核电站基本知识一、世界核电发展概况（1983~1993年）1.1983~1993年10年内翻了一番1983年投入运营的电站有293家（美79家，其它分布在别的24年国家。

总的装机容量181301MW）1984年投入运营的核电站429个机组，当时还有69年机组在建造中估计到1998年将有498个机组投运。

1993年总装机容量为336998MW、336998÷181301=1.86磅2.中国在1993年有3个核电机组投运，总装机容量为2148MW，相当于世界总装机容量的2148×100÷336998=0.64%。

可见中国在核电发展方面是一个后进的国家，现在正在追赶过程中。

二、核发电的优点（与火力发电相比）1.投运后对环境污染力。

无烟囱排出的烟气；无煤燃烧后的友份排入。

正常运行时核污染不存在。

2.燃料成本占发电成本的比例小，经济便宜。

核电燃料费用占发电成本的2~3成。

3.电价便宜，核电每度电的成本比火电一度电的成本低15%至50%，这都是由于核燃料的牧场生所决定的。

1kg铀或钚分裂放出热量=270kg优质煤的发热量。

1kg铀爆炸的威力=18000t TNT0.1Mpa气体爆炸=8kgTNT三、核发电的原理1.U235通过中子轰击产生裂变放出大量热。

利用此热把一回路冷却剂（高纯度水D2O）加热成高温高压（10 Mpa以上270℃）。

再利用该载热介质经过蒸发器将二回路给水（无离子水）加热成蒸汽，该蒸汽通过二回路蒸汽管路进入汽轮机，推动汽轮机叶片带动它的轮子转动，这一机械转动通过联轴节机械转动或传递给发电机组从而产生电能。

原子能热能机械能电能2.经过汽轮机作功的蒸汽称为乏汽，它再进入复水器并被冷却成为冷凝液（循环水），该水由给水泵再打回到蒸汽发生器，又被一回路载热介质加热成蒸汽去汽轮机再重复上述过程这一个循环路径称为二回路。

3.三回路：为了冷却复水器内的乏蒸汽，在它上面装有冷却水管用以吸收乏汽热量，使乏汽变为冷凝水。

冷却水管把自己吸收到的热量通过冷却水塔或者通片海域河流散入大气或河流水中。

若通过冷却水塔则水重复使用。

4.核乏燃料的处理：存放在乏燃料池中一起运走作处理。

一个主要贮存池可放约10年的换料加一个堆的燃料组件。

四、核电站的主要生产设施1.主要生产设施有：A. 常规岛：汽轮发电机组B. “核岛”：核反应堆，蒸汽发生器统称原子锅炉C. 公用设施D. 厂内输变电2.核岛包括的工艺系统主要有10多个：核蒸汽供应、工艺运输、核辅助系统、废液系统、通风系统、核控制及测量、热力测量、供电与控制、通讯、安全、消防等详分有200个系统。

3.压水堆a.用高纯度水作为柔化剂与载热体。

水在常压下t=100℃则会沸腾汽化，为了提高热效率必须把水加热到很高t。

同时又不在堆内汽化，这就要求水保持很高的压力，故称压力水堆。

高压水在一回路作为载热体。

b.反应堆压力容器（压力壳）：核电站的原动力，将从这里发出巨大能量，以300MW压水堆压力容器是一个用δ=175mm的特种钢制成的圆柱形高压容器。

W=230t h=11M可承受t=350℃,p=15.5Mpa及大剂量中子和γ射性的辐照，该容器中将安装核燃料组件和控制棒组成的堆芯。

c.特点：在世界上技术发展成熟；堆型建造最多；燃料为低浓度1235（2！4%）；[生产堆浓度90%以上]高纯度水起着柔化中子和载运能量的双重作用。

4.重水堆（CANDU6）a.用重水（D2O）作为柔化剂和载热体。

把天然U作为燃料芯块装入圆柱形包壳管中并组成燃料棒束。

再把这些棒束插入由重水作为冷却剂流过的压力管中，核裂变放热反应就在压力管中进行。

b. 排管容器[Calandria Vault]长×宽×高=11×8.53×8.96（M ）即反应堆压力容器内装380根压力管并充满重水作柔化剂。

W=450t （耒装芯为270t ）堆集箱水t 入=279℃ p入=12.9Mpa t 出=376℃ p 出=10.7 Mpac. 特点：建设周期短；无燃U 作燃料；不停堆检查换料。

五、 原苏联契尔诺贝利用核电站重大核泄漏事故的严重后果1. 1986年4月26日该核电站发生重大核泄漏，当时参加抢险的人员有20万之多。

周围30平方公里的居民被迫疏散，殃及乌克兰、白俄及俄罗斯的两个洲遭严重污染。

2. 2000年4月26日为遭难14周年目前状况a. 当年参与抢险的已有3万人先后死亡，有58%由于社会原因，38%人自杀。

b. 有17万4千人活着其中5万人为2级残废（心血管、精神压力、心态障碍）无法工作。

c. 据说由于调节阀出故障引起。

核电站仪表安装1.自动化检测仪表控制技术的基本形式如图1（反馈式）1）检测仪表将生产过程的参数（t、p、dp、q、h、ph、n等）检测出来通过变送器或转换器变成规定的信号传递到调节器，调节器将此信号民与给定信号值进行比较。

2）当比较结果存在偏差时则通过调节阀改变生产过程的状态使偏差减少至零，达到稳定工艺参数的目的。

3）调节器经常使用的作用有P、I、D功能。

4）ex：BS163221柔化剂净化系统用一个反馈控制回路调节净化回路入口处净化系统热交换器循环冷却水的流量，使净化系统温度保持恒定。

5）前馈调节由于生产过程的工艺条件越来越严如高t、高p、高速、易燃易爆、强腐蚀（强放射性）剧毒，大滞后…。

用反馈式调节器不一定能达目的，终会出现了前馈调节器及电子计算机控制等新型功能更加复杂的高级控制系统。

1.自动化检测仪表控制系统的功能1）利用仪表测量并监视工艺参数，对其进行显示记录、报警、分析。

2）变送、转换并远距离传递测量结果及控制信号。

3）将测量结果与设定值作以比较，按偏差进行控制。

4）安全联锁保护及紧急状态停车。

5）按照对象的数学模型进行控制。

6）用电子计算机进行控制和管理（NoteNol）2.仪表在工程中的费用1）大型工厂仪表自动的工程费用占总费用（工地征收税除外）6~8%。

小型工厂占7~10%但不超过15%。

2）自仪工程费用包括：一般仪表本身费用占60~70%；施工材料费用占20~30%；工资费用占10~15%；其它占2~5%。

后三项为仪控施工费用占仪表总费用30~40%，其仪表施工费用占总工程费用的1.8~3.2%。

仪表调试费用不在上列之内，应当另计。

3.核电站（核岛）的安装特点1）机械与管道方面a.设备与系统的高度密集性b.管材由终工艺的高高压，要求热强度性能钢c.管材与容器的大壁厚度d.材料耐辐照性e.大构件超百吨（稳压器110t，蒸发器上部136t，下部292t）f.设备与管道支撑要考虑7级裂度地震及热膨胀影响g.一回路防污染要求保持高度清洁h.控制系统高度灵活可靠。

2）仪表方面a.种类多、数量多：压水堆中单体仪表近100种6769台（未含常规岛），系统回路Nx=3478个，通风系统878个b.选型新颖不断更新，一般到智能，煊点到巡检，指针式至数字式c.功能要求多：检测、报警、控制、联锁、运算、记录、分析、巡检与计算机联网d.要核级化的仪表管道与仪表，对施工、烛接、安装高度提出高要求e.施工中仪表专业附属性很强，几乎要与所有的专业发生施工关系，特别是要受到管道施工的制约：●机械设备：有工程设计的仪表还有随机带的仪表。

如压水堆中机带仪表有20~30种370~400台件。

●工艺管道：是仪表的取源基地也是对工艺参数进行控制与调节的基地关系级为密切，为测T、P、F取源点星罗棋布于管道上，调节阀都与工艺管道相串。

●电气专业：同（控制盘），共（控制）室，一条路（电缆桥架共用），控制方面有联锁，供电处处离有了。

●通风专业：有方兴未艾控制与集中微机控制。

f.施工安装的复杂性、点多、线长面广。

要在不同的层次与平面点上安装仪表1期仪表在管道上测点700多，阀门1975个仪表200台件，调节阀70多台，盘柜台178套。

有主、付，就地控制室。

从－14÷+18mg.施工的专业性很强，设有专业施工队伍：仪表安装、仪表配管配线、单体调、联庙无一定专业知识不行。

h.仪表施工进度计划，往往前拖后紧，一般专业施工多数不能与计划同步，但试车日期却誓志不移，要求仪表要保证试车只有日夜奋战，但前期却欲于不能出事。

3）自动化仪表的施工内容：a. 仪表盘的控制室：此乃生产过程的神经中枢所在地内仪表盘，继电器盘，控制设备、控制Notel. 计算机的自动控制系统（此为2.6注解）a.工业生产过程十分复杂。

为使生产过程按最优方案进行，必须经常进行及时精确的控制，显然靠人工不行只有靠计算机。

从十九世纪60年代中期它才应用于过程控制。

b.在计算机过程控制系统中计算机直接与其它机器，设备、仪表相连接，实时采集控制对象工程过程中发生的有关参数（t、P、Q、分析、电压、光通量）这些参数以数字形式送入计算机，并被它进行整理，同预先计算好的生产过程的各种数据作比较，若生产过程发生了偏离，它就向调节装臵发出信号，去调节被控制的有关机构（电压、阀门、开关…）。

使工作过程平稳进行，此即控制过程。

c.控制方式系统：●闭环控制：计算机自动接受测量结果计算出控制方案并直接指挥控制部件的动作控制生产过程。

●开环控制：即半自动化系统，计算机不接受来自受控过程输出的反馈，而仅仅按操作者的要求，计算出控制方案或不直接控制受控过程而仅将其结果供操作人员参考由他决定控制方案并执行控制作用。

第一章核电站仪表调试一、核电站计分表投入使用前所经历的几个重要阶段：1.单体调试2.安装接线3.回路校线4.系统调试（看P2施工程序图）二、单体调试：1.应当在仪表安装前进行，首先是自动化仪表元件在外观上的完好性，附件是否齐全，零件表面无损坏，铭牌、型号、规格、材质是否能符合设计要求，合格证上的标识应与仪表一致；2.更主要的是校核仪表的技术性能在经过各种运输、贮存后是否仍然满足要求，对仪表而言：基本误差、变差、灵敏度、线性等对调节器还应检查：手动操作、闭环跟踪、控制点偏差（气）、P、I、D刻度误差，附加机构动作误差；3.对核级仪表要作认真检查其核级别：QA1.2.3质保级NS1.2.3，核安全1.2.3级，NIE电仪非核级，IE电仪核级；4.对仪表随机带来的标定曲线，浮子重量，探测器的长度，材质合格证书要妥善保管；5. 预先备好调试记录，及时填写记录；6. 单体调试合格的标志：6.1 实测的基本误差≤仪表出厂技术要求中基本误差：如：0－1Mpa 0.5级（±0.5%）的压力变送器核验点：0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0标准值：上：0 0.204 0.403 0.602 0.805 1.001下：0 0.201 0.405 0.603 0.804 1.001实测基本误差%= ×100%=－0.5% 倘0.8点标准值为0.806，则实测基本误差为－0.6% 该仪表不合格。