Ⅰ 核電站的發電原理
核電站的發電原理是一迴路的冷卻劑通過堆心加熱,在蒸汽發生器中將熱量傳給二迴路或三迴路的水,然後形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一迴路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽,經汽水分離並乾燥後直接推動汽輪發電機。
經濟性以發電成本衡量。構成核能發電成本的因素很多,包括基建投資費用、安全防護費用、核燃料費用,以及核電站退役處理費用。
核電發展初期,不僅基建投資費用昂貴,核燃料生產過程復雜,需要龐大的設備,加上特殊的安全措施需要,核能發電成本高於火電成本1倍以上。
到60年代,核能發電成本已接近火電成本。到80年代,核電的成本已低於火電。據美國1984年統計,核電成本為2.7美分/千瓦時,而燃煤的發電成本為3.2美分/千瓦時,燃油發電成本為6.9美分/千瓦時。
核電成本隨各國經濟發展水平、科學技術水平而異,以上所列均為核電發展水平較高的國家的數據。核能發電的成本雖然有了很大降低,但發現核電站退役處理的費用遠比早先預計的為高。因此,核電的總成本還應有所增加。
(1)巴西核電站是怎麼運行的擴展閱讀
與傳統的火力發電站相比,核電站具有十分明顯的優勢:
(1)核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染;
(2)核能發電無碳排放,不會加重地球溫室效應;
(3)核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,暫時沒有其他的用途;
(4)核燃料的能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000萬千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送;
(5)核能發電的成本中,燃料費用所佔的比例較低,核能發電的成本不易受到國際經濟形勢的影響,固發電成本較為穩定。
Ⅱ 核電站發電原理是用核能產生蒸氣推動渦輪發電,但是我看到很多核電站並不是在河流邊建的
核能電站反應堆里的核燃料加熱中間介質,被加熱後的中間介質通過換熱器再加熱水產生高溫高壓蒸汽,去驅動汽輪發電機組發電。中間加熱介質是密封和反復循環的。
核電站運行時需要大量的水來補水並冷卻蒸汽和其他系統,所以核電站一般都建在海邊,能夠便利地利用海水。後來也有一部分核電站規劃內河流或者湖泊附近,利用這些水來滿足核電站要求。不過隨著日本福島核電站故障後,對於建立在河流或者湖泊附近的核電站廠址將進行檢討,因為一旦發核泄漏,海洋憑其寬廣能夠自清潔,而河流或者湖泊不具備這種能力,還可能擴大事故影響力。
當然核電站並不是一定建在海邊或者其他水邊,根據當地的地質和廠址條件,可以離開幾十公里,通過管道引水也是一樣的。
Ⅲ 核電站是怎麼發電的
答:核電站分為裂變核電站和聚變核電站兩種,目前世界上運行的核電站全部是裂變核電站。利用聚變發電目前雖已點火實驗成功,但由於還有許多技術上的困難需要解決,估計大約2050年前後才能投入商業運營。
若想用裂變原子能發電,首先要將核燃料濃縮。核燃料指的是「鈾235」。大自然中的天然鈾中,鈾235隻佔0.7%,大部分是不能使用的鈾238。為了將鈾235濃縮,可以使用離心機將鈾238分離出來。當鈾235濃縮到5%到20%,就可以製成與香煙頭那麼大的燃料塊,裝入外徑10毫米內徑8毫米的細長鋯合金管(因為鋯可以透過熱核反應所必需的中子,其他金屬大都不能讓中子透過),製成燃料棒備用。如果把鈾235濃縮到80%以上,就可以製造原子彈了。
核電站的核心是核島,就是核燃料燃燒並產生熱量的地方。簡稱「堆」。核燃料是自身就會發熱的物質,越是堆在一起,發熱就越快越多。核電站的原子反應堆分為「水堆」和「氣堆」,水堆使用普通水或重水作熱交換介質,氣堆使用氦氣或液態鈉、液態鋰作熱交換介質,氣堆的工作溫度約為850°C。由於水堆工作溫度低,技術上易於實現,也相對安全,世界的核電站絕大多數是水堆。水堆又分使用重水的「重水堆」和使用普通水的「輕水堆」。由於「重水堆」能生產製造核彈用的材料鈈239,同時重水堆體積太大,為了防止核擴散,所以重水堆屬國際原子能機構嚴格限制使用的原子反應堆。世界的核電站大多是輕水堆。
輕水堆根據核島內水的工作壓力分,又分「沸水堆」和「壓水堆」兩種。「沸水堆」優點是結構簡單,工作壓力低(70個大氣壓6.86MPa、285°C),所以相對比較安全。缺點是:由於使用從核島里直接引出來的蒸汽推動汽輪機工作,這蒸汽有較強的放射性,所以汽輪發電機組必須屏蔽起來,人不能靠近。另外由於只能使用5%以下的低濃縮度燃料,所以燃料利用率低(發同樣多的電,沸水堆比壓水堆要多用一倍的燃料)。正因為沸水堆有以上缺點(主要是成本高、經濟性差),世界上早期運行的核電站大多沸水堆,目前的大多是壓水堆。
壓水堆的基本結構是:先用6厘米厚的鎳釩錳鈦不銹鋼板焊一個大圓筒,上邊半球形的頂也是用同樣的不銹鋼焊接而成。外邊敷上一層鉛板和厚厚的鋼筋混凝土,就製成了核島的安全殼。核島的內部有壓力容器和熱交換器,壓力容器內部主要放置核燃料棒組件和控制反應速度的控制棒。100萬千瓦的電站大約放置燃料棒組件400多組,每組燃料棒組件由直徑1厘米長6米的核燃料棒289根排成17乘17的方形,這些核燃料棒能發熱的壽命為三年,每年換掉三分之一。
核燃料棒組件放置在核島的壓力容器的底部,上部放置數量幾乎相等的石墨製成的十字形控制棒(老款)或雙層不銹鋼管內裝銀銦鎘合金(新款)管狀控制棒,如果將控制棒全部插或套入核燃料棒組件之間,由於核燃料棒組件與組件之間被控制棒隔開或隔離,控制棒把核燃料棒放出的熱中子幾乎全部吸收,所以原子反應就幾乎停止了,只能微量地發一點點熱,若將控制棒從核燃料棒之間逐步提起,原子反應也就逐步變強,產生的熱量逐步增多。調整控制棒的位置就能控制原子反應的速度。整個核島的壓力容器內充滿了水(加硼砂的普通純水)。
正常工作時,核島的壓力容器內的溫度為330°C,相應水的壓力為155個大氣壓(15.2 MPa)。因為壓力很高,水雖然已經高到330度,但就是沸騰不了,所以叫「壓水堆」。 由於核島壓力容器內的水有極強的放射性,為了安全,不能直接用它形成的蒸汽來推動汽輪機工作,要用這壓力容器內的高溫高壓水,通過主水泵循環,到核島內熱交換器里去「燙」第二迴路的水,將第二迴路的水燙成100多個大氣壓的沒有放射性的高溫蒸汽,再用這個蒸汽去推動汽輪發電機組發電,以下的工作原理就和火電廠的發電原理沒有區別了。
Ⅳ 核電站的工作原理
核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站。核電站以核反應堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應堆中發生特殊形式的「燃燒」產生熱量。
核電站用的燃料是鈾。用鈾製成的核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,就會產生電,這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。
利用蒸汽通過管路進入汽輪機,推動汽輪發電機發電,使機械能轉變成電能。一般說來,核電站的汽輪發電機及電器設備與普通火電站大同小異,其奧妙主要在於核反應堆。
核反應堆,又稱為原子反應堆或反應堆,是裝配了核燃料以實現大規模可控制裂變鏈式反應的裝置。
核反應堆的原理是,當鈾235的原子核受到外來中子轟擊時,一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質量較小的原子核,同時放出2—3個中子。這裂變產生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核,引起新的裂變。如此持續進行就是裂變的鏈式反應。
鏈式反應產生大量熱能。用循環水(或其他物質)帶走熱量才能避免反應堆因過熱燒毀。導出的熱量可以使水變成水蒸氣,推動氣輪機發電。由此可知,核反應堆最基本的組成是裂變原子核+熱載體。
但是只有這兩項是不能工作的。因為,高速中子會大量飛散,這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機會;核反應堆要依人的意願決定工作狀態,這就要有控制設施;鈾及裂變產物都有強放射性,會對人造成傷害,因此必須有可靠的防護措施。綜上所述,核反應堆的合理結構應該是:核燃料+慢化劑+熱載體+控制設施+防護裝置。
Ⅳ 核電站是怎樣發電的呢
簡而言之,它是以核反應堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應堆中發生特殊形式的「燃燒」產生熱量,使核能轉變成熱能來加熱水,從而產生蒸汽。利用蒸汽通過管道進入汽輪機,推動汽輪發電機發電,使機械能轉變成電能。核電站的設計、建造和運行均採用縱深防禦的原則,從設備、措施上提供多等級的重疊保護,以確保對核電站功率能有效控制,對燃料組件能充分冷卻,使放射性物質不發生泄漏。在內陸地區建核電廠選址更要慎重,因為內陸地區的水源全部為淡水,並且幾乎所有的大江大河都直接向周邊城市供應生活用水,在這種情況下建設核電站,一旦發生泄漏事故,後果將不堪設想。
Ⅵ 核電發電的原理是什麼
核電站是利用原子核裂變反應釋放出能量,經能量轉化而發電的。
核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、鈈-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片,同時放出中子和大量能量的過程。
反應中,可裂變物的原子核吸收一個中子後發生裂變並放出兩三個中子。若這些中子除 去消耗,至少有一個中子能引起另一個原子核裂變,使裂變自持地進行,則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。
優勢
世界上有比較豐富的核資源,核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等,世界上鈾的儲量約為417萬噸。地球上可供開發的核燃料資源,可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應用作為緩和世界能源危機的一種經濟有效的措施有許多的優點:
其一核燃料具有許多優點,如體積小而能量大,核能比化學能大幾百萬倍;1000克鈾釋放的能量相當於2400噸標准煤釋放的能量;一座100萬千瓦的大型燒煤電站,每年需原煤300~400萬噸,運這些煤需要2760列火車,相當於每天8列火車,還要運走4000萬噸灰渣。
其二是污染少。火電站不斷地向大氣里排放二氧化硫和氧化氮等有害物質,同時煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質,也會隨著煙塵飄落到火電站的周圍,污染環境。而核電站設置了層層屏障,基本上不排放污染環境的物質,就是放射性污染也比燒煤電站少得多。
其三是安全性強。從第一座核電站建成以來,全世界投入運行的核電站達400多座,30多年來基本上是安全正常的。雖然有1979年美國三里島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故,但這兩次事故都是由於人為因素造成的。隨著壓水堆的進一步改進,核電站有可能會變得更加安全。
(6)巴西核電站是怎麼運行的擴展閱讀
實施縱深設防原則
即在設計時就分三個層次進行安全設防:
第一,通過設計逾度、質量管理、運行人員培訓等措施提高可靠性,盡量減少事故。
第二,設置安全系統,一旦事故發生,防止堆心損壞。
第三,在發生概率極低的堆心損壞事故後,安全系統將盡量限制放射性物質向環境釋放。
設計基準事故(DBA)
用於設計核電站工程安全設施的一些假設事故。不同類型的核電站其DBA不同。輕水堆的DBA包括:冷卻劑喪失事故、彈棒事故、蒸汽管破裂事故等。它們中後果最嚴重的是失水事故。在壓水堆中假設為主管道的雙端斷裂,也稱為最大可信事故。
Ⅶ 核電站是怎樣運行的
這是網路上找到的,上面解釋的比較系統
核電站是怎樣發電的呢?簡而言之,它是以核反應堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應堆中發生特殊形式的「燃燒」產生熱量,來加熱水使之變成蒸汽。蒸汽通過管路進入汽輪機,推動汽輪發電機發電。一般說來,核電站的汽輪發電機及電器設備與普通火電站大同小異,其奧妙主要在於核反應堆。 核電站除了關鍵設備——核反應堆外,還有許多與之配合的重要設備。以壓水堆核電站為例,它們是主泵,穩壓器,蒸汽發生器,安全殼,汽輪發電機和危急冷卻系統等。它們在核電站中有各自的特殊功能。 主泵 如果把反應堆中的冷卻劑比做人體血液的話,那主泵則是心臟。它的功用是把冷卻劑送進堆內,然後流過蒸汽發生器,以保證裂變反應產生的熱量及時傳遞出來。 穩壓器 又稱壓力平衡器,是用來控制反應堆系統壓力變化的設備。在正常運行時,起保持壓力的作用;在發生事故時,提供超壓保護。穩壓器里設有加熱器和噴淋系統,當反應堆里壓力過高時,噴灑冷水降壓;當堆內壓力太低時,加熱器自動通電加熱使水蒸發以增加壓力。 蒸汽發生器 它的作用是把通過反應堆的冷卻劑的熱量傳給二次迴路水,並使之變成蒸汽,再通入汽輪發電機的汽缸作功。 安全殼 用來控制和限制放射性物質從反應堆擴散出去,以保護公眾免遭放射性物質的傷害。萬一發生罕見的反應堆一迴路水外逸的失水事故時,安全殼是防止裂變產物釋放到周圍的最後一道屏障。安全殼一般是內襯鋼板的預應力混凝土厚壁容器。 汽輪機 核電站用的汽輪發電機在構造上與常規火電站用的大同小異,所不同的是由於蒸汽壓力和溫度都較低,所以同等功率機組的汽輪機體積比常規火電站的大。 危急冷卻系統 為了應付核電站一迴路主管道破裂的極端失水事故的發生,近代核電站都設有危急冷卻系統。它是由注射系統和安全殼噴淋系統組成。一旦接到極端失水事故的信號後,安全注射系統向反應堆內注射高壓含硼水,噴淋系統向安全殼噴水和化學葯劑。便可緩解事故後果,限制事故蔓延。 註: 核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。只有一些質量非常大的原子核像鈾(yóu)、釷(tǔ)等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核,同時放出二個到三個中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發生核裂變……,使過程持續進行下去,這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時,釋放出巨大的能量稱為原子核能,俗稱原子能。1克鈾-235完全發生核裂變後放出的能量相當於燃燒2.5噸煤所產生的能量。
Ⅷ 核電站的全球核電
全球核電概況(據國際原子能機構統計)年份核電運行機組總數核電站發電量增長已建成總裝機容量在建核電機組數在建總裝機容量擬建核電站數擬建總裝機容量1984年34座17%2200億瓦14座1986年末376座2769.75億瓦135座1469.31億瓦124座1218.9億瓦1987年6月底389座3000億瓦相當於700多萬桶石油的能量1988年420座2012年11月末437座371,762 兆瓦64座1986年末,核電站發電量佔世界發電總量的比重已上升到了15%。同時,核電站發電量占各國發電總量的比重,法國為70%,比利時為67%,瑞典為50%,瑞士和西德兩國分別為39%和30%,日本和美國兩國分別為25%和17%。
總部設在奧地利的國際原子能機構2013年7月15日發表報告,評估2012年以來的核電站安全形勢。報告指出,核電國家2012年在加強核安全方面取得顯著進步,但437座運行中的核反應堆機組中,有162座使用已超30年,有22座使用超過40年,因此核電站老化問題依舊是各方面臨的挑戰。 CalderHall核電站
CalderHall核電站是英國建成的第一座核電站,建於坎布里亞郡,它是鎂諾克斯氣冷堆的原型,於1953年興建,1956年開始向國家電網送電,是世界上第一座商用核電站。
欣克利角核電站
欣克利角核電站,有欣克利A核電站、欣克利B核電站、欣克利C核電站。欣克利A核電站,屬於壓水堆核電站,始建於1957年,2000年被關閉。欣克利B核電站,屬於高溫氣冷堆核電站,始建於1976年,目前正在使用。欣克利C核電站,正在籌建。
哈特爾普爾核電站
哈特爾普爾核電站是一個核電站位於口的北部央行河T恤,2.5英里(4.0公里)的南哈特爾普爾在達勒姆郡,英格蘭東北部。該站有一個輸出1,190凈電氣兆瓦,這是需求相當於150萬的電力需求的家庭或能源3%的英國。電力是二產,通過使用先進氣冷反應堆(地帶)。 三里島核電站
三里島核電站位於美國賓夕法尼亞州哈里斯堡,薩斯奎哈納河三里島。三里島核電站採用壓水反應堆結構。三里島沸水式反應爐的功率為95萬千瓦,每小時可產生每平方吋985磅壓力的飽和蒸汽7,620,000磅。 2013年1月23日,據世界銀行收集的數據,中國等金磚4國過去40年(1971-2010)歷年的核電量變化圖如上。統計單位是千瓦時,即日常所謂的度。
俄羅斯是核電技術較發達的國家,雖然最早的數據是1990年的,但其核電歷史可追溯至前身蘇聯時期的1954年,迄今核電總量仍明顯領先其他3國。
巴西的核電始於1984年,該國側重於水電,核電雖有發展但不是國家能源戰略的重點。
印度的核電歷史其實相對悠久,1971年即有核電站投入使用,但印度並不特別重視核電,近年來比例大致維持在2.5%附近,而核電總量的增速僅略有提升。
中國的核電起步最晚,時間是1992年,中國長期以來發電都高度依賴於煤炭,核電比例是金磚4國中最低的。但近年來隨著基礎設施的增強,中國的核電總量飛速增長。
Ⅸ 有誰知道核電站是如何發電的呢發電流程是怎樣的呢
位於加拿大的布魯斯核電站,它是全世界最大的核電站之一,佔地超過2300畝,擁有八座合資反應爐,每一座核子反應爐能產生超過750兆瓦的電力,可以合力供應500萬人口的城市。那麼核子反應爐是如何翻修以及發電?
第一、翻修核子反應爐是個耗費幾十億美刀的任務,其中最關鍵的挑戰就是要拆下運作了25年的反應爐新,其中包含很多受到輻射的零件。如果派工作人員進去做這種工作,他們的皮膚很快就會潰爛,而且頭發也會掉光。所以就要技術員通過從核電站的控制中心發出遠程指令,派出防輻射的特製機器人來進行拆除。當爐心裡的放射性管子一處之後,工作人員就可以進去作業。合資反映無錫市多空的大型圓盤,為了以防萬一,任何接近他的人都必須穿上厚重的防輻射服,一旦反應無心,經過檢查、清理和重建,就可以給他裝滿神奇的油燃料棒。
第四、核子反應爐會產生大量的熱能,熱能會把水變成蒸汽,然後在這個長400米、高20米的渦輪市裡,這些巨型渦輪會把蒸氣變成電力。最後就是要處理具有放射性的核廢料。在這個八米深的蓄水池裡,一共放了超過73萬個放射性燃料棒束,當燃料棒束使用耗盡被取出來後,會變得非常燙,且還有輻射性,所以就必須把它們放進這些水池裡浸泡十年,這樣就可以冷卻溫度,也能消散輻射物質了。
Ⅹ 巴西由我國幫助建設的核電站已經運營四年,為何其到現在還在拖欠工程款
其實,不光是巴西的核電站,還有很多我國幫忙援建的外國建設,直到現在也沒有見到工程款。倒不是說他們有錢不還,只是可能因為現在有點錢,國家還得發展其他的,把錢都還了,他們也別想發展了。
最後,即使虧欠款項並不能一時還完,可以加強在別的領域的合作。
雖然拖得時間有些長,但也正是因為欠款沒收齊,我們可以和巴西進行其他領域的深度合作。