模組式高溫氣冷堆核電站(2023年清華大學出版社出版的圖書)

《模組式高溫氣冷堆核電站》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是[德]庫爾特·庫格勒、張作義.

基本介紹

• 中文名：模組式高溫氣冷堆核電站
• 作者：[德]庫爾特·庫格勒、張作義
• 譯者：吳宗鑫
• 出版時間：2023年1月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302622345
• 定價：398 元

內容簡介

高溫氣冷堆具有良好的固有安全特性，除可用於發電外，還可用於熱電聯供以及高溫工藝熱的套用。高溫氣冷堆發電的餘熱可採用空冷塔冷卻，因此可以建造在缺水地區。 《模組式高溫氣冷堆核電站》為讀者深入了解高溫氣冷堆的原理、技術發展狀況、安全特性和潛在的套用領域提供了詳盡的闡述和充實的資料；可為從事高溫氣冷堆技術領域工作的科研開發人員、項目管理人員及政府官員提供參考。

圖書目錄

第1章高溫氣冷堆總體概念

1.1概述

1.2未來可持續發展的能源技術

1.3HTR的基本特性

1.4模組式HTR在能源經濟中的套用

1.5模組式HTR的安全性

1.6模組式HTR的燃料元件

1.7中間和最終貯存

1.8HTRPM項目概況

1.9HTR的發展概況

參考文獻

第2章堆芯布置的物理問題

2.1概述

2.2模組式HTR臨界及中子平衡的估計

2.3反射層的影響

2.4反應性係數

2.4.1需要考慮的原則

2.4.2溫度反應性係數

2.5反應性補償的需求和控制棒價值

2.6反射層中的快中子注量

2.7球流行為對燃耗的影響

2.8反應堆堆芯中燃料、中子注量率和功率密度的分布

2.9核反應堆的動態原理

2.9.1總體概況

2.9.2動態方程

2.9.3動態方程的簡化解

2.10堆芯物理布置的程式系統

2.11堆芯的布置和設計

2.11.1堆芯和燃料元件的設計及其概況

2.11.2各種堆芯參數的討論

2.12首次裝料的物理特性和球床堆芯的運行

2.13球床堆芯的卸載

參考文獻

第3章堆芯布置的熱工水力學問題

3.1堆芯內的發熱

3.2堆芯的熱功率

3.3關於冷卻劑氦氣的一些數據

3.4堆芯熱工水力學的基本方程

3.5堆芯中氦冷卻劑的溫升

3.6燃料元件溫度分布

3.7球床堆芯中的熱傳導

3.8堆芯和反射層結構中的阻力降

3.9模組式HTR堆芯熱工水力學的特殊問題

3.9.1通過堆芯後熱氦氣的混合

3.9.2堆芯冷卻旁流的影響

3.9.3功率密度計算的不確定性及其他熱工水力學問題

3.9.4燃料溫度的測量

3.9.5堆芯內構件的γ發熱和冷卻

3.10堆芯設計的原則

3.11幾種HTR反應堆中堆芯冷卻數據的比較

3.12反應堆在熱工水力學方面的比較

參考文獻

第4章燃料元件

4.1概述

4.2HTR燃料元件的配置和設計

4.3HTR燃料元件中的溫度分布

4.4燃料元件的輻照行為

4.5燃料元件的應力

4.6燃料元件的腐蝕行為

4.7正常運行時燃料元件裂變產物的釋放

4.8球形燃料元件的類型

4.9HTR燃料元件運行的進一步經驗

4.10LWR和HTR燃料元件的比較

參考文獻

第5章反應堆部件

5.1概述

5.2堆內構件

5.2.1堆內構件概況

5.2.2堆內構件的技術問題

5.2.3堆內構件的載荷

5.2.4石墨及其輻照行為

5.2.5運行期間反射層結構的分析結果

5.3一迴路邊界

5.3.1一迴路邊界概況

5.3.2一迴路壓力殼的尺寸和材料

5.3.3反應堆壓力殼的中子輻照和設計

5.3.4反應堆壓力殼的活化

5.4模組式HTR壓力殼與其他反應堆設備的比較

5.5停堆和控制系統

5.5.1反應性概況

5.5.2HTR停堆系統的反應性當量

5.5.3控制和停堆系統的技術概念

5.6燃料裝卸系統

5.6.1概況

5.6.2燃料元件裝卸技術

5.6.3燃料裝卸的替代方案

5.6.4燃料裝卸運行的一些特殊問題

5.7堆芯參數的測量裝置

5.7.1中子注量率的測量

5.7.2堆芯熱工水力參數的測量

參考文獻

第6章氦迴路中的設備

6.1概述

6.2熱氣導管

6.2.1設備簡介

6.2.2技術方面

6.3蒸汽發生器

6.3.1設備的一般說明

6.3.2熱工水力學原理

6.3.3阻力降

6.3.4蒸汽發生器的流動穩定性

6.3.5蒸汽發生器傳熱管的機械設計

6.3.6氣冷反應堆蒸汽發生器的經驗

6.4氦風機

6.4.1熱工水力學概況

6.4.2氦風機的技術

6.4.3氦風機的概念

6.5氣體淨化系統

6.5.1概況

6.5.2氣體淨化的概念

6.5.3氣體淨化系統的實驗

6.6載出衰變熱的氦迴路

6.7氦輔助系統

6.7.1概況

6.7.2氦輔助迴路

6.7.3氦迴路的測量

6.8反應堆的保護系統

參考文獻

第7章反應堆安全殼構築物

7.1一般性說明和要求

7.2LWR和HTR安全殼或安全殼構築物

7.3HTR反應堆安全殼構築物設計概念概況

7.4目前HTR反應堆安全殼構築物概況

7.5過去對安全殼的計畫工作

參考文獻

第8章動力轉換循環

8.1流程概況

8.2蒸汽循環的熱工水力學原理

8.3汽輪機

8.4冷凝和冷卻系統

8.5給水預熱系統和給水泵

8.6蒸汽循環的最佳化

8.7蒸汽循環的潛力

8.8採用蒸汽循環的熱電聯供流程

參考文獻

第9章運行問題

9.1電廠運行要求和條件概述

9.2燃耗和高價同位素的產生

9.2.1燃耗

9.2.2高價同位素的產生

9.3裂變產物存量

9.4整個電廠的動態方程

9.4.1原理概述

9.4.2動態方程組

9.4.3評估動態問題的程式系統

9.5動態方程的套用

9.6模組式HTR的控制和運行

9.6.1模組式HTR的控制

9.6.2HTR的運行

9.7氙的動態和釤對反應性的影響

9.8正常運行期間衰變熱的載出

9.8.1衰變熱的產生

9.8.2衰變熱載出的原則

9.8.3模組式HTR正常運行時衰變熱的載出

9.9正常運行時放射性物質的釋放

9.10模組式HTR的廢物管理

參考文獻

第10章安全和事故分析

10.1一般性說明

10.2相關事故概況

10.3失去冷卻劑事故

10.4能動衰變熱載出完全失效

10.4.1衰變熱產生和衰變熱能動載出

10.4.2各種失去能動衰變熱載出情況的概述

10.4.3正常氦壓力下衰變熱的自發載出

10.4.4失壓反應堆自發衰變熱的載出(外表面冷卻器處於工作狀態)

10.4.5自發衰變熱載出概念相關參數的討論

10.4.6反應堆衰變熱自發載出、完全失去堆芯能動冷卻和表面冷卻器的失效

10.4.7事故中堆芯溫度和反應性狀態的變化

10.4.8極端事故下衰變熱的自發載出(反應堆被碎石覆蓋)

10.5反應性事故

10.5.1概況

10.5.2模組式HTR的極端反應性事故

10.5.3堆芯進水和慢化比的變化

10.5.4對反應性事故的一般思考

10.6水進入一迴路系統的事故

10.6.1事故的概況和後果

10.6.2對進入一迴路系統水量的估計

10.6.3蒸汽/石墨反應的熱力學平衡原理

10.6.4蒸汽對石墨的腐蝕反應速率

10.6.5水進入高溫球床的一些技術問題

10.6.6一迴路壓力的升高

10.6.7水進入反應堆過程中氣體的形成

10.6.8進水的反應性效應

10.6.9對進水事故的評估

10.7空氣進入一迴路

10.7.1進空氣事故的概述

10.7.2反應的熱力學平衡

10.7.3空氣與石墨的反應速度

10.7.4進空氣事故的後果

10.7.5大量空氣進入HTR一迴路系統的考慮

10.7.6進空氣事故分析的結果

10.7.7降低進空氣事故不良後果危害性的進一步方案

10.8蒸汽循環二次側的事故

10.8.1概況

10.8.2主蒸汽管道的斷裂

10.8.3汽輪機發電機系統的失效及汽輪機甩負荷

10.9外部事件對反應堆電廠的影響

10.9.1概況

10.9.2飛機撞擊

10.9.3地震

10.10事故過程中裂變產物的釋放

10.10.1放射性源項概述

10.10.2電廠整個壽命運行期間裂變產物的釋放(第1源項)

10.10.3堆芯升溫事故期間裂變產物的釋放(第2源項)

10.10.4從堆芯釋放的放射性向環境的遷移

10.10.5放射性源項分析的結論

10.11事故的放射性後果和風險

10.11.1風險概述

10.11.2土地污染的危害性

10.11.3模組式HTR事故造成的劑量率

10.11.4核技術造成風險的一般性評述

參考文獻

第11章燃料循環和廢物管理

11.1概述

11.2燃料元件的製造

11.3乏燃料元件的中間貯存

11.4乏燃料元件中間貯存的事故

11.5乏燃料元件的最終貯存

11.6防核擴散及核安保

參考文獻

第12章電廠的經濟性和最佳化問題

12.1概述

12.2計算發電成本的方程

12.3投資成本和資本因子

12.4效率和等效滿功率運行小時數

12.5燃料供應和廢物管理的成本

12.6發電的總成本

12.7各種發電廠發電成本和成本敏感性的比較

12.8成本的上漲和評價方法

12.9發電的外部成本

12.10新發展的核電廠概念的投資成本

參考文獻

第13章HTR技術的發展

13.1概述

13.2關於已運行的電廠

13.2.1概況

13.2.2UHTREX項目和EGCR電廠

13.2.3AVR電廠

13.2.4龍堆

13.2.5桃花谷反應堆

13.2.6THTR

13.2.7聖·弗倫堡反應堆

13.3已有規劃的HTR電廠

13.3.1概況

13.3.2PR 500

13.3.3HHT參考反應堆

13.3.4HTR 500反應堆

13.3.5HTGR 1160反應堆

13.3.6PNP原型反應堆

13.4模組式反應堆概念

13.5運行中的模組式HTR

13.5.1概況

13.5.2HTTR反應堆

13.5.3HTR10反應堆

13.6計畫的新HTR電廠

13.6.1概況

13.6.2MHGR 600電廠

13.6.3PBMR概念

13.6.4ANTARES項目

13.7反應堆概念的分析和評價

參考文獻

第14章模組式HTR安全性的實驗結果

14.1概述

14.2衰變熱自發載出原理的評價實驗

14.2.1傳熱過程和重要參數

14.2.2球床堆芯內等效導熱係數的測量

14.2.3結構中通過熱輻射和自然對流的傳熱

14.2.4輻照反射層石墨的傳熱

14.2.5反應堆壓力殼表面向外部熱阱的傳熱實驗

14.2.6反應堆壓力殼(鍛鋼)表面傳熱至表面冷卻器的實驗

14.2.7混凝土結構作為儲熱的熱阱及其衰變熱載出行為

14.2.8AVR反應堆衰變熱自發載出的整體實驗(反應堆在壓力下)

14.2.9AVR反應堆中衰變熱自發載出的總體實驗(反應堆失壓)

14.3模組式HTR堆芯反應性行為的驗證

14.3.1堆芯反應性係數的一般情況

14.3.2HTR中反應性係數的測量

14.3.3AVR中的實驗： Vierstab Klemmversuch(全部4根停堆棒卡棒)

14.3.4HTR10反應堆的ATWS實驗

14.3.5用於驗證電腦程式的次臨界實驗

14.3.6測量球床堆芯物理參數的PROTEUS實驗

14.4水進入一迴路系統的實驗

14.4.1概況

14.4.2進水期間腐蝕速率的測量

14.4.3進水的整體實驗

14.4.4SUPERNOVA實驗裝置

14.4.5SEAT實驗

14.4.6進水事故中氣溶膠的實驗

14.4.7氦迴路失壓和蒸汽冷凝實驗

14.4.8AVR的進水事故

14.5空氣進入一迴路系統的實驗

14.5.1概況

14.5.2實驗室實驗中石墨腐蝕速率的測量

14.5.3用於測量與球床布置中參數相關性的VELUNA腐蝕實驗

14.5.4測量HTR結構中空氣流量的實驗

14.5.5堆芯中的自然對流和腐蝕實驗

14.5.6實驗裝置SUPERNOVA(空氣進入)

14.5.7進空氣期間氣溶膠的形成

14.6裂變產物的行為

14.6.1HTR中冷卻劑穩態活性的測量

14.6.2AVR輻照燃料元件的加熱實驗(KFA裝置)

14.6.3堆外迴路SMOC

14.6.4KORA實驗

14.7針對HTR電廠安全的專項實驗

14.7.1概況

14.7.2有關球床堆芯地震下行為的實驗

14.7.3失壓事故後一迴路系統與內混凝土艙室間的氣體交換

14.8中間儲罐的實驗

參考文獻

第15章HTR未來的發展

15.1核技術的總體要求及未來發展的可能性

15.2模組式HTR中更高熱功率的實現

15.3採用OTTO循環實現非常高的氦氣溫度

15.4燃料元件的改進

15.5防破裂的一迴路邊界

15.5.1原理概述

15.5.2“基本安全”反應堆壓力殼的原理

15.5.3鍛鋼殼破裂的預防

15.5.4預應力反應堆壓力殼的原理概念

15.5.5預應力混凝土反應堆壓力殼

15.5.6鑄鐵預應力反應堆壓力殼

15.5.7鑄鋼預應力反應堆壓力殼

15.5.8安全殼後面的儲存系統

15.5.9反應堆安全殼構築物的地下布置

15.6釷燃料循環和增殖效應

15.7具有非常長半衰期的同位素的轉化

15.8乏燃料元件中間貯存的改進概念

15.9乏燃料元件或高放射性廢物最終貯存的改進概念

15.10球床VHTR——未來工藝熱利用的概念

參考文獻