1、水电厂及核电厂水电厂及核电厂水调歌头水调歌头.游泳游泳 1956.61956.6才饮长沙水才饮长沙水,又食武昌鱼。又食武昌鱼。万里长江横渡，万里长江横渡，极目楚天舒。极目楚天舒。不管风吹雨打，不管风吹雨打，胜似闲庭信步胜似闲庭信步,今日得宽余。今日得宽余。子在川上曰：子在川上曰：逝者如斯夫！逝者如斯夫！风樯动，龟蛇静，风樯动，龟蛇静，起宏图。起宏图。一桥飞架南北，一桥飞架南北，天堑变通途。天堑变通途。更立西江石壁，更立西江石壁，截断巫山云雨，截断巫山云雨，高峡出平湖。高峡出平湖。神女应无恙，神女应无恙，当惊世界殊当惊世界殊 水力发电厂水力发电厂能量转换过程能量转换过程 水能（势能）水能（势能）
2、机械能（动能）机械能（动能）电能电能集中能量阶段集中能量阶段输入能量阶段输入能量阶段转换能量阶段转换能量阶段输出能量阶段输出能量阶段水力发电优势水力发电优势 清洁：水能为可再生能源，基本无污染。清洁：水能为可再生能源，基本无污染。运营成本低，效率高，技术成熟；运营成本低，效率高，技术成熟；可按需供电；可按需供电；取之不尽、用之不竭、可再生取之不尽、用之不竭、可再生 控制洪水泛滥控制洪水泛滥 提供灌溉用水提供灌溉用水 改善河流航运改善河流航运 有关工程同时改善该地区的交通、电力供供应和有关工程同时改善该地区的交通、电力供供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。经济，特别可以发展旅游业及水产养殖
3、。水力发电坏处水力发电坏处 生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响等。的变化及对动植物的影响等。需筑坝移民等，基础建设投资大需筑坝移民等，基础建设投资大 降水季节变化大的地区，少雨季节发电量降水季节变化大的地区，少雨季节发电量少甚至停发电少甚至停发电 水力发电厂水力发电厂水力发电厂分类水力发电厂分类堤坝式水电厂堤坝式水电厂引水式水电厂引水式水电厂抽水蓄能水电厂抽水蓄能水电厂 水力发电厂水力发电厂1、堤坝式水电厂、堤坝式水电厂:在河床上游修建拦河坝，将水积蓄起来，抬在河床上游修建拦河坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电水头的方式称为高上
4、游水位，形成发电水头的方式称为堤坝堤坝式。式。分为：分为：河床式河床式坝后式坝后式1 1、河床式、河床式厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水。厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水。1 1、河床式、河床式 河床式水河床式水电厂多建电厂多建在平原地在平原地区河流中区河流中下游、河下游、河床纵向坡床纵向坡度较平缓度较平缓的河段上。的河段上。西津水电站西津水电站2 2、坝后式、坝后式当水头较大时，当水头较大时，厂房本身抵抗厂房本身抵抗不了水的推力，不了水的推力，将厂房移到坝将厂房移到坝后，由大坝挡后，由大坝挡水。水。适合于高、中适合于高、中水头的情况。水头的情况。三门峡水电站三门峡水电站举世瞩目的三峡
5、水电站就是坝后式水电站，其装机举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为容量为18200MW18200MW。引水式水电厂引水式水电厂 在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，修建引水渠道造成水头，然后用的地方，修建引水渠道造成水头，然后用压力水管把水引入置于河段下游的水电厂。压力水管把水引入置于河段下游的水电厂。一般不需修坝或只修低堰。一般不需修坝或只修低堰。无压引水式水电站无压引水式水电站有压引水式水电站有压引水式水电站抽水蓄能电厂抽水蓄能电厂 抽水蓄能电厂是一类特殊形式的水电厂。抽水蓄能电厂是一类特殊形式的水电厂。在电力系统中，它既是电源在电
6、力系统中，它既是电源(发电厂发电厂)，又是，又是负荷负荷(用电设备用电设备)。具有高、低两个水池与压力引水建筑物相连，具有高、低两个水池与压力引水建筑物相连，抽水蓄能水电厂的厂房位于低水池处，大多抽水蓄能水电厂的厂房位于低水池处，大多配备配备可逆式可逆式水轮机和水轮机和可逆式可逆式发电机。发电机。抽水蓄能电站抽水蓄能电站是以水体为储是以水体为储能介质，起调能介质，起调节作用。节作用。主要解决电力主要解决电力系统的调峰问系统的调峰问题。题。广州抽水蓄能发电站广州抽水蓄能发电站装机容量为装机容量为2400MW(8300MW)水电厂特点水电厂特点 受自然条件限制受自然条件限制 结构简单，辅机数量少结
7、构简单，辅机数量少 不消耗燃料不消耗燃料 启停方便，易于调整启停方便，易于调整 提供重复装机容量提供重复装机容量 没有环境污染没有环境污染核核 电电 站站核能的应用范围：核能的应用范围：核能大多应用在：核能大多应用在：1.医疗方面：（医疗方面：（X-光）光）2.军事方面；军事方面；(原子弹原子弹)3.工业：工业：(核能发电核能发电)4.航空、太空科技：航空、太空科技：(燃料、卫星探测燃料、卫星探测)1 1 核能核能 又称原子能。它是指原子核结构发生变化又称原子能。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。核能
8、比化石燃料燃烧放出的能量大得多。1kg铀铀235=1800 t 石油或石油或2800 t 标准煤。标准煤。用来进行核裂变反应并连续释放能量的物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。质，称核裂变燃料。铀铀=铀铀238（99.28%）+铀铀235（0.714%）+铀铀234（0.006%）铀铀-235的裂变与核武器的裂变与核武器 35种种元元素素的的200多种多种位素位素同同发生链反应发生链反应爆爆炸炸 2 3U23592n10Te13752Zr9740n10Kr9136U23592n10Ba14256n10核反应堆核反应堆热（慢）中子堆的基本组成热（慢）中子堆的基本组成 热中子堆
9、中释放能量的核芯部分称为热中子堆中释放能量的核芯部分称为“堆堆芯芯”堆芯中装有：堆芯中装有：1）核燃料：低浓缩铀，）核燃料：低浓缩铀，235U占占3%左右（天左右（天然铀中，然铀中，235U仅占约仅占约0.7%,其余其余99.3%是不是不能由热中子引起裂变的能由热中子引起裂变的238U）。）。2）慢化剂：为使裂变中子慢化成热中子，需）慢化剂：为使裂变中子慢化成热中子，需要用质子数小的物质（如水，重水，石墨要用质子数小的物质（如水，重水，石墨等）组成慢化剂；因为中子与质量越小的等）组成慢化剂；因为中子与质量越小的核相碰，损失的动能越大，因而慢化的效核相碰，损失的动能越大，因而慢化的效果越好。果越
10、好。3）冷却剂：水、重水或氦。）冷却剂：水、重水或氦。4）调节控制系统（）调节控制系统（B）热（慢）中子堆的基本组成热（慢）中子堆的基本组成核电厂核电厂 按照冷却剂和慢化剂的不同，核反应堆分按照冷却剂和慢化剂的不同，核反应堆分为为轻水堆（轻水堆（压水堆压水堆、沸水堆）、沸水堆）重水堆重水堆石墨堆石墨堆核电厂核电厂 核电厂是利用核电厂是利用核能核能发电的电厂。发电的电厂。核电机组与普通火力发电机组不同之处：核电机组与普通火力发电机组不同之处：以核反应堆和蒸汽发生器替代了锅炉设以核反应堆和蒸汽发生器替代了锅炉设备；备；汽轮机和发电机部分则基本相同。汽轮机和发电机部分则基本相同。火电厂与核电厂火电厂
11、与核电厂压水堆核电站示意图压水堆核电站示意图核反应堆核反应堆 第一回路：在第一回路中，先用泵把水或其他液第一回路：在第一回路中，先用泵把水或其他液体压入核反应堆，在那里获得铀核裂变释放的核体压入核反应堆，在那里获得铀核裂变释放的核能，被加热，然后进入热交换器，在那里把热量能，被加热，然后进入热交换器，在那里把热量传递给第二回路中的水，再被泵压回反应堆重新传递给第二回路中的水，再被泵压回反应堆重新被加热被加热.第二回路：在热交换器内，第二回路中的水被加第二回路：在热交换器内，第二回路中的水被加热成高温高压蒸汽后，进入汽轮发电机推动汽轮热成高温高压蒸汽后，进入汽轮发电机推动汽轮机做功，把内能转化成
12、电能机做功，把内能转化成电能.做功后的蒸汽温度和做功后的蒸汽温度和压强都降低了，它将进入冷凝器冷却成水，再由压强都降低了，它将进入冷凝器冷却成水，再由泵压回热交换器重新加热成高温高压蒸汽泵压回热交换器重新加热成高温高压蒸汽.核反应堆核反应堆核电厂有害辐射的防护核电厂有害辐射的防护 第一道安全屏障：第一道安全屏障：核燃料本身。核燃料本身。第二道安全屏障：第二道安全屏障：燃料元件的包壳。燃料元件的包壳。第三道安全屏障：第三道安全屏障：反应堆的压力壳。反应堆的压力壳。第四道安全屏障：第四道安全屏障：反应堆的安全壳。反应堆的安全壳。核电第二代核电第二代快中子增殖反应堆快中子增殖反应堆 热中子反应堆对天
13、然铀的利用率很低（只热中子反应堆对天然铀的利用率很低（只有有0.7%）；）；快中子增殖反应堆以钚快中子增殖反应堆以钚239为裂变燃料，组为裂变燃料，组成堆芯，以铀成堆芯，以铀238包围在堆芯周围，作为增包围在堆芯周围，作为增殖层。可使天然铀的利用率达到殖层。可使天然铀的利用率达到60%70%。核电站优点核电站优点生产巨大能量生产巨大能量铀矿蕴藏量足够长期使用铀矿蕴藏量足够长期使用 核能发电不会造成空气污染。（二氧化碳）核能发电不会造成空气污染。（二氧化碳）核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方能电厂所使
14、用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。核能发电核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低（约为火力发的成本中，燃料费用所占的比例较低（约为火力发电三分之一）电三分之一）核电站缺点核电站缺点核能电厂会产生放射性废料，或者是使用过之核燃核能电厂会产生放射性废料，或者是使用过之核燃料，但因具有放射线，故必须慎重处理。料，但因具有放射线，故必须慎重处理。核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境排放更多废热到环境核能电厂投资成本太大。核能电厂投资成本太大。兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。中国快堆在建设中中国快堆在建设中
