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1、新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓新能源变换技术新能源变换技术张张 皓皓2/23/20231北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 1、发电技术的未来发展核电百万千瓦级核电站技术 发展自主设计的百万千瓦级的压水堆核电站2/23/20232北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能原子弹爆炸原子弹爆炸2/23/20233北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源
2、变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能1千克铀的原子核所释放出来的热量，大约相当于3570吨（3570000千克）煤燃烧时所放出的热量。建造一座发电量为100万千瓦的电站，如果是核电站，每年需要补充的核燃料为30吨，六辆解放牌载重汽车就可运进。如果是烧煤的火力电站，每年要消耗300多万吨煤。运输这些煤炭，平均每天要开三列火车，每列火车挂40节车皮；或是每天要开一艘万吨级的轮船。2/23/20234北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能核能发电示意图核能发电示意图2/23/20235北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化
3、教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能秦山核电站秦山核电站2/23/20236北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核动力秦山核电站秦山核电站2/23/20237北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能發電原理：利用鈾235進行分裂連鎖反應所釋放出來的能量來使水變成水蒸汽帶動發電機，產生電力。2/23/20238北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能英国的原子能发电站
4、英国的原子能发电站2/23/20239北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 1、发电技术的未来发展核电百万千瓦级核电站技术 发展自主设计的百万千瓦级的压水堆核电站2/23/202310北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 1、发电技术的未来发展核电先进核电技术 研究“先进堆”，以满足更高的安全性、经济性、核废料处置和防止核扩散的要求 建设快堆、高
5、温气冷堆的示范工程 有朝一日聚变堆将为人类提供永不枯竭的清洁能源2/23/202311北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓1 核能(1)核能核能又称原子能。它是指原子核结构发生变化（核裂变、核聚变）时释放出的能量。核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多。1kg铀235=1800 t 石油或2800 t 标准煤。2/23/202312北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(2)核裂变反应它是指一个重原子核分裂成2个较轻的新原子核的过程，有自发和诱导两种，一般的核裂变指
6、后者；用来进行核裂变反应并连续释放能量的物质，称核裂变燃料。铀=铀238（99.28%）+铀235（0.714%）+铀234（0.006%）2/23/202313北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(2)核裂变反应如果核裂变反应中产生的中子再引起其它的铀核裂变，就可使核裂变反应不断地进行下去，称为“链式反应”。链式反应的速度极快，两次反应间隔时间只有2x10-14秒。在链式反应中，后一代中子数与前一代中子数之比称为倍增系数（k）。2/23/202314北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技
7、术主讲人：主讲人：张张 皓皓(3)核电站利用核能来发电的装置称为核电站，目前大多数核电站是利用核裂变能来发电的；核电站的核心是核反应堆，核反应堆有多种类型，目前运行的核电站以热中子轻水堆居多；核电站的工作原理图如课本231页图3-16所示。2/23/202315北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(3)核电站1954年，前苏联建成世界上第一座核电站；现在世界上有30多个国家的400多座核电站在运行，占世界总电力的20%左右；我国秦山核电站、大亚湾核电站已建成和正式发电，秦山二期、三期核电工程、岭澳核电工程、连云港核电工程也将于
8、近年内建成发电。2/23/202316北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(3)核电站核电站的安全性 一般来说，如果防范措施得当，核电站是很安全的。历史上曾发生过两次核电站核泄露事故：一次是1979年3月18日，美国三里岛核电站堆芯熔毁；另一次是1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸。2/23/202317北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(3)核电站核电站的问题 核电站的主要问题是放射性核废料的处理、储存和最终处置。2/23/202
9、318北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(4)核电第二代快中子增殖反应堆热中子反应堆对天然铀的利用率很低（只有0.7%）；快中子增殖反应堆以钚239为裂变燃料，组成堆芯，以铀238包围在堆芯周围，作为增殖层。可使天然铀的利用率达到60%70%。2/23/202319北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓(5)受控核聚变是指两个或两个以上较轻的原子核聚合成一个较重的原子核的反应；核聚变燃料主要是氢及其同位素氘和氚。受控核聚变具有以下优点：(1)质能比高，是同质量
10、核裂变释放能量的4倍；(2)原料足，从海水中可大量提取氘和氚；(3)无放射性，安全、清洁、不污染。核聚变能的和平利用目前尚处于研究阶段。2/23/202320北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202321北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202322北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源
11、变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202323北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202324北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202325北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章
12、核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202326北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202327北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓第八章 核能开发与应用技术核能资源概述以及利用方法核能发电 2/23/202328北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓2/23/202329北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能發電原理：利用鈾235進行分裂連鎖反應所釋放出來的能量來使水變成水蒸汽帶動發電機，產生電力。2/23/202330北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室新能源变换技术新能源变换技术主讲人：主讲人：张张 皓皓核能核三廠位在台灣的南端恆春。2/23/202331北京印刷学院北京印刷学院 自动化教研室自动化教研室