核電知識介紹PPT課件

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1、.,1,核電知識介紹,中國核工業(yè)*有限公司核電工程事業(yè)部,.,2,0.核電原理(一),什么是核電站？核電站是利用在動(dòng)力反應(yīng)堆中進(jìn)行的核裂變反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能來發(fā)電的動(dòng)力設(shè)施。目前世界上核電站采用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆、重水堆、快堆以及高溫氣冷堆等，但比較廣泛使用的是壓水反應(yīng)堆，約占核電總裝機(jī)容量的70%。壓水反應(yīng)堆是以普通水作冷卻劑和慢化劑，它是從軍用堆基礎(chǔ)上發(fā)展起來的最成熟、最成功的動(dòng)力堆堆型。,.,3,0.核電原理(二),什么是核能與核裂變？世界上一切物質(zhì)都由原子構(gòu)成。原子由帶正電的原子核和圍繞它高速旋轉(zhuǎn)的帶負(fù)電的電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。中子撞擊原子核引起原子核裂變，裂變的過程釋

2、放出能量，同時(shí)又產(chǎn)生了新的中子。新產(chǎn)生的中子引起新的原子核裂變，裂變反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，同時(shí)不斷產(chǎn)生能量。這個(gè)過程就是鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)。鈾235原子核在中子的轟擊下可以發(fā)生核裂變并同時(shí)放出能量，此外，鈾233、钚239等也能產(chǎn)生核裂變反應(yīng)，核裂變反應(yīng)放出的能量就是核能。,.,4,0.核電原理(三),什么是核燃料？核燃料是可在核反應(yīng)堆中通過核裂變產(chǎn)生核能的材料，是鈾礦石經(jīng)過開采、初加工、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮，進(jìn)而加工成核燃料元件。壓水堆核電站用的是濃度為3%左右的核燃料（鈾-235）。千克鈾235裂變釋放的能量相當(dāng)于2,700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量。一座100萬千瓦的火電站一年燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤約230萬噸

3、，而一座100萬千瓦的核電站一年消耗核燃料約30噸。,.,5,0.核電原理(四),壓水式核反應(yīng)堆與原子彈的區(qū)別原子彈由濃度為90%以上的鈾235或钚239和復(fù)雜精密的引爆裝置構(gòu)成。引爆裝置使烈性炸藥爆炸，將高濃度的鈾235或钚239迅猛壓緊，使它瞬間形成劇烈的、不受控制的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，巨大的能量在瞬間釋放出來，發(fā)生核爆炸。壓水式核反應(yīng)堆內(nèi)鈾235的濃度只有3%左右，且分散布置，在任何情況下都不可能緊聚在一起發(fā)生核爆炸，而且反應(yīng)堆還有多重安全保護(hù)系統(tǒng)，確保它不會(huì)失控。,.,6,0.核電原理(五),壓水堆核電廠原理壓水堆核電廠主要由壓水反應(yīng)堆、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（簡稱一回路）、蒸汽和動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（又

4、稱二回路）、循環(huán)水系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和輸配電系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)組成，其流程原理如圖2.1所示。通常將一回路及核島輔助系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施和廠房稱為核島。二回路及其輔助系統(tǒng)和廠房與常規(guī)火電廠系統(tǒng)和設(shè)備相似，稱為常規(guī)島。電廠的其他部分，統(tǒng)稱配套設(shè)施。實(shí)質(zhì)上，從生產(chǎn)的角度講，核島利用核能生產(chǎn)蒸汽，常規(guī)島用蒸汽生產(chǎn)電能。,.,7,0.核電原理(六),壓水堆核電廠原理現(xiàn)代商用壓水堆核電廠反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)一般有二至四條并聯(lián)在反應(yīng)堆壓力容器上的封閉環(huán)路圖2.2。每一條環(huán)路由一臺蒸汽發(fā)生器、一臺或兩臺反應(yīng)堆冷卻劑泵及相應(yīng)的管通組成。一回路內(nèi)的高溫高壓含硼水，由反應(yīng)堆冷卻劑泵輸送，流經(jīng)反應(yīng)堆堆芯，吸收了堆芯核裂變放出的熱

5、能，再流進(jìn)蒸汽發(fā)生器，通過蒸汽發(fā)生器傳熱管壁，將熱能傳給二回路蒸汽發(fā)生器給水，然后再被反應(yīng)堆冷卻劑泵送入反應(yīng)堆。如此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成封閉回路。整個(gè)一回路系統(tǒng)設(shè)有一臺穩(wěn)壓器，一回路系統(tǒng)的壓力靠穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)，保持穩(wěn)定。,.,8,1.核電簡史（一）,1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站奧布寧斯克核電站。到1960年,有5個(gè)國家建成20座核電站，裝機(jī)容量1,279兆瓦。到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本，核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。1978年全世界22個(gè)國家和地區(qū)正在運(yùn)行的30兆瓦以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá)200多座，總裝機(jī)容量已達(dá)107,776兆瓦；到1991年，全世界近30個(gè)國家和地區(qū)建成的

6、核電機(jī)組為423套，總?cè)萘繛?.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16。,.,9,1.核電簡史（二）,至20世紀(jì)80年代初期，核電主要集中在美、蘇、英、法和加拿大等少數(shù)幾個(gè)國家中。由于1979年美國三哩島事件和1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利事件的影響，核電的發(fā)展在世界范圍內(nèi)受到嚴(yán)重的挫折，歐美大部分國家基本停止核電新項(xiàng)目的建設(shè)。但由于傳統(tǒng)能源（煤/油/氣等）短缺日益突出，對核能發(fā)電的研究一致沒有停止。近10年來世界主要核電國家開發(fā)了一系列第三代核電堆型：AP1000（美國西屋公司）、EPR（法國法馬通公司和德國西門子公司于1991年共同開發(fā)）、ABWR（先進(jìn)沸水堆，是目前唯一有運(yùn)行電廠和經(jīng)

7、過運(yùn)行考驗(yàn)的第三代先進(jìn)型核電廠）。,.,10,1.核電簡史（三）,從1991年中國自主設(shè)計(jì)完成的秦山一期30萬千瓦壓水堆核電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，到1994年5月6日大亞灣核電站全面建成投入商業(yè)運(yùn)行兩座核電站的建成，結(jié)束了中國大陸無核電的歷史。秦山一期也叫“728”工程，最早成立于1972年8月，是我國第一座自主設(shè)計(jì)完成的核電站。大亞灣核電站1984年開始籌建，是我國首次引進(jìn)外資、設(shè)備和技術(shù)建設(shè)的第一座百萬瓩級商用核電站。也是華興公司首次通過與法國、日本等國際大公司合作中標(biāo)的第一座商用核電項(xiàng)目，是華興公司奠定當(dāng)前核電市場主力軍的基礎(chǔ)。,.,11,1.核電簡史（四）,大亞灣核電站是由法國引進(jìn)的PWR-M

8、310堆型（壓水堆）。其前身是美國西屋公司的M312技術(shù)，是目前我國核電站的主流堆型。經(jīng)過大亞灣核電站、嶺澳核電站的建設(shè)，在嶺澳核電站一期工程、二期工程的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)反饋和核安全技術(shù)發(fā)展要求，經(jīng)過多項(xiàng)重大技術(shù)改進(jìn)和提高，由中廣核集團(tuán)推出了CPR-1000方案。CPR-1000是目前國內(nèi)自主化水平、安全可靠性、成熟性、經(jīng)濟(jì)性等各方面較具競爭力的核電技術(shù)方案，是我國在“十一五”和“十二五”期間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的百萬千瓦級“二代加”改進(jìn)核電技術(shù)方案。,.,12,2.M310（2代加）組成（一）,M310堆型包括核反應(yīng)堆廠房(RX)、核燃料廠房(KX)、核輔助廠房(NX)、電氣及聯(lián)結(jié)廠(LX/WX)等。

9、,.,13,2.M310（2代加）組成（二）,核反應(yīng)堆廠房（RX）包括安全殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提供了三層安全屏蔽，由內(nèi)到外：反應(yīng)堆坑（一次屏蔽）、內(nèi)部結(jié)構(gòu)墻板（二次屏蔽）、安全殼（三次屏蔽）。安全殼（鋼襯里+預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土）：主要功能：防止外部事件對廠房內(nèi)部的影響，以及確保在所有假想事故情況下不發(fā)生任何泄漏。包括在一回路事故(失水事故)時(shí)導(dǎo)致廠房內(nèi)壓力和溫度升高的情況。內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土）：主要功能：反應(yīng)堆壓力容器及其附屬設(shè)備的支承、人員及設(shè)備的生物防護(hù)、防止管道甩擊和飛射物對安全殼一、二回路以及安全系統(tǒng)的影響。,.,14,2.M310（2代加）組成（三）,核燃料廠房（KX）存放新舊燃料，將燃料

10、輸送到反應(yīng)堆廠房去，并將乏燃料運(yùn)出來；乏燃料存放在乏燃料水池，并在乏燃料裝入容器后將其運(yùn)走；安裝有運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)空氣的通風(fēng)系統(tǒng)；貯存用于注入反應(yīng)堆換料水池的水；安裝有處理乏燃料水池中水的設(shè)備(過濾、除鹽、冷卻和補(bǔ)充硼酸)；人員和環(huán)境的生物防護(hù)；安裝有安注系統(tǒng)(RIS)和安全殼噴淋系統(tǒng)(EAS)的設(shè)備。,.,15,2.M310（2代加）組成（四）,核輔助廠房（NX）核輔助系統(tǒng)的設(shè)備，兩堆公用的放射性廢料貯存和處理設(shè)施，及其所需的通風(fēng)和吊裝設(shè)備。廠房內(nèi)有一個(gè)區(qū)是中間冷卻系統(tǒng)。核輔助廠房與反應(yīng)堆廠房和連接廠房有通道相連接。,.,16,2.M310（2代加）組成（五）,電氣及聯(lián)接廠房（LX/WX）電氣廠房

11、和連接廠房主要包括主控室，與核島相聯(lián)接的電氣設(shè)備和更衣室等。,.,17,3.M310（2代加）建造簡介（一）,國內(nèi)外建造工期：國外：由于M310是由法國引進(jìn)的技術(shù)，那么在法國，根據(jù)EDF提供的數(shù)據(jù)，其34個(gè)900MWe系列機(jī)組建造工期無一按期完工，平均延誤12.8個(gè)月，最短延誤2.2個(gè)月。平均工期71.8個(gè)月，最短工期59個(gè)月。國內(nèi)：從大亞灣核電站到寧德一期，建造總工期由75個(gè)月壓縮到目前的56個(gè)月，最終目標(biāo)為54個(gè)月。除大亞灣核電站在建造工期方面有所延誤外，其它均按期或提前投入商業(yè)運(yùn)行。（表一）土建主體施工：由第一罐混凝土到穹頂?shù)跹b，從大亞灣的25.5個(gè)月壓縮到目前的21.5個(gè)月，最終目標(biāo)為

12、20.5個(gè)月。（表二）,.,18,3.M310（2代加）建造簡介（二）,技術(shù)特點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：采用的是法國RCC系列標(biāo)準(zhǔn)（至目前我國尚無統(tǒng)一的核電建造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）。在大亞灣核電站的基礎(chǔ)上，嶺澳核電站增加了截止到1995年年底之前法國核電站實(shí)施的與工程安全有關(guān)的修改，也參考了法國核電站十年大修計(jì)劃及大亞灣運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋。建筑材料：由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不同及核安全要求，其對建筑材料的要求極其嚴(yán)格。大亞灣和嶺澳一期大部材料基本都是進(jìn)口。目前，隨著華興對（BTS合同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）的研究和試驗(yàn)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大部分材料的國產(chǎn)化，但部分特殊材料仍需要進(jìn)口。,.,19,3.M310（2代加）建造簡介（三）,施工特點(diǎn)：建造工期

13、的進(jìn)一步縮短要求施工技術(shù)和管理能力更高；施工單位和施工人員眾多，各工種、各專業(yè)施工立體交叉，接口多、現(xiàn)場協(xié)調(diào)和配合繁雜；技術(shù)、質(zhì)量、安全要求標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般民用；專業(yè)化分工，各司其職，各盡其責(zé)；土建施工特點(diǎn)：密集布筋（鋼筋布筋率遠(yuǎn)大于一般的民用建筑）、大體積鋼筋混凝土、鋼襯里、不銹鋼、預(yù)應(yīng)力、防輻射油漆、核清潔等。,.,20,3.M310（2代加）建造簡介（四）,專有技術(shù)及信息化管理：通過不斷的積累、改進(jìn)、提高，華興擁有了大量在核電施工方面的專項(xiàng)技術(shù)并取得了多項(xiàng)國家、部、省級專項(xiàng)技術(shù)獎(jiǎng)。包括：HX大模板體系、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)、不銹鋼施工技術(shù)、牛腿焊接、穹頂整體吊裝、大體積混凝土裂縫控制等等。為進(jìn)

14、一步提高管理水平，在嶺澳一期就開始推行信息化管理，并自主開發(fā)了材料管理系統(tǒng)、商務(wù)管理系統(tǒng)等軟件。購買了P3e/c項(xiàng)目進(jìn)度管理軟件、PDMS三維工廠設(shè)計(jì)等系列軟件，已基本實(shí)現(xiàn)了四維的核島土建施工動(dòng)態(tài)模擬。,.,21,3.M310（2代加）建造簡介（五）,程序化管理模式：為保證核電站施工的質(zhì)量、進(jìn)度、安全、環(huán)境處于受控狀態(tài)，滿足核安全的需要，在施工管理方面采用程序化管理。對任何一項(xiàng)工作，都需要制訂一系列的管理程序、工作程序等，嚴(yán)格規(guī)范各種施工活動(dòng)。由高到底包括：質(zhì)量保證大綱管理程序工作程序規(guī)定、細(xì)則、手冊等，層層細(xì)化，逐步深入。,.,22,3.M310（2代加）建造簡介（六）,質(zhì)量、安全、環(huán)境體系

15、：為滿足核安全需要，積極推動(dòng)各種體系的建立和核文化宣講及培訓(xùn)，目前：在滿足核電建造HAF003（91）法規(guī)的基礎(chǔ)上，華興認(rèn)證通過了質(zhì)量、職業(yè)健康安全和環(huán)境“一體化”體系并融入了更多GB/T19001-2000標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。根據(jù)已有核電建造安全體系,結(jié)合已認(rèn)證通過的國標(biāo)GB/T190002000、GB/T24001-1996和GB/T28001-2001標(biāo)準(zhǔn)(質(zhì)量、環(huán)境及職業(yè)健康安全)要求，建立了質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全“一體化”管理體系，提升安全管理整體水平。,.,23,4.核電現(xiàn)狀及國家發(fā)展規(guī)劃,隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，傳統(tǒng)能源短缺和成本加大日益突出，世界各國特別是歐美（日）等國核電政策在積極

16、改變。截止目前，法國核電裝機(jī)占總裝機(jī)的78，日本核電裝機(jī)占總裝機(jī)的36，美國核電裝機(jī)占總裝機(jī)的20，韓國核電裝機(jī)占總裝機(jī)的42，而在中國大陸僅占1.6。我國最新的發(fā)展目標(biāo)是：計(jì)劃在今后15年里建設(shè)至少30座核電機(jī)組，到2010年在運(yùn)行核電裝機(jī)容量1,200萬千瓦，到2020年，在運(yùn)行核電裝機(jī)容量4,000萬千瓦占總裝機(jī)的4，在建核電裝機(jī)容量1,800萬千瓦。,.,24,5.機(jī)遇及挑戰(zhàn),根據(jù)目前國際上建造一千瓦核電成本2,000美元計(jì)算，中國要在2020年完成4,000萬千瓦裝機(jī)，1,800萬千瓦在建，投資總額將在1,000億美元左右。面對如此龐大的市場份額，核電建造的行業(yè)壁壘被打破是必然趨勢，

17、未來激烈的市場競爭將不可避免，華興將面臨良好的機(jī)遇和強(qiáng)大的挑戰(zhàn)。,.,25,6.核電建設(shè)發(fā)展規(guī)劃及目標(biāo)（一）,華興公司承建的核電項(xiàng)目：已建項(xiàng)目：廣東大亞灣核電站（2臺機(jī)組）、巴基斯坦恰?，敽穗娬疽黄诠こ蹋?臺機(jī)組）、廣東嶺澳核電站一期工程（2臺機(jī)組）、秦山三期核電站（2臺機(jī)組）、江蘇田灣核電站一期工程（2臺機(jī)組）；在建項(xiàng)目：廣東嶺澳核電站二期工程（2臺機(jī)組）、巴基斯坦恰?，敽穗娬径诠こ蹋?臺機(jī)組）、大連紅沿河核電站（4臺機(jī)組）、福建寧德核電站一期工程（2臺機(jī)組）。擬建和即將開工項(xiàng)目：山東海洋核電站（AP1000，三代）、廣東陽江核電站（2代加）、臺山腰古核電站（2代加）、房家山核電站（2代加

18、）等。除巴核、秦山三期、江蘇田灣和山東海洋核電站外，其它堆型均為M310和M310的改進(jìn)型（2代加）。,.,26,6.核電建設(shè)發(fā)展規(guī)劃及目標(biāo)（二）,人才儲備及規(guī)劃：近20多年的核電建設(shè)，華興公司目前擁有了一只經(jīng)驗(yàn)豐富、老中青相結(jié)合的強(qiáng)大技術(shù)隊(duì)伍。在目前華興擁有的1,500余名技術(shù)人員中，有豐富核電施工經(jīng)驗(yàn)的人員有850余人。為滿足核電建設(shè)需求，核電事業(yè)部從2003年起逐步增加新招學(xué)生人數(shù)，至今累計(jì)招學(xué)生520人，社招33人，核電施工技術(shù)隊(duì)伍不斷強(qiáng)大。,.,27,6.核電建設(shè)發(fā)展規(guī)劃及目標(biāo)（三）,事業(yè)部+專業(yè)公司：根據(jù)以上可知，華興在不久（2009年）以后將面對至少6個(gè)核電項(xiàng)目、近16臺機(jī)組的建

19、設(shè)。以前的管理模式已經(jīng)無法適應(yīng)群堆管理的需求，為此，華興進(jìn)行了銳意改革，采取“事業(yè)部”制管理模式（圖一），建立統(tǒng)一、集中的管理和支持平臺，實(shí)現(xiàn)資源（人員、材料、設(shè)備）的統(tǒng)一調(diào)配、優(yōu)化資源配置、加強(qiáng)項(xiàng)目間的人員流動(dòng)和培養(yǎng)。成立以“事業(yè)部+專業(yè)公司”的聯(lián)合體，提升自身能力和市場競爭力。配套專業(yè)公司包括:鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)公司、檢測專業(yè)公司、裝飾專業(yè)公司、設(shè)備租賃專業(yè)公司、機(jī)械化專業(yè)公司、華譽(yù)股份有限公司（設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝）、華緯股份有限公司（工程設(shè)計(jì)）和勞務(wù)公司。,.,28,6.核電建設(shè)發(fā)展規(guī)劃及目標(biāo)（四）,規(guī)劃及目標(biāo)：繼續(xù)保持核電建設(shè)“主力軍”地位，立足M310（2代加）市場，積極進(jìn)取、開拓三代核電項(xiàng)目，占領(lǐng)國內(nèi)核電市場60%以上的份額；實(shí)現(xiàn)由單一的“核電土建施工勞動(dòng)密集型企業(yè)”向“核電施工總承包”管理型企業(yè)的轉(zhuǎn)變，形成“設(shè)計(jì)+施工+設(shè)備安裝”一體化的集團(tuán)公司；提高、加強(qiáng)、推進(jìn)“售后服務(wù)”核電維修，真正實(shí)現(xiàn)“一條龍”服務(wù)的戰(zhàn)略目標(biāo)，為以后進(jìn)入、增加國際市場份額打下良好的基礎(chǔ)和先決條件。,.,29,謝謝大家！,.,30,.,31,.,32,