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核电站的原理便是烧水么?实在没那么奥秘!

公布工夫:2019-05-21 点击数:1146

很多多少人都很猎奇,核电站的原理毕竟是什么?明天带各人理解一下;

复杂来说,核电站原理此中的一步是“烧水”。上面细致答复,遍及一下核电站的原理吧。盼望有耐烦读完。


烧水实质上是能量转化,其他能量转化成了水的热能。而核电站“烧水”用的是核能,在反响堆里举行,这一步比火电站用汽锅“烧水”庞大许多,由于触及到核裂变反响。

众所周知,火力发电厂使用煤、煤油或自然气发电,水力发电站使用水力发电,而核电站则是使用原子核的裂变能发电。现在天下上的核电站60%以上都是压水堆核电站,其次要由反响堆、蒸汽产生器、汽轮机、发电机及有干系统设置装备摆设构成。

核电站使用核能发电,中心设置装备摆设是核反响堆。核反响堆加热水发生蒸汽,将原子核裂变能转化为热能;蒸汽压力推进汽轮机旋转,热能转化为机器能;然后汽轮机动员发电机旋转,将机器能变化成电能。


 


核电站事情原理

罕见的核电站根据反响堆原理差别可分为压水堆核电站、重水堆核电站、滚水堆核电站、快堆核电站。现在我国次要核电站由压水堆核电站和重水堆核电站构成。

压水堆核电站

现在天下上的核电站60%以上都是压水堆核电站,其次要由反响堆、蒸汽产生器、汽轮机、发电机及有干系统设置装备摆设构成。




核电站中,反响堆的作用是举行核裂变,将核能转化为水的热能。水作为冷却剂在反响堆中吸取核裂变发生的热能,成为低温高压的水然后沿管道进入蒸汽产生器的U型管内,将热量传给U型管外侧的水,使其变为饱和蒸汽。

冷却后的水再由主泵打回到反响堆内重新加热,云云循环往复,构成一个关闭的吸热和放热的循环历程,这个循环回路称为一回路,也称核蒸汽供给体系。一回路的压力由稳压器控制。由于一回路的次要设置装备摆设是核反响堆,通常把一回路及其帮助体系和厂房统称为核岛(NI)。

由蒸汽产生器发生的水蒸汽进入汽轮机收缩作功,将蒸汽、的热能变化为汽轮机转子旋转的机器能。汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连,因而汽轮机间接动员发电机发电,把机器能转换为电能。

作完功后的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器,由循环冷却水(如海水)举行冷却,固结成水,然后由固结水泵送入加热器预加热,再由给水泵将其输出蒸汽产生器,从而完成了汽轮机工质的关闭循环,j9九游会称此回路为二回路。循环冷却水二回路体系与惯例火电厂蒸汽动力回路大抵相反,故把它及其帮助体系和厂房统称为惯例岛(CI)。

综上所述,压水堆核电站将核能变化为电能是分四步,由四个次要设置装备摆设中完成的

1)反响堆—将核能变化为水的热能;

2)蒸汽产生器—将一回路低温高压水中的热量通报给二回路的水,使其酿成饱和蒸汽;

3)汽轮机—将饱和蒸汽的热能变化为汽轮机转子高速旋转的机器能;

4)发电机—将汽轮机传来的机器能变化为电能。

即,核能发电包罗核能→热能→机器能→电能的能量转换全历程。此中后两种能量转换历程与惯例火力发电厂内的工艺历程根本相反,只是在设置装备摆设的技能参数上略有差别。核反响堆从功效上相称于火电厂的汽锅体系(火电站用汽锅“烧水”)。但由于它是强放射源,流经反响堆的冷却剂带有肯定的放射性,一样平常不宜间接送入汽轮机,以是压水堆核电站比平凡电厂多了一套动力回路。

扩展:

现在的水电站,风电站,火电站,核电站等最初都是把机器能→电能。但后面步调的能量转化是差别的。

水电是水的势能→水轮机的机器能→动员发电机发生电能。

风电是风的动能→风车的机器能→动员发电机发生电能。

火电是燃料的化学能→水的热能→汽轮机的机器能→动员发电机发生电能。

核电是核反响的能量→水的热能→汽轮机的机器能→动员发电机发生电能。

此中,核电站和火电站后面的步调复杂说都是“烧水”,只是质料差别罢了啦。一个是核燃料,一个是煤等化石燃料。但由于触及核裂变反响,招致核电站比火电站庞大。

重水堆核电站

重水堆因此重水(氘和氧构成的化合物)作慢化剂的反响堆,其事情原理与压水堆核电站相似。次要好处是可以间接使用自然铀作核燃料,同时接纳不绝堆燃料方法;但体积比轻水堆大,制作用度高,重水昂贵、发电本钱也比力高。

 



滚水堆核电站

滚水堆使用轻水作慢化剂和冷却剂,只要一个回路,水在反响堆内沸腾发生蒸汽间接进入汽轮机发电。与压水堆相比,滚水堆事情压力低;由于增加了一个回路,其设置装备摆设本钱也比压水堆低;但如许大概使汽轮机等设置装备摆设遭到放射性净化,给设计、运转和维修带来方便。

 


快堆核电站

快中子反响堆间接使用快中子惹起链式裂变反响所开释的能量举行发电,因而不必要慢化剂、体积小、功率密度大。快堆可使铀使用率进步至60%以上,最大水平的低落核废物,完成放射性废物最小化。但快堆的燃料元件加工及乏燃料后处置要求高,对质料的要求也较苛刻。

 

此文章泉源于电力工程论坛