核电厂发电流程
安全壳
稳压器
蒸汽发生器 发电机
控制 棒
汽轮机
压力容器 凝汽器
为了得到高温必须加高压
压水堆的一回路水温度应尽量高一些,但是又 压水堆的一回路水温度应尽量高一些 但是又 不允许水沸腾,所以必须加高压 所以必须加高压. 不允许水沸腾 所以必须加高压 压水堆的名 字就是这样来的. 字就是这样来的 学过”热工基础”的都知道, 学过”热工基础”的都知道 水的沸点由水的 压强决定. 压强越高,沸点也越高 沸点也越高. 压强决定 压强越高 沸点也越高 P＝0.1MPa时，ts＝1000C ＝ 时 ＝ P＝15.5MPa时，ts＝3400C ＝ 时 ＝ P＝6.89MPa时，ts＝2800C ＝ 时 ＝
示范堆
为了建一种新堆,先造个规模稍小的来示范。 为了建一种新堆 先造个规模稍小的来示范。在上面 先造个规模稍小的来示范 可进行大量的有关工程实验， 可进行大量的有关工程实验，目的是验证和改进 设计。示范堆以后就可以建商用堆了。 设计。示范堆以后就可以建商用堆了。例如中国 的实验快堆建成后就要建中国示范快堆，然后就 的实验快堆建成后就要建中国示范快堆， 建商用快堆。 建商用快堆。 示范堆上虽然要进行许多实验， 示范堆上虽然要进行许多实验，但这些实验主要是 针对这一种堆的工程实验， 针对这一种堆的工程实验，其目的是为了显示这 种堆型的工程现实性。 种堆型的工程现实性。所以一般不将示范堆归入 实验堆。 实验堆。
压水堆参数
压水堆的优点 结构紧凑； 结构紧凑； 技术成熟； 技术成熟； 经济性、安全性达到了一定水平。 经济性、安全性达到了一定水平。
压水堆的缺点
1。燃料转化比太低，不能充分利用铀资源； 。燃料转化比太低，不能充分利用铀资源； 2。热效率较低，大约 2/3 的能量被释放到环 。热效率较低， 境中，既浪费又造成热污染； 境中，既浪费又造成热污染； 3。安全性还不够理想。一回路高压。一旦失 。安全性还不够理想。一回路高压。 传热恶化，危险。 压，传热恶化，危险。
供热堆
用于生活(冬季供暖 夏季制冷 用于生活 冬季供暖,夏季制冷 工艺供热 (例 冬季供暖 夏季制冷), 例 如制氢, 炼铁), 海水淡化等等. 如制氢 炼铁 海水淡化等等 优点多多, 困难也不少 优点多多 困难也不少…
动力堆
用来产生核能动力 核电站反应堆(发电 发电) 核电站反应堆 发电 核舰船反应堆(推进 推进) 核舰船反应堆 推进 卫星,飞船 空间核动力 (卫星 飞船 卫星 飞船) 动力堆一般是高温高压, 技术要求高. 动力堆一般是高温高压 技术要求高 中国从有核到有核电,化了约 化了约30年 中国从有核到有核电 化了约 年.
气冷堆
Magnox 型堆：天然铀石墨气冷堆，用二氧 型堆：天然铀石墨气冷堆， 化碳冷却。出口温度4140C 化碳冷却。出口温度 改用低富集度铀， 改进型气冷堆 AGR ，改用低富集度铀，出 口温度4600C 口温度 在英国还有气冷堆在运行。落后了。 在英国还有气冷堆在运行。落后了。 优点： 优点：热效率比压水堆高
生产堆
用于生产军用钚(造核弹 用于生产军用钚 造核弹). 造核弹 上世纪40年代和 年代 美国,前苏联造了几 上世纪 年代和50年代，美国 前苏联造了几 年代和 年代， 十座，中国也造过两座(现已关掉 现已关掉) 十座，中国也造过两座 现已关掉 一般是用天然铀做燃料,石墨作为慢化剂 石墨作为慢化剂,轻水 一般是用天然铀做燃料 石墨作为慢化剂 轻水 作为冷却剂. 作为冷却剂 低温低压,技术简单 一些小国往往想通过此途 低温低压 技术简单.一些小国往往想通过此途 技术简单 径挤入核俱乐部. 径挤入核俱乐部
第四代先进反应堆
前面讲的各种堆型，都是已经有的，有过的。 前面讲的各种堆型，都是已经有的，有过的。 正在酝酿研究更先进的。国际上有个论坛， 正在酝酿研究更先进的。国际上有个论坛， 专门侃第四代。 专门侃第四代。
CANDU的缺点
重水昂贵； 重水昂贵； 堆本体庞大； 堆本体庞大； 系统复杂； 系统复杂； 轻水堆的三条缺点， 也同样存在。 轻水堆的三条缺点，CANDU也同样存在。 也同样存在 其燃料转化比虽高于轻水堆， （其燃料转化比虽高于轻水堆，但还是不能 增殖） 增殖）
石墨沸水堆 RMBK
这是前苏联开发的一种用石墨作为慢化剂、 这是前苏联开发的一种用石墨作为慢化剂、 轻水作为冷却剂的核电站反应堆。 轻水作为冷却剂的核电站反应堆。发生切 尔诺贝利事故的就是这种反应堆。 尔诺贝利事故的就是这种反应堆。 这种堆毛病多多（参阅第七章的有关课件）， 这种堆毛病多多（参阅第七章的有关课件）， 今后不会再建了。 今后不会再建了。
堆、高温气冷堆） 高温气冷堆）
根据堆的用途分类
实验反应堆（用于科学实验、教学培训等） 实验反应堆（用于科学实验、教学培训等） 生产堆（生产军用钚） 生产堆（生产军用钚） 动力堆（发电，推进等； 地上，海洋，天空） 动力堆（发电，推进等； 地上，海洋，天空） 供热堆
实验反应堆
数量甚大, 种类繁多. 数量甚大 种类繁多 美国在三哩岛事故发生 之前,仅大学里用于教学科研的实验堆就有 之前 仅大学里用于教学科研的实验堆就有 好几十个. 好几十个 中国也有若干实验反应堆
另一种轻水堆－沸水堆（BWR）
让水在堆芯中直接沸腾产生蒸汽， 让水在堆芯中直接沸腾产生蒸汽，不用蒸汽 发生器。 发生器。
上 部 是 汽 水 分 离 和 干 燥 装 置
控 制 棒 只 好 插 在 下 面
闭 式 组 件
十 字 型 控 制 棒 插 在 四 个 组 件 中 间 的 缝 隙 中
BWR 与 PWR总体上不相上下
重水堆 CANDU
这是加拿大开发的一种重水慢化、 这是加拿大开发的一种重水慢化、重水冷却 的反应堆。 的反应堆。 用天然铀做燃料 压力管式（不用压力壳） 压力管式（不用压力壳） 可以不停堆换料 对工业技术要求较低（除了重水生产技术）， 对工业技术要求较低（除了重水生产技术）， 不需要核燃料循环体系。 不需要核燃料循环体系。 CANDU是一个地理大国、人口小国对核工 是一个地理大国、 是一个地理大国 人口小国对核工业 的贡献。
BWR比PWR省去了一个回路，也省去了蒸发 比 省去了一个回路， 省去了一个回路 但是带来压力壳内结构复杂化， 器，但是带来压力壳内结构复杂化，以及 对于冷却水水质的更高要求。 对于冷却水水质的更高要求。 两者各有千秋，说不上哪个更好。 两者各有千秋，说不上哪个更好。选 PWR 还是 BWR，取决于偏好，或者其他因素。 ，取决于偏好，或者其他因素。 总的来说，喜欢PWR的人更多一些。可能是 总的来说，喜欢 的人更多一些。 的人更多一些 感到PWR更安全些，更紧凑些。 更安全些， 感到 更安全些 更紧凑些。 上述的PWR的三大缺点，BWR也一条不少。 的三大缺点， 也一条不少。 上述的 的三大缺点 也一条不少
反应堆堆型简介
2010/06/18
反应堆物理讲完了， 反应堆物理讲完了，最后一堂课讲点轻松的 东西－反应堆堆型。 东西－反应堆堆型。
缺乏这些知识，你不能说自己是懂核工程的。 缺乏这些知识，你不能说自己是懂核工程的。 有了反应堆物理的基础知识后, 有了反应堆物理的基础知识后 这些内容是非常容 易理解的。 易理解的。
反应堆的分类
世界上现有的, 曾经有过的,以及将来要建的 世界上现有的 曾经有过的 以及将来要建的 反应堆种类很多， 反应堆种类很多，对它们的分类也有不同 的分法。例如,可以 的分法。例如 可以 根据中子能谱分类 根据所用慢化剂分类 根据所用的冷却剂分类 根据堆的用途分类 。。。
根据中子能谱分类
热中子反应堆 快中子反应堆 中能中子反应堆(没有太多优点 没有太多优点) 中能中子反应堆 没有太多优点
根据所用慢化剂分类
轻水慢化反应堆 重水慢化反应堆 石墨慢化反应堆 ......
根据所用的冷却剂分类
轻水冷却反应堆 重水冷却反应堆 液态金属冷却反应堆（ 钾合金， 液态金属冷却反应堆（钠，钠－钾合金，铅） 气体冷却反应堆（氦气，二氧化碳） 气体冷却反应堆（氦气，二氧化碳） 有机物冷却反应堆（联苯） 有机物冷却反应堆（联苯）
清华的游泳池式材料屏蔽实验堆 401的重水堆实验堆 退役 和先进实验堆 即将 的重水堆实验堆(退役 和先进实验堆(即将 的重水堆实验堆 退役)和先进实验堆 建成) 建成 成都核动力院的高通量材料实验堆
……
实验堆 主要是利用堆里的中子进行科学实验 (许多是跨学科的实验 而不是利用核能 许多是跨学科的实验), 许多是跨学科的实验 而不是利用核能. 因此有些实验反应堆是低温低压的. 因此有些实验反应堆是低温低压的
高温气冷堆
涂炭包覆颗粒燃料，石墨慢化，氦气冷却。 涂炭包覆颗粒燃料，石墨慢化，氦气冷却。 出口温度可以达到700－800度。 出口温度可以达到 － 度 安全性好 热效率高 用途更广。 用途更广。
快中子反应堆
目前主要是钠冷快堆。 目前主要是钠冷快堆。 两种设计方案：池式和回路式。池式更安全些。 两种设计方案：池式和回路式。池式更安全些。 优点： 优点： 能实现核燃料的增殖，充分利用铀资源； 能实现核燃料的增殖，充分利用铀资源； 热效率高（钠出口温度可以达到550－560度）； 热效率高（钠出口温度可以达到 － 度 一回路低压，安全性好。 一回路低压，安全性好。 能烧掉MA和LLFP 堆的慢化剂兼作冷却剂，有些 堆则不是
轻水堆和重水堆中， 是慢化剂兼作冷却剂。 轻水堆和重水堆中， 是慢化剂兼作冷却剂。 下面几种堆，慢化剂和冷却剂是不同的： 下面几种堆，慢化剂和冷却剂是不同的： 重水慢化、 重水慢化、轻水冷却反应堆 石墨慢化、轻水冷却反应堆（ 石墨慢化、轻水冷却反应堆（切尔诺贝利） 石墨慢化、气体冷却反应堆（ 石墨慢化、气体冷却反应堆（英国的老式气冷
对 CANDU的改进
改用低富集度铀燃料以提高燃耗深度， 改用低富集度铀燃料以提高燃耗深度，从而 提高经济性； 提高经济性； 采用重水慢化、轻水冷却的方案； 采用重水慢化、轻水冷却的方案； 利用钍燃料 加拿大原子公司AECL已经推出了 已经推出了ACR700和 加拿大原子公司 已经推出了 和 ACR1000的设计，以及具有第四代特点的 的设计， 的设计 CANDU SCWR。 清华正在研究和利用钍 。 的TACR