核能动力装置 初版PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 核能在能源系统中的地位 1

第二节 核能动力的应用及发展 2

一、舰船核动力装置的发展 2

二、核能发电的应用及发展 3

第三节 我国核能现状与发展前景 7

一、我国发展核电的必要性 7

二、我国发展核电的有利条件 8

三、我国核电发展的起步和前景 8

第二章 压水堆核电厂 9

第一节 概述 9

第二节 核电厂总体及厂房布置 9

一、厂址选择 9

二、总平面布置 13

三、核电厂主厂房设施及安全壳 16

第三节 反应堆冷却剂系统 23

一、系统的功用 23

二、系统的压力控制及超压保护 23

三、系统布置及设备支撑 25

四、系统主要设计参数 26

第四节 核电厂设备安全功能及分级 27

一、安全功能及分析方法 28

二、安全分级 28

三、抗震分级 29

四、设计和质量分级 30

第五节 核电厂安全设计规范及安全审批程序 31

第三章 核反应堆 33

第一节 压水反应堆概述 33

第二节 核设计 33

一、核设计准则 35

二、堆芯初始装载和平衡换料方式 35

三、堆芯功率分布 36

四、反应性控制 37

五、燃料管理及堆芯燃耗分析 38

第三节 热工水力设计 40

一、热工设计准则 40

二、堆芯热工设计任务 41

三、堆芯热通道因子 41

四、临界热流密度比 42

五、堆芯冷却剂流量分配 44

六、堆芯压降及水力分析 45

第四节 堆芯结构设计 45

一、堆芯设计要求及安全准则 45

二、堆芯燃料组件的改进和发展 46

三、燃料组件 46

四、控制棒组件 47

五、其它相关组件 48

第五节 反应堆本体结构 50

一、反应堆结构概述 50

二、堆内结构部件 52

三、反应堆压力容器 53

四、控制棒驱动机构 54

第四章 蒸汽发生器 56

第一节 概述 56

第二节 工作原理及典型结构 56

一、立式自然循环型蒸汽发生器 56

二、卧式自然循环型蒸汽发生器 62

三、直流式蒸汽发生器 64

第三节 蒸汽发生器的传热过程 65

一、传热模型 65

二、沸腾传热原理 66

三、一次侧传热过程 69

四、二次侧预热区传热过程 70

五、二次侧沸腾区传热过程 71

六、管壁热阻及污垢热阻 74

七、蒸汽发生器传热计算举例 75

八、蒸汽发生器的稳态特性 76

第四节 蒸汽发生器的流体动力过程 78

一、单相流动压降 78

二、蒸汽发生器一次侧流动压降 84

三、两相流的流动结构及流型图 84

四、两相流流动压降 86

五、蒸汽发生器的自然循环 89

六、循环倍率的讨论 93

第五节 蒸汽发生器的热工水力程序 93

一、理论模型 93

二、程序结构 96

三、程序应用 96

第六节 蒸汽发生器的汽水分离装置 99

一、主要性能指标 99

二、一次分离器——粗分离器 100

三、二次分离器——干燥器 103

四、汽水分离装置的组合特性 105

五、汽水分离器的试验研究 105

六、模化方法在汽水分离研究中的应用 106

第七节 蒸汽发生器的运行经验及研究改进 108

一、传热管的腐蚀破坏 108

二、奥氏体不锈钢的腐蚀类型 109

三、镍基合金的腐蚀类型 111

四、传热管的运行经验 112

五、蒸汽发生器的研究改进 114

第五章 稳压器 117

第一节 概述 117

一、基本功能 117

二、辅助功能 117

第二节 稳压器的典型结构 117

一、气罐式稳压器 117

二、电加热式稳压器 118

第三节 稳压器的工作原理 121

一、冷却剂体积变化的原因 121

二、压力控制系统 122

三、压力控制程序 123

四、液位控制程序 125

第四节 稳压器设计准则 125

第五节 稳压器容积计算 126

一、稳压器内部容积的划分 127

二、容积计算的基本假设 127

三、最小蒸汽容积的计算 127

四、最小水容积的计算 129

五、稳态液位变化容积的计算 129

六、计算的简化及图解法 130

七、与瞬态程序计算结果的比较 131

第六节 稳压器瞬态过程的分析模型 132

一、稳压器非平衡态模型简介 132

二、程序验证 135

第七节 稳压器瞬态过程的试验研究 137

第六章 反应堆冷却剂泵 141

第一节 概述 141

第二节 反应堆冷却剂泵的典型结构 142

一、屏蔽式反应堆冷却剂泵 142

二、轴密封式反应堆冷却剂泵 142

第三节 反应堆冷却剂泵的工作特性 148

一、泵的特性参数 148

二、泵的工作过程 151

三、泵的特性曲线 153

四、泵的全特性曲线 154

第四节 反应堆冷却剂泵的轴密封结构 157

一、机械密封原理 157

二、轴密封典型结构 159

第七章 核电厂的—回路辅助系统 163

第一节 核电厂—回路辅助系统分类 163

第二节 冷却剂的水质控制 164

一、pH值及其控制 164

二、氧和氢 167

三、氯和氟 168

四、总固体量及电导率 168

第三节 放射性水处理工艺 169

一、离子交换工艺 169

二、蒸发工艺 171

三、超细过滤工艺 173

四、膜分离工艺 174

第四节 化学和容积控制系统 176

一、系统功能 176

二、设计依据 176

三、系统流程 180

四、系统运行 183

五、硼热再生法 184

第五节 硼回收系统 185

一、系统功能 185

二、设计依据 185

三、系统流程 186

第六节 堆芯余热排出系统 187

一、系统功能 187

二、系统流程 188

三、系统运行 189

第七节 废燃料池冷却及净化系统 189

一、系统功能 189

二、设计依据 189

三、系统流程 189

第八节 设备冷却水系统 190

一、系统功能 190

二、系统流程 190

第九节 安全注射系统 191

一、系统功能 191

二、失水事故的基本过程 191

三、系统流程 194

四、系统运行 195

五、系统安全评价 197

六、系统的研究改进 197

第十节 安全壳冷却系统 200

一、系统功能 200

二、液滴降落时的传热传质过程 201

三、系统流程 202

四、系统运行 203

第十一节 消氢系统 203

一、氢气产生的原因 203

二、消氢方法 203

第十二节 放射性废液处理系统 204

一、系统功能 204

二、氚的产生及性质 205

三、系统流程 206

第十三节 放射性废气处理系统 208

一、工艺废气的产生 208

二、贮存衰变法 208

三、常温活性炭延滞法 208

四、“近零排放”处理法 209

五、系统流程 210

第十四节 放射性固体处理系统 210

一、固化技术 211

二、固体废物处理系统 212

第八章 核动力系统热力学 213

第一节 热力学基础 213

一、理想循环的研究 213

二、实际循环的分析方法 215

三、提高循环热经济性的途径 216

第二节 核电厂的热经济性指标 217

第三节 蒸汽参数对热经济性的影响 219

一、蒸汽初参数的影响 219

二、蒸汽终参数的影响 220

三、一、二回路参数的相互制约 221

第四节 给水回热系统 222

一、给水回热循环的热经济性 223

二、最佳回热分配 224

三、最佳给水温度 229

四、最佳回热级数 230

第五节 蒸汽再热系统 233

一、汽耗率与热耗率 233

二、最佳再热压力 234

三、再热机组的最佳回热分配 235

第六节 核动力系统的热力分析方法 237

第七节 核动力系统的热力分析示例 239

第八节 用计算机分析热力系统的程序 245

一、程序说明 245

二、程序符号 245

三、源程序及计算示例 246

第九章 核电厂的二回路热力系统 252

第一节 概述 252

一、系统的功能 252

二、蒸汽和动力转换系统 252

第二节 给水回热系统 254

一、疏水泵系统 256

二、疏水逐级自流系统 256

三、疏水冷却器系统 257

第三节 给水除氧系统 257

一、给水除氧原理 257

二、除氧器类型 259

三、除氧器相关系统 262

四、实现除氧器滑压运行的措施 264

五、真空除氧与热力除氧的比较 267

第四节 主蒸汽系统 268

第五节 主给水系统 270

一、系统功能及组成 270

二、主给水泵 270

三、高压加热器 271

四、给水调节阀 272

第六节 二回路水处理系统 272

一、磷酸盐处理与全挥发处理 272

二、凝水净化装置 274

三、二回路水质规范 275

第七节 二回路辅助系统 275

一、蒸汽发生器辅助给水系统 275

二、蒸汽发生器排污系统 278

第十章 核汽轮发电机组 280

第一节 汽轮机工作原理 280

一、汽轮机级的工作过程 280

二、轮周功率与轮周效率 281

三、汽轮机的内部损失及相对内效率 282

四、汽轮机的调节方式 283

五、汽轮机的调节系统 284

第二节 汽轮机基本结构 285

一、布置形式 285

二、典型结构 286

三、防蚀措施及去湿结构 286

第三节 汽水分离——再热器 290

一、性能与结构型式 290

二、设计特点及研究改进 291

第四节 核汽轮机组特点 294

一、核汽轮机组的一般特点 294

二、核汽轮机组转速选择 295

第五节 凝汽器 297

一、功能及组成 297

二、传热过程及传热强化 297

三、凝汽器特性曲线 298

四、凝结水过冷原因及改善措施 300

五、核凝汽器结构特点 303

第十一章 核电厂的运行及安全 304

第一节 核电厂的调试启动 304

一、调试启动准备 304

二、系统冷态试验 304

三、系统热态试验 305

四、启动试验 307

五、核电厂验收试验 310

第二节 核电厂的稳态运行 310

一、压水堆核电厂运行特点 310

二、核电厂的正常启动 312

三、稳态运行特性 313

四、核电厂停闭 318

第三节 核电厂的装换料 318

一、功能及要求 318

二、反应堆装换料操作过程 320

三、燃料贮运及检验系统 321

第四节 核电厂安全分析 322

一、核电厂安全设计原则 322

二、工况分类 323

三、一般事故分析 325

四、重大事故分析 326

五、极限事故分析 327

第十二章 核能动力装置的应用及发展 330

第一节 核电厂堆型发展 330

一、核电厂发展过程中堆型概述 330

二、压水堆的改进和发展 331

三、沸水堆的改进和发展 333

四、重水堆的改进和发展 338

五、高温气冷堆的改进和发展 341

六、快中子增殖堆的发展 344

第二节 舰船核动力装置 346

一、概述 346

二、舰船用核反应堆 346

三、潜艇核动力装置 349

四、水面舰船核动力装置 349

五、海底开发用核动力装置 353

第三节 核能供热 353

一、概述 353

二、核供热站 353

三、核热电厂 354

四、核能冶炼 355

第四节 宇航中的核动力装置 355

一、核电池 356

二、微型核发电装置 356

第五节 受控热核反应发电装置 357

一、热核反应 357

二、受控热核反应实施条件 358

三、受控热核反应发电厂 358

附录一 主要符号表 362

附录二 常用单位换算 364

附录三 300—1200MW压水堆核电厂主要参数汇总表 365