核电厂系统及设备（第2版） [Nuclear Power Plant Systems and Equipment(Second Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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臧希年 著

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• 核电
• 核能
• 核电厂
• 系统工程
• 设备
• 电力工程
• 能源
• 核技术
• 热力工程
• 电气工程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302232742

版次：2

商品编码：12301449

包装：平装

外文名称：Nuclear Power Plant Systems and Equipment(Second Edition)

开本：16开

出版时间：2010-09-01

用纸：胶版纸

页数：387

字数：607000

内容简介

　　《核电厂系统及设备（第2版）》主要阐述压水堆核电厂的基本原理。以我国已运行的1GW级电功率的压水堆核电厂为背景，对压水堆核电厂总体及主要系统设备进行了论述。全书共分10章。第1章绪论；第2章介绍压水堆核电厂；第3章介绍反应堆冷却剂系统和设备；第4章介绍核岛主要辅助系统；第5章介绍专设安全设施；第6章阐述核电厂热力学基础；第7章介绍核汽轮发电机组；第8章介绍核电厂二回路热力系统；第9章扼要介绍压水堆核电厂的正常运行；第10章介绍轻水堆核电技术的发展与改进。
　　《核电厂系统及设备（第2版）》不仅适用于核能科学与工程专业本科生、研究生，还适用于到核电厂工作的非核能科学与工程专业的人员，可作为核电厂运行和技术人员培训的参考教材，作为从事核电厂设计、运行、管理及安全分析人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 世界核电的发展概况
1．2 我国的核电发展情况
1．2．1 发展核电是我国的基本方针
1．2．2 中国核电建设进入新的发展时期

第2章 压水堆核电厂
2．1 概述
2．2 核电厂总体及厂房布置
2．2．1 厂址选择
2．2．2 总平面布置
2．3 核电厂主要厂房设施
2．4 核电厂设备安全功能及分级
2．4．1 安全功能及分析方法
2．4．2 安全分级
2．4．3 抗震分类
2．4．4 规范分级和质量分组
2．5 核电厂安全设计原则

第3章 反应堆冷却剂系统和设备
3．1 反应堆冷却剂系统
3．1．1 系统功能
3．1．2 系统描述
3．1．3 系统的参数选择
3．1．4 系统布置
3．1．5 系统的参数测量
3．1．6 系统特性
3．2 反应堆本体结构
3．2．1 堆芯结构
3．2．2 堆芯支撑结构
3．2．3 反应堆压力容器
3．2．4 控制棒驱动机构
3．3 反应堆冷却剂泵
3．3．1 概述
3．3．2 屏蔽电机泵
3．3．3 轴封泵
3．3．4 叶轮泵的一般特性
3．3．5 泵的全特性曲线
3．4 蒸汽发生器
3．4．1 概述
3．4．2 蒸汽发生器的典型结构和工质流程
3．4．3 蒸汽发生器的传热计算
3．4．4 蒸汽发生器的水力计算
3．4．5 蒸汽发生器的数学模型
3．5 稳压器
3．5．1 稳压器的功能
3．5．2 稳压器及其附属设备
3．5．3 稳压器的工作原理
3．5．4 稳压器压力控制系统
3．5．5 稳压器水位控制系统
3．5．6 稳压器的设计准则
3．5．7 稳压器的容积计算
3．5．8 稳压器瞬态过程分析模型
……

第4章 核岛主要辅助系统
第5章 专设安全设施
第6章 核电厂热力学
第7章 核汽轮发电机组
第8章 核电厂二回路热力系统
第9章 核电厂的运行
第10章 轻水堆核电技术的发展与改进

附录 1994年国际水和水蒸气性质协会（IAPWS）发布的轻水热力学性质国际骨架表
参考文献

前言/序言

　　核能的发展与和平利用是20世纪最杰出的科技成就之一。在核能利用中，核电的发展相当迅速，已被公认为一种安全、经济、可靠、清洁的能源。我国核电事业进入了前所未有的快速发展时期。
　　本书主要阐述压水堆核电厂的基本原理。鉴于我国已确定发展压水堆核电技术，本书以我国已运行的1000MW级电功率的压水堆核电厂为背景，对压水堆核电厂总体及主要系统设备进行了论述。全书共分10章。第1章绪论，介绍世界及我国核电的发展成就、我国发展核电的方针政策；第2章介绍压水堆核电厂；第3章介绍反应堆本体结构、一回路系统及主要设备，对反应堆冷却剂泵、稳压器和蒸汽发生器的作用、工作原理、结构、设计计算作了重点阐述；第4章介绍核岛主要辅助系统；第5章介绍专设安全设施；第6章阐述核电厂热力学基础；第7章介绍核汽轮发电机组，在阐述一般汽轮机的工作原理、结构的同时，重点讨论核电厂汽轮机组的特点；第8章介绍核电厂二回路热力系统；第9章扼要介绍压水堆核电厂的正常运行，本章使上述分门别类介绍的系统、设备形成一个有机整体，对核电厂系统及设备进行了动态展示，力求给读者展现一座核电厂的总体图像；第10章介绍轻水堆核电技术的发展与改进。
　　本书是为核能科学与工程专业的本科生编写的，力求结合我国核电实际对核电厂系统设备进行阐述。本书注重对国际上压水堆核电厂系统及设备不同风格的设计予以比较，以开阔学生的视野，使学生在比较中深化认识。教材还注意跟踪世界新一代轻水堆核电厂设计的发展，反映国内外轻水堆核电技术的成果。
　　本书第2版增加了反映我国在引进、消化、吸收大亚湾及岭澳一期核电技术基础上，在第二代改进型核电技术所取得成果的内容，还增加了对在建第三代核电厂AP1000、EPR等的论述。本版第2次印刷前，编者及清华大学赵兆颐教授对全书再次作了修订。
　　本书是一本工程性强、适应面广的基础性教材。它不仅适用于核能科学与工程专业本科生、研究生，还适用于到核电厂工作的非核能科学与工程专业的人员，可作为核电厂运行和技术人员培训的参考教材，作为从事核电厂设计、运行、管理及安全分析人员的参考书。
　　本书所涉及的学科领域广泛。限于编者学识水平，缺点、错误在所难免，欢迎读者批评指正。

《核动力装置的理论与实践》 本书是核工程领域的一部深度力作，旨在系统性地阐述核动力装置的设计、运行、维护及其相关技术。本书内容涵盖了从基础的核物理原理到复杂的工程应用，为读者提供了一个全面而深入的视角，理解核能的巨大潜力和挑战。 第一部分：核能的基础理论与物理原理 本部分将从最根本的层面入手，深入剖析核能的起源。我们首先会回顾原子结构的演变，以及科学家们是如何逐步揭示原子核内部的奥秘。爱因斯坦的质能方程（E=mc²）作为核能理论的基石，将在此处得到详细的阐释，解释为何微小的质量损失能够释放出如此庞大的能量。 接着，我们将聚焦于核反应堆的核心——核裂变。详细介绍裂变过程中的中子诱发、链式反应的形成机制、以及控制链式反应的关键因素，如中子减速、吸收和增殖。本书将深入探讨不同类型的核燃料，包括铀同位素（²³⁵U、²³⁸U）及其在裂变中的不同作用，并介绍钚（²³⁹Pu）等增殖材料的特性。 核反应堆的安全运行离不开对辐射的深入理解。本书将详细介绍不同类型的核辐射（α、β、γ、中子）及其穿透能力、电离作用和潜在危害。同时，会详细阐述辐射防护的基本原则，包括屏蔽、距离和时间控制，并介绍辐射监测和剂量学评估的方法。 第二部分：核反应堆的类型与设计原理 核动力装置并非千篇一律，而是根据不同的设计理念和应用需求，发展出了多种类型。本书将对目前主流的核反应堆类型进行详尽的介绍和比较，包括： 压水堆（PWR）：作为全球最普遍的核反应堆类型，我们将深入剖析其“一回路”和“二回路”的设计，强调其高温高压下的水作为冷却剂和慢化剂的作用。详细介绍堆芯设计、燃料组件布置、控制棒系统以及蒸汽发生器的原理。 沸水堆（BWR）：与压水堆不同，沸水堆直接在反应堆压力容器内产生蒸汽。我们将详细阐述其蒸汽分离、循环系统以及对水质的要求。 重水堆（CANDU）：以其使用天然铀作为燃料的特点而闻名，本书将解析重水作为慢化剂和冷却剂的优势，以及其在燃料更换和反应堆设计上的独特性。 快中子反应堆（FBR）：旨在利用快中子实现燃料增殖，本书将深入探讨快堆的冷却剂选择（如液态金属）、堆芯设计以及其在核燃料循环中的战略意义。 先进反应堆概念：除上述主流类型外，本书还将介绍一些正在研发或已投入运行的先进反应堆概念，如高温气冷堆（HTGR）、熔盐堆（MSR）等，分析它们在固有安全性、燃料利用率和高温应用方面的潜力。 在设计原理方面，本书将详细介绍反应堆热工水力学，包括冷却剂的流动、传热过程以及热量从燃料芯块传递到冷却剂的各个环节。中子学设计部分将着重讲解如何通过优化堆芯结构、燃料排列和控制棒布局，实现反应堆的临界状态、功率分布和安全裕度。结构力学设计则会关注反应堆压力容器、管道、以及其他关键结构的材料选择、应力分析和抗震设计。 第三部分：核动力装置的关键系统与设备 一座完整的核动力装置是一个庞大而精密的系统集合。本书将逐一剖析构成这一系统的各个关键部分： 反应堆核心系统：这是核动力装置的“心脏”。我们将详细介绍燃料组件的设计与制造，包括燃料棒、包壳材料（如锆合金）及其性能要求。控制棒系统的作用是精确控制链式反应，本书将阐述其驱动机构、材料选择以及应急停堆功能。 冷却剂系统：冷却剂在核反应堆中扮演着至关重要的角色，负责将堆芯产生的热量导出。本书将详细分析不同冷却剂（水、重水、气体、液态金属）的物理化学性质、流体力学特性及其在不同反应堆类型中的应用。相关设备如泵、管道、阀门的设计与选材也将得到深入探讨。 蒸汽循环系统：将核反应堆产生的热能转化为机械能，再转化为电能，是核电站的核心功能。本书将详细介绍蒸汽发生器（对于压水堆）、汽轮机、发电机以及凝汽器等关键设备的工作原理。水化学控制在保证设备长期稳定运行中的作用也将被强调。 安全系统：核安全是核动力装置的生命线。本书将详细介绍核电站的层层防御设计，包括： 事故限定边界：多重屏障设计，从燃料芯块、包壳、堆芯井、压力容器到安全壳，确保放射性物质不外泄。 事故防护系统（ECCS）：在发生冷却剂丧失等事故时，能够快速有效地向堆芯注入冷却剂，防止堆芯过热。 独立安全系统：为保证在单一故障或外部事件影响下仍能维持安全。 放射性废物处理系统：对运行过程中产生的各种放射性废物进行收集、处理、储存和处置。 仪表与控制系统：精确的测量、监测和控制是保障核动力装置安全稳定运行的基石。本书将介绍各种传感器（温度、压力、流量、中子探测器等）、控制逻辑、以及先进的数字化仪控系统，如何实时监控反应堆状态并执行控制指令。 辅助系统：包括厂房建筑、电力系统、备用电源、消防系统、通风系统等，这些系统虽然不直接参与核反应，但对整个装置的正常运行和安全至关重要。 第四部分：核动力装置的运行、维护与退役 运行管理：本书将深入阐述核电站的日常运行操作规程，包括启动、稳态运行、功率调节和停运等各个阶段。操作人员的培训、运行经验反馈以及重大运行事件的分析将是重点内容。 维护与检修：设备的定期检查、维护和更换是确保核动力装置长期可靠运行的关键。本书将介绍不同类型设备的维护策略、检测技术（如无损检测）以及预防性维护的重要性。 燃料管理：核燃料的装载、更换、乏燃料储存与后处理是核燃料循环中的重要环节。本书将阐述乏燃料的特性、储存方式以及后处理技术的原理和挑战。 退役与报废：核动力装置在完成其设计寿命后，需要进行安全、彻底的退役。本书将介绍退役规划、放射性清理、设备拆解、以及场地恢复等全过程，并探讨长期放射性废物处置的挑战。 第五部分：核安全与核不扩散 核安全文化：本书将强调核安全不仅仅是技术问题，更是一种组织文化。建立强大的安全意识、有效的沟通机制和持续改进的文化是核电站安全运行的根本。 国际原子能机构（IAEA）的角色：介绍IAEA在制定核安全标准、提供技术援助、以及促进核安全信息交流方面的作用。 核不扩散：探讨核材料的安全保障、核武器条约的作用，以及如何防止核技术和核材料被用于军事目的。 结论 《核动力装置的理论与实践》是一部面向核工程专业人士、科研人员以及对核能感兴趣的读者而编写的综合性参考书。通过本书，读者将能够深刻理解核动力装置的复杂性，掌握其核心技术，并认识到核能作为一种清洁、高效的能源形式，在满足全球能源需求和应对气候变化方面所扮演的关键角色，同时也对其固有的挑战和责任有全面而清醒的认识。本书的编写力求理论与实践相结合，通过详实的案例分析和前沿技术介绍，为读者搭建一个坚实的知识平台。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，可以说填补了我个人在核电厂设备维护方面的知识空白。我一直觉得，光懂原理是不够的，更重要的是了解设备的具体构造、材质特性以及故障诊断的方法。这本书恰恰在这方面做得非常出色。在机械设备部分，它详细描述了各种泵、阀门、管道系统的设计要点、材料选择原则以及常见的磨损和损坏形式。书中还穿插了一些案例分析，通过对实际故障的剖析，教会读者如何运用科学的方法来定位问题根源，并给出相应的维修建议。我尤其印象深刻的是关于涡轮机叶片腐蚀和裂纹的章节，作者详细列举了不同的腐蚀机理，以及如何通过光谱分析、超声波探伤等无损检测技术来监测设备的健康状况。这种实操性强的讲解，对于我们这些需要直接面对设备、解决现场问题的技术人员来说，价值连城。虽然书中对某些智能化监控系统的介绍略显保守，但就其在设备维护基础知识普及方面而言，绝对是物超所值。

评分☆☆☆☆☆

作为一名核电厂运行操作人员，我一直觉得需要一本能够将理论与实践紧密结合的书籍来指导我的日常工作。《核电厂系统及设备（第2版）》在这方面给了我很大的启发。这本书在阐述核电厂各个系统功能的同时，非常注重实际操作中的细节和要点。比如，在介绍主系统控制时，书中不仅讲解了控制逻辑，还详细描述了在不同运行工况下，操作人员需要关注的关键参数和可能出现的异常情况。书中还提供了大量的操作示例和注意事项，这对于新人成长和经验传承非常有帮助。我尤其欣赏关于“系统耦合”的章节，它清晰地展现了各个系统之间的相互依赖关系，这对于我们理解全局、避免误操作至关重要。虽然书中对某些先进的控制策略的描述还不够深入，但就其在提高操作人员安全意识和规范操作行为方面的作用而言，这本书绝对是不可或缺的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在核电领域摸爬滚打多年的工程师，我对《核电厂系统及设备（第2版）》这本书的期待值可以说是相当高的。翻开它，首先吸引我的是其扎实的理论基础和严谨的逻辑结构。书中对核反应堆核心、蒸汽发生器、涡轮机等关键设备的工作原理进行了深入浅出的阐释，每一个环节的细节都力求到位。尤其是在讲解蒸汽循环的各个阶段时，作者运用了大量的图表和数据，使得抽象的概念变得直观易懂。我特别欣赏的是，书中并没有止步于理论，而是紧密结合实际工程应用，详细介绍了不同类型核电机组在系统设计、设备选型上的考量，以及在实际运行中可能遇到的问题和对应的解决方案。例如，在关于乏燃料储存和处理的部分，书中不仅列举了现有的技术方案，还对未来可能的发展趋势进行了展望，这对于我们这些一线工程师来说，无疑是一份宝贵的参考资料。尽管我对书中某些设备性能参数的更新速度略有疑虑，但总体而言，这本书为理解核电厂的复杂系统提供了一个非常坚实的起点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在核电厂安全管理岗位上工作多年的老兵，我对本书在安全设计和风险评估方面的论述给予了高度评价。核安全是核电厂的生命线，而这本书深入剖析了核电厂在设计阶段如何充分考虑各种潜在风险，并采取相应的防护措施。从压水堆的稳态运行到沸水堆的异常工况，书中对各种事故场景的模拟和分析都极为详尽，并详细阐述了应对这些风险的关键技术和策略。我特别关注的是关于“非能动安全系统”的介绍，这部分内容让我对新一代核电技术有了更深刻的认识。书中对这些系统的设计理念、工作原理以及在极端事故条件下的可靠性进行了深入的探讨，这对于我们理解和掌握未来核电技术的发展方向至关重要。虽然书中对“人因工程”在风险评估中的具体应用讨论不够深入，但其在宏观安全设计层面的价值依然不可忽视。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对核能发电抱有浓厚兴趣的在校大学生，在寻求一本能够系统了解核电厂运作的书籍时，《核电厂系统及设备（第2版）》无疑是我遇到的最好的一本。这本书的语言表达清晰明了，即使是对于初学者来说，也不会感到晦涩难懂。书中从宏观的核电厂整体布局，到微观的核燃料循环，都进行了细致的讲解。我特别喜欢书中对核反应堆物理原理的介绍，通过一些通俗易懂的比喻和图示，让我这个物理功底不算太扎实的也能够理解核裂变、链式反应等概念。此外，书中对核电厂的各个辅助系统，如冷却水系统、通风系统、电气系统等，也都进行了详细的介绍，这让我对整个核电厂的运作流程有了全面的认识。唯一让我觉得可以改进的是，书中对于核电厂的经济性和社会影响方面的讨论可以再多一些，毕竟技术发展最终要服务于社会。