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核电站的工作原理是怎么一回事

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核电站的工作原理是怎么一回事

简单答案:核电站原理其中的主要一步是与火电站一样的「烧水产蒸汽」

烧水本质上是能量转化,其他能量转化成了水的热能。而核电站「烧水」 用的是核能,在反应堆里进行,这一步比火电站用锅炉「烧水」复杂很多,因 为涉及到核裂变反应。

众所周知,火力发电厂利用煤、石油或天然气发电,水力发电站利用水力 发电,而核电站则是利用原子核的裂变能发电。目前世界上的核电站

上都是压水堆核电站,其主要由反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及有关 在核电站中,反应堆的作用是进行核裂变,将核能转化为水的热能。水作

为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能,成为高温高压的水 (注:这就是 「烧水」,只是用核反应的能量在反应堆里烧水,这一步比火电站用锅炉「烧

水」复杂很多 )。然后沿管道进入蒸汽发生器的 U 型管内,将热量传给 U 型 管外侧的汽轮机工质(水) ,使其变为饱和蒸汽。

60%以

系统设备组成。

其工作原理流程如图 1.1所

低压加热器

给水泵

核电站原理流程图

图1.1

被冷却后的冷却剂再由主泵打回到反应堆内重新加热,如此循环往复,形成一个封闭的吸热和放热的循环过程,这个循环回路称为一回路,也称核蒸汽供应系统。一回路的压力由稳压器控制。由于一回路的主要设备是核反应堆,通常把一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛(NI)。

汽轮机工质(水)在蒸汽发生器中被加热成蒸汽后进入汽轮机膨胀作功,将蒸汽焓降放出的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连,因此汽轮机直接带动发电机发电,把机械能转换为电能。

作完功后的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器,由循环冷却水(如海水)进行冷却,凝结成水,然后由凝结水泵送入加热器预加热,再由给水泵将其输入蒸汽发生器,从而完成了汽轮机工质的封闭循环,我们称此回路为二回路。二回路系统与常规火电厂蒸汽动力回路大致相同,故把它及其辅助系统和厂房统称为常规岛(CI )。

综上所述,压水堆核电站将核能转变为电能是分四步,如图1.2 所示,在四个主要设备中实现的:

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常规s 功能

压水堆核电W 能S 转换“四步曲厂

(2)蒸汽发生器一一将一回路高温高压水中的热量传递给二回路的水,

使其 变成饱和蒸汽;

(3)汽轮机一一将饱和蒸汽的热能转变为汽轮机转子高速旋转的机械能;

(4)发电机一一将汽轮机传来的机械能转变为电能。 即,核能发电包括核能T 热能T 机械能T 电能的能量转换全过程。其中后两

种能量转换过程与常规火力发电厂内的工艺过程基本相同, 只是在设备的技术 参数上略有不同。核反应堆从功能上相当于火电厂的锅炉系统 (火电站用锅炉

「烧水」)。但由于它是强放射源,流经反应堆的冷却剂带有一定的放射性, 般不宜直接送入汽轮机,所以压水堆核电站比普通电厂多了一套动力回路。

扩展:

目前的水电站,风电站,火电站,核电站等最后都是把机械能7电能。但 前面步骤的能量转化是不同的。

水电是水的势能T 水轮机的机械能T 带动发电机产生电能。

风电是风的动能7风车的机械能7带动发电机产生电能。

核岛功能? (1 )反应堆 将核能转变为水的热能;(注:「烧水」)

? ----- ?

反应堆"

>

发电机

火电是燃料的化学能7水的热能7汽轮机的机械能7带动发电机产生电能。

核电是核反应的能量7水的热能7汽轮机的机械能7带动发电机产生电能。

其中,核电站和火电站前面的步骤简单说都是「烧水」,只是原料不同而已啦。一个是核燃料,一个是煤等化石燃料。但由于涉及核裂变反应,导致核电站比火电站复杂。

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反应堆就在中间那两个大圆柱子里

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