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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