《核電站原理與系統》教學大綱一、課程基本信息課程名稱核電站原理與系統PrincipleandSystemofNuclearPowerPlant課程編碼SCC521321030開課院部理學院課程團隊核物理方法與技術方向教學團隊學分3.0課內學時48講授48實驗0上機0實踐0課外學時0適用專業應用物理學授課語言中文先修課程原子核物理課程簡介（限選）核電站原理與系統是應用物理學專業核物理方法與技術方向的專業選修課。壓水堆核電站是我國核電建設的主要堆型，它的系統組成復雜、設備龐大、類型眾多，安全性與可靠性要求高。本課程介紹核電工業的發展概況和發展趨勢，講述壓水堆核電站的基本結構組成和工作過程，核電站的基本工作原理，壓水堆核電站的主要系統及設備，包括：廠房選址與布置、壓水堆核電站一、二回路主輔系統、專設安全設施，闡述主要設備的設計原則、結構及熱工水力特性。通過該課程的教學，使學生了解核電工業的發展概況，對壓水堆核電站的總體組成有較全面的認識，掌握壓水堆核電站復雜的回路系統的工作原理、系統的運行特點和設備的技術要求等有關的知識。培養學生理論聯系實際，分析、解決問題的能力，為進一步學習其他相關課程和從事相關工作奠定理論基礎。Principlesandsystemsofnuclearpowerplantisanelectivecourseforappliedphysicsmajorsinnuclearphysicsmethodsandtechnology.PWRnuclearpowerplantisthemaintypeofnuclearpowerconstructioninourcountry.Itssystemcompositioniscomplex,itsequipmentishuge,itstypesarenumerous,andtherequirementsofsafetyandreliabilityarehigh.Thiscourseintroducesthegeneralsituationanddevelopmenttrendofthenuclearpowerindustry,describesthebasicstructurecompositionandworkingprocessofPWRnuclearpowerplant,thebasicworkingprincipleofnuclearpowerplant,themainsystemsandequipmentofPWRnuclearpowerplant,including:siteselectionandlayoutofplant,primaryandsecondarycircuitmainandauxiliarysystemofPWRnuclearpowerplant,specialsafetyfacilities,anddesignprinciples,structureandthermalandhydrauliccharacteristicsofmainequipment.Throughtheteachingofthiscourse,studentscanunderstandthegeneralsituationofthedevelopmentofnuclearpowerindustry,haveacomprehensiveunderstandingoftheoverallcompositionofPWRnuclearpowerplants,andmastertheworkingprincipleofthecomplexloopsystemofPWRnuclearpowerplants,knowledgerelatedtotheoperationcharacteristicsofthesystemandthetechnicalrequirementsoftheequipment.Tocultivatethestudents'abilityofcombiningtheorywithpractice,analyzingandsolvingproblems,andtofurtherstudyotherrelatedcoursesandworkinrelatedworktolayatheoreticalfoundation.負責人大綱執筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業要求指標點任務自選1M1目標1：掌握大型壓水堆核電廠一、二回路系統及其主要輔助系統、專設安全設施的功能、組成及系統運行特性；掌握壓水堆核電廠主要設備的設計原則、結構、工藝要求及熱工水力特性；了解輕水堆核電技術發展現狀和第四代核能系統；形成對核電站相關問題進行判斷、分析和研究的能力，具備解決復雜問題的能力。是4.14.12M2目標2：了解世界核電工業的發展現狀和趨勢，能夠正確認識和理解中國核電工業的發展現狀和政策；通過對中國核電工業發展的艱難歷程的講解，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。是9.39.3三、課程內容序號章節號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環節1第一章緒論本章重點難點：核電站的種類與特點；中國核電發展的現狀/////21.1世界核電的發展概況核能與核電發展的歷史，世界核電的發展概況，核電站的種類與特點M22講授2自學資料31.2核電在中國的發展中國核電發展的歷史、現狀、基本方針M22講授、討論2自學資料4第二章壓水堆核電廠本章重點難點：核電站的基本工作原理；核電廠總體及廠房布置；核電廠安全設計原則/////52.1概述核反應堆的基本類型和發展概況，核電站的基本原理和工作過程M11講授1自學資料62.2核電廠總體及廠房布置廠址選擇，核電廠總平面布置M11講授0.5作業72.3核電廠主要廠房設施核電站能量轉換的基本原理和主要組成部分M11講授0.5作業82.4核電廠設備安全功能及分級核電廠的安全功能及分析方法、安全分級、抗震分類M11講授0.5作業92.5核電廠安全設計原則三道安全屏障，縱深防御原則M11講授、討論0.5作業10第三章反應堆冷卻劑系統和設備本章重點難點：反應堆冷卻劑系統的主要功能、基本結構和工作流程；蒸汽發生器的典型結構和工作原理；穩壓器的工作原理與基本功能/////113.1反應堆冷卻劑系統反應堆冷卻劑系統的功能，系統描述和系統布置M11講授1作業123.2反應堆本體結構堆芯結構，堆芯支撐結構，壓力容器，控制棒驅動結構M12講授1作業133.3反應堆冷卻劑泵反應堆冷卻劑泵的功能，全密封泵，軸封泵和葉輪泵的工作原理M11講授0.5作業143.4蒸氣發生器蒸汽發生器的典型結構和工作流程M11講授0.5作業153.5穩壓器穩壓器的工作原理與基本功能，穩壓器壓力控制系統和水位控制系統，結構設計準則，調節保護與運行M11講授、討論1作業16第四章核島主要輔助系統本章重點難點：核島主要輔助系統的組成；化學和容積控制系統、反應堆硼和水補給系統、余熱排出系統的主要功能，基本結構和運行/////174.1化學和容積控制系統化學和容積控制系統的功能、設計依據、流程、設備布置及運行M11講授1作業184.2反應堆硼和水補給系統反應堆硼和水補給系統的功能、設計依據、流程、設備布置及運行M11講授1作業194.3余熱排出系統余熱排出系統的功能、設計依據、流程、設備布置及運行M11講授1作業204.4設備冷卻水系統設備冷卻水系統的功能、設備布置及運行M10.5講授0.5作業214.5反應堆換料水池和乏燃料池冷卻和處理系統反應堆換料水池和乏燃料池冷卻和處理系統的功能、描述及運行M10.5講授0.5作業224.6廢物處理系統放射性廢水的處理方法，硼回收系統的功能、描述及運行，廢氣、廢水及固體廢物處理系統M12講授、討論1作業23第五章專設安全設施本章重點難點：專設安全設施的組成和功能；安注系統的功能、描述及運行/////245.1專設安全設施概述專設安全設施的主要功能和組成M11講授0.5作業255.2安注系統安注系統的功能、描述及運行M11講授0.5作業265.3安全殼系統安全殼系統的功能、形式及貫穿件M11講授0.5作業275.4安全殼噴淋系統安全殼噴淋系統的功能、描述及運行M11講授0.5作業285.5安全殼隔離系統安全殼隔離系統的功能、設計、特點、運行和控制M10.5講授0.5作業295.6輔助給水系統輔助給水系統的功能、描述及運行M10.5講授0.5作業30第六章核汽輪發電機組本章重點難點：汽輪機的工作原理及分類；核電廠汽輪機的特點；汽水分離再熱器的結構和流程；凝汽器的性能、結構和特性/////316.1汽輪機的工作原理及分類汽輪機的基本類型和工作原理、基本結構、汽輪機組的特點M11講授1自學資料326.2汽輪機中的能量轉換過程蒸汽在噴嘴中的流動和能量轉換，蒸汽在動葉柵中的流動和能量轉換M11講授1作業336.3汽輪機的本體結構轉子，氣缸、隔板，防蝕措施M11講授0.5作業346.4汽輪機的總體結構汽輪機組的總體布置形式和總體配置M11講授0.5作業356.5核電廠汽輪機的特點核汽輪機組的一般特點，轉速選擇M11講授0.5作業366.6汽水分離再熱器汽水分離再熱器的功能、結構、流程、運行經驗M11講授0.5作業376.7凝汽器及其真空系統凝汽器的功能、傳熱的強化、結構和特性，凝結水過冷的原因及改善措施，多壓凝汽器，凝汽器真空系統M12講授、討論1作業38第七章核電廠二回路熱力系統本章重點難點：核電廠二回路熱力系統的功能；壓水堆核電廠二回路系統的典型特點；給水除氧系統的功能；熱力除氧原理/////397.1核電廠二回路熱力系統概述核電廠二回路熱力系統的功能，壓水堆核電廠二回路系統的典型特點M11講授0.5作業407.2主蒸汽系統主蒸汽系統的功能、特性和描述M11講授0.5作業417.3凝結水和給水回熱加熱系統回熱加熱器，抽氣系統，疏水系統，排氣系統，凝結水泵和給水泵，給水調節閥和隔離閥 M11講授1作業427.4給水除氧系統給水除氧系統的功能，熱力除氧的原理，除氧器的結構和運行M12講授、討論1自學資料437.5蒸汽排放系統蒸汽排放系統的描述、特性及控制M11講授1作業447.6蒸汽發生器水位控制系統蒸汽發生器的水位控制原理M10.5講授0.5作業457.7蒸汽發生器排污系統蒸汽發生器排污系統的描述和運行M10.5講授0.5作業467.8二回路水處理系統二回路水的處理方法，凝結水凈化，二回路水質要求M11講授、討論1作業47第八章核電廠的運行本章重點難點：核電廠的標準狀態；核電廠的冷啟動與熱啟動；核電廠運行到冷停堆的主要過程/////488.1核電廠的標準狀態標準狀態的定義，技術限制M11講授1作業498.2核電廠控制保護功能介紹停堆保護功能，安全設施觸發信號，允許和禁止信號M11講授0.5作業508.3核電廠的啟動與停閉冷啟動，熱啟動，從功率運行到冷停堆的主要過程M11講授、討論1作業51第九章輕水堆核電技術的發展與改進本章重點難點：AP1000、EPR和ABWR核電廠的概況和特點；固有安全堆，第四代核能系統的建議目標/////529.1輕水堆核電技術發展現狀輕水堆核電技術的主要類型和要求；AP1000、EPR和ABWR的設計特點、安全特性和經濟性M12講授、討論2自學資料539.2固有安全堆固有安全的概念M10.5講授0.5作業549.3第四代核能系統第四代核能系統的建議目標M20.5講授、討論5大作業四、考核方式序號考核環節操作細節總評占比1平時作業1.每章布置3-6道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用等級制，根據作業完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學生對核電廠系統與設備基本知識的掌握能力，綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。15%2大作業1.綜合利用所學知識，通過查閱文獻資料，并結合核電廠實際發展現狀，完成對本課程某一專題的調研報告或對核電廠認識的綜述性調研報告。2.根據學生完成的態度、調研報告的完成情況評分。20%3考勤隨機點名、刷卡點名等。5%4課堂表現隨機檢查學生上課精神狀態，回答問題，包括有廣度有深度的提問、對特定知識點的獨到見解和對一些專題問題討論的熱烈程度等。10%5期末考試1.開卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學生對核電工業的發展概況，核電站原理與系統的基本知識的掌握能力和學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。3.考試題型主要包括選擇題、簡答題、作圖題和論述題等。50%五、評分細則序號課程目標考核環節大致占比評分等級1M1平時作