汽联合蒸汽联合(linh)(linh)循环主要优点循环主要优点热效率高，目前为50%55%，2000年以后渴望达到60%61%；低污染，环保性能好；运行灵活，可靠性高，可日启停、调峰性能好 ；单位容量投资(tu z)较低，简单燃气轮机每千瓦投资(tu z)为l00300美元kW，汽轮发电机组为600100

20、0美元kW，而联合循环发电机组为280530美元kW；标准的模块化设计，建设周期短，可分阶段建设，一年内即可发出6070额定负荷；占地少，仅为PCFGD发电厂占地的13； 节水，为同容量常规电站用水量的13。我国大陆以煤为主要发电一次能源，目前联合循环机组容量仅占全国发电容量的15 。第44页/共59页第四十五页，共60页。热电联产热电联产n n火电机组在发电的同时，用抽汽或背压机组的排汽进行供热n n如果联合循环机组用于热电联产，即高作功能力 的 燃 气（ 1000以 上 ）在燃气轮机中做功，其排气在余热锅炉中产生中等作功能力 的 蒸 汽（500以上），驱动汽轮机继续(jx)做功，其低作功能

21、力的抽汽或排汽用于工业或生活用汽用热，形成联合循环热电联产第45页/共59页第四十六页，共60页。热电冷三联产热电冷三联产n n锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机或抽汽汽轮机发电，其排汽或抽汽，除满足各种( zhn)热负荷外，还可做吸收式制冷机的工作蒸汽，生产68冷水用于空调或工艺冷却第46页/共59页第四十七页，共60页。热、电、煤气热、电、煤气(miq)(miq)三三联产联产n n煤中挥发份和部分固定碳受热后气化，产生城市煤气供万人城镇民用，焦碳送CFBC锅炉中燃烧产生蒸汽，用于热电联产 。n n 此外，在电厂中安装(nzhung)蓄热器回收排热或机组起停过程中排汽，可对热负荷移峰填谷；可增加尖峰

22、发电力出力，提高能源利用率和机组稳定运行水平。n n 还有一种双背压凝汽式汽轮发电机，是通过凝结水串联通过凝汽器的两个部分，形成两个不同的背压。由于改善了蒸汽热负荷的不均匀性，使其平均背压低于传统的单背压汽轮机的背压，可提高循环热效率。 第47页/共59页第四十八页，共60页。燃气轮机燃气轮机(rnqlnj)(rnqlnj)高效热力循环高效热力循环n n程式双流体热力循环（回注蒸汽的燃气轮机热力循环）程式双流体热力循环（回注蒸汽的燃气轮机热力循环）n n 余热锅炉产生的过热蒸汽，与压气机来的高温高压空气一起进入余热锅炉产生的过热蒸汽，与压气机来的高温高压空气一起进入燃烧室，燃料燃烧产生的燃气和

23、被加热到燃气初温的蒸汽，一起进燃烧室，燃料燃烧产生的燃气和被加热到燃气初温的蒸汽，一起进入燃气轮机中作功，形成入燃气轮机中作功，形成(xngchng)(xngchng)燃气、蒸汽在同一台燃机中燃气、蒸汽在同一台燃机中膨胀作功的双流体热力循环。膨胀作功的双流体热力循环。n n湿空气透平（湿空气透平（HATHAT）循环（蒸发）循环（蒸发- -回热式双流体循环）回热式双流体循环）n n 软化水经燃机排气加热后喷人压气机出口蒸发器中被高温高压软化水经燃机排气加热后喷人压气机出口蒸发器中被高温高压空气蒸发，空气与水蒸汽混合物在回热器中被燃气排气加热后，供空气蒸发，空气与水蒸汽混合物在回热器中被燃气排气加

24、热后，供给燃烧室，产生的燃气、蒸汽混合物进入燃气轮机作功。给燃烧室，产生的燃气、蒸汽混合物进入燃气轮机作功。第48页/共59页第四十九页，共60页。煤炭洁净煤炭洁净(jijng)(jijng)燃烧燃烧发电技术发电技术n n燃 烧 前 处 理 (chl)（ 源 处 理(chl)）：指在开采到用户使用前这一阶段煤的处理(chl)方法 ；n n燃 烧 中 清 洁 利 用 （ 过 程 处 理(chl)）：主要指流化床燃烧技术（FBC：Fluidized-bed Combustion）；整体煤气化蒸汽燃气联合循环（IGCC ： Integrated Gasification Combined Cycle

25、）；整体 煤 气 化 燃 料 电 池 （ IGFC：Integrated Gasification Fuel Cell）、磁流体发电技术；炉内脱硫：炉内喷钙脱硫，喷钙加尾部增湿活化脱硫；炉内脱硝：低NOx燃烧器、低温燃烧、整体分级燃烧、回气再循环、再燃烧技术等 ；n n燃烧后清洁处理(chl)（烟气净化）：包括除尘、脱硫、脱硝、废水处理(chl)及零排放，废水资源化和干除渣、灰渣分除及综合利用。 第49页/共59页第五十页，共60页。流化床燃烧流化床燃烧(rnsho)(rnsho)技技术术FBCFBCn n把8mm以下的煤粒和脱硫剂石灰石，加入燃烧室床层上，在通过布置在炉底的布风板送出的高速气

26、流作用下，形成流态化翻滚的悬浮层，进行流化燃烧，同时完成脱硫，这种燃烧技术叫流化床燃烧技术。n n按燃烧室运行压力的不同，分为常压流化床AFBC（Atmospheric Fluidized-bed Combustion）和增压流化床PFBC（Pressurized FBC）；按流化速度和床料流化状态(zhungti)不同，二者又可分为鼓泡床BFBC（Bubbling FBC）和循环流化床CFBC （ Cireulaiing FBC）。 第50页/共59页第五十一页，共60页。整体煤气化燃气蒸汽整体煤气化燃气蒸汽(zhn q)(zhn q)联合循环发联合循环发电技术电技术IGCCIGCCn n发

27、电原理(yunl) n n 煤经过气化和净化后，固体燃料已转化成清洁气体燃料，以此驱动燃气轮机发电，再用排出的高温燃气进入锅炉，产生蒸汽带动汽轮机发电，形成燃气与蒸汽联合循环发电。 n n IGCC的特点n n（1）热效率高，其效率比煤粉炉高10以上，可达4050;n n（2）污染排放少，环保性能优良；脱硫率9899，NOx及CO2排放减少； n n（3）燃料适应性强，同一电站设备可燃用多种燃料，对高硫煤有独特的适应性 ;n n（4）容量可大型化，单位造价不断降低 ;n n（5）调峰性能好，起停机时间短 ;第51页/共59页第五十二页，共60页。IGCCIGCC示范示范(shfn)(shfn)

28、电厂电厂第52页/共59页第五十三页，共60页。太阳能发电太阳能发电(fdin)(fdin)第53页/共59页第五十四页，共60页。风能风能(fn nn)(fn nn)发电发电第54页/共59页第五十五页，共60页。燃料电池燃料电池(rn lio (rn lio din ch)din ch)第55页/共59页第五十六页，共60页。其它可再生与新能源发其它可再生与新能源发电电(fdin)(fdin)技术技术n n地热能发电地热能发电n n地地热热发发电电的的相相关关技技术术已已经经基基本本成成熟熟，进进入入了了商商业业化化应应用用阶阶段段。美美国国拥拥有有世世界界上上最最大大的的盖盖塞塞斯斯地地

29、热热发发电电站站，装装机机容容量量达达2080MW2080MW。菲菲律律宾宾的的地地热热发发电电装装机机容容量量也也高高达达1050MW1050MW，占占该该国国电电力力装装机机总总容容量量的的15%15%。目目前前全全世世界界地地热热发发电电站站约约有有300300座座，总总装装机机容容量量接接近近10000MW10000MW，分布在，分布在2020多个国家，其中美国占多个国家，其中美国占40%40%。 n n我我国国地地热热发发电电站站总总装装机机容容量量30MW30MW左左右右，其其中中西西藏藏羊羊八八井井（1 1万万KWKW）、那曲、郎久三个地热电站规模较大。）、那曲、郎久三个地热电站

30、规模较大。 n n潮汐能发电潮汐能发电n n目目前前，世世界界各各地地已已建建成成了了许许多多潮潮汐汐电电站站，其其中中规规模模最最大大的的是是法法国国的的郎郎斯斯电电站站，装装机机容容量量240MW240MW。规规模模较较大大的的还还有有加加拿拿大大的的安安那那波波利利斯斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 n n目目前前我我国国共共有有( ( nn y y u)u)八八座座潮潮汐汐电电站站建建成成运运行行，容容量量，最最大大的的是是8080年代建成的浙江江厦电站，装机容量。年代建成的浙江江厦电站，装机容量。 第5

31、6页/共59页第五十七页，共60页。其它可再生与新能源发其它可再生与新能源发电电(fdin)(fdin)技术（续）技术（续）n n生物质能发电生物质能发电n n生物质能发电包括垃圾焚烧发电、沼气发电、薪材发电和水煤气发电生物质能发电包括垃圾焚烧发电、沼气发电、薪材发电和水煤气发电 。n n城城市市垃垃圾圾发发电电是是3030年年代代发发展展(fzh(fzh n)n)起起来来的的新新技技术术，最最先先利利用用垃垃圾圾发发电电的的是德国和美国。是德国和美国。n n生生物物能能发发电电在在我我国国尚尚处处于于起起步步阶阶段段，蔗蔗渣渣/ /稻稻壳壳燃燃烧烧发发电电、稻稻壳壳气气化化发发电电和沼气发电

32、等技术已得到应用。和沼气发电等技术已得到应用。第57页/共59页第五十八页，共60页。Thank you for your attention！Welcome to visit电话(dinhu)/Tel：010-82318880-216手机/Mobile：第58页/共59页第五十九页，共60页。内容(nirng)总结会计学。对水进行净化处理，除去水中的裂变产物和腐蚀产物。去污槽去污清洗系统。对凝结水进行化学处理，可作为凝结水给水(jshu)系统的一部分。蒸汽发生器排污水处理后可送回冷凝器重新使用，或者由放射性废水系统处理后排放。核电站设计单位：设计公司、研究院所。程式双流体热力循环（回注蒸汽的燃气轮机热力循环）。炉内脱硫：炉内喷钙脱硫，喷钙加尾部增湿活化脱硫。电话/Tel：010-82318880-216。手机/Mobile：第六十页，共60页。