Ⅰ 核电站的发电原理
核电站的发电原理是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
经济性以发电成本衡量。构成核能发电成本的因素很多,包括基建投资费用、安全防护费用、核燃料费用,以及核电站退役处理费用。
核电发展初期,不仅基建投资费用昂贵,核燃料生产过程复杂,需要庞大的设备,加上特殊的安全措施需要,核能发电成本高于火电成本1倍以上。
到60年代,核能发电成本已接近火电成本。到80年代,核电的成本已低于火电。据美国1984年统计,核电成本为2.7美分/千瓦时,而燃煤的发电成本为3.2美分/千瓦时,燃油发电成本为6.9美分/千瓦时。
核电成本随各国经济发展水平、科学技术水平而异,以上所列均为核电发展水平较高的国家的数据。核能发电的成本虽然有了很大降低,但发现核电站退役处理的费用远比早先预计的为高。因此,核电的总成本还应有所增加。
(1)巴西核电站是怎么运行的扩展阅读
与传统的火力发电站相比,核电站具有十分明显的优势:
(1)核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染;
(2)核能发电无碳排放,不会加重地球温室效应;
(3)核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,暂时没有其他的用途;
(4)核燃料的能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000万千瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送;
(5)核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本不易受到国际经济形势的影响,固发电成本较为稳定。
Ⅱ 核电站发电原理是用核能产生蒸气推动涡轮发电,但是我看到很多核电站并不是在河流边建的
核能电站反应堆里的核燃料加热中间介质,被加热后的中间介质通过换热器再加热水产生高温高压蒸汽,去驱动汽轮发电机组发电。中间加热介质是密封和反复循环的。
核电站运行时需要大量的水来补水并冷却蒸汽和其他系统,所以核电站一般都建在海边,能够便利地利用海水。后来也有一部分核电站规划内河流或者湖泊附近,利用这些水来满足核电站要求。不过随着日本福岛核电站故障后,对于建立在河流或者湖泊附近的核电站厂址将进行检讨,因为一旦发核泄漏,海洋凭其宽广能够自清洁,而河流或者湖泊不具备这种能力,还可能扩大事故影响力。
当然核电站并不是一定建在海边或者其他水边,根据当地的地质和厂址条件,可以离开几十公里,通过管道引水也是一样的。
Ⅲ 核电站是怎么发电的
答:核电站分为裂变核电站和聚变核电站两种,目前世界上运行的核电站全部是裂变核电站。利用聚变发电目前虽已点火实验成功,但由于还有许多技术上的困难需要解决,估计大约2050年前后才能投入商业运营。
若想用裂变原子能发电,首先要将核燃料浓缩。核燃料指的是“铀235”。大自然中的天然铀中,铀235只占0.7%,大部分是不能使用的铀238。为了将铀235浓缩,可以使用离心机将铀238分离出来。当铀235浓缩到5%到20%,就可以制成与香烟头那么大的燃料块,装入外径10毫米内径8毫米的细长锆合金管(因为锆可以透过热核反应所必需的中子,其他金属大都不能让中子透过),制成燃料棒备用。如果把铀235浓缩到80%以上,就可以制造原子弹了。
核电站的核心是核岛,就是核燃料燃烧并产生热量的地方。简称“堆”。核燃料是自身就会发热的物质,越是堆在一起,发热就越快越多。核电站的原子反应堆分为“水堆”和“气堆”,水堆使用普通水或重水作热交换介质,气堆使用氦气或液态钠、液态锂作热交换介质,气堆的工作温度约为850°C。由于水堆工作温度低,技术上易于实现,也相对安全,世界的核电站绝大多数是水堆。水堆又分使用重水的“重水堆”和使用普通水的“轻水堆”。由于“重水堆”能生产制造核弹用的材料钚239,同时重水堆体积太大,为了防止核扩散,所以重水堆属国际原子能机构严格限制使用的原子反应堆。世界的核电站大多是轻水堆。
轻水堆根据核岛内水的工作压力分,又分“沸水堆”和“压水堆”两种。“沸水堆”优点是结构简单,工作压力低(70个大气压6.86MPa、285°C),所以相对比较安全。缺点是:由于使用从核岛里直接引出来的蒸汽推动汽轮机工作,这蒸汽有较强的放射性,所以汽轮发电机组必须屏蔽起来,人不能靠近。另外由于只能使用5%以下的低浓缩度燃料,所以燃料利用率低(发同样多的电,沸水堆比压水堆要多用一倍的燃料)。正因为沸水堆有以上缺点(主要是成本高、经济性差),世界上早期运行的核电站大多沸水堆,目前的大多是压水堆。
压水堆的基本结构是:先用6厘米厚的镍钒锰钛不锈钢板焊一个大圆筒,上边半球形的顶也是用同样的不锈钢焊接而成。外边敷上一层铅板和厚厚的钢筋混凝土,就制成了核岛的安全壳。核岛的内部有压力容器和热交换器,压力容器内部主要放置核燃料棒组件和控制反应速度的控制棒。100万千瓦的电站大约放置燃料棒组件400多组,每组燃料棒组件由直径1厘米长6米的核燃料棒289根排成17乘17的方形,这些核燃料棒能发热的寿命为三年,每年换掉三分之一。
核燃料棒组件放置在核岛的压力容器的底部,上部放置数量几乎相等的石墨制成的十字形控制棒(老款)或双层不锈钢管内装银铟镉合金(新款)管状控制棒,如果将控制棒全部插或套入核燃料棒组件之间,由于核燃料棒组件与组件之间被控制棒隔开或隔离,控制棒把核燃料棒放出的热中子几乎全部吸收,所以原子反应就几乎停止了,只能微量地发一点点热,若将控制棒从核燃料棒之间逐步提起,原子反应也就逐步变强,产生的热量逐步增多。调整控制棒的位置就能控制原子反应的速度。整个核岛的压力容器内充满了水(加硼砂的普通纯水)。
正常工作时,核岛的压力容器内的温度为330°C,相应水的压力为155个大气压(15.2 MPa)。因为压力很高,水虽然已经高到330度,但就是沸腾不了,所以叫“压水堆”。 由于核岛压力容器内的水有极强的放射性,为了安全,不能直接用它形成的蒸汽来推动汽轮机工作,要用这压力容器内的高温高压水,通过主水泵循环,到核岛内热交换器里去“烫”第二回路的水,将第二回路的水烫成100多个大气压的没有放射性的高温蒸汽,再用这个蒸汽去推动汽轮发电机组发电,以下的工作原理就和火电厂的发电原理没有区别了。
Ⅳ 核电站的工作原理
核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量。
核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,就会产生电,这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。
利用蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电,使机械能转变成电能。一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆。
核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。
核反应堆的原理是,当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。
链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。
但是只有这两项是不能工作的。因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。
Ⅳ 核电站是怎样发电的呢
简而言之,它是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,使核能转变成热能来加热水,从而产生蒸汽。利用蒸汽通过管道进入汽轮机,推动汽轮发电机发电,使机械能转变成电能。核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原则,从设备、措施上提供多等级的重叠保护,以确保对核电站功率能有效控制,对燃料组件能充分冷却,使放射性物质不发生泄漏。在内陆地区建核电厂选址更要慎重,因为内陆地区的水源全部为淡水,并且几乎所有的大江大河都直接向周边城市供应生活用水,在这种情况下建设核电站,一旦发生泄漏事故,后果将不堪设想。
Ⅵ 核电发电的原理是什么
核电站是利用原子核裂变反应释放出能量,经能量转化而发电的。
核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。
反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除 去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。
优势
世界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等,世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源,可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点:
其一核燃料具有许多优点,如体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍;1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量;一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这些煤需要2760列火车,相当于每天8列火车,还要运走4000万吨灰渣。
其二是污染少。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质,同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质,也会随着烟尘飘落到火电站的周围,污染环境。而核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。
其三是安全性强。从第一座核电站建成以来,全世界投入运行的核电站达400多座,30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故,但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进,核电站有可能会变得更加安全。
(6)巴西核电站是怎么运行的扩展阅读
实施纵深设防原则
即在设计时就分三个层次进行安全设防:
第一,通过设计逾度、质量管理、运行人员培训等措施提高可靠性,尽量减少事故。
第二,设置安全系统,一旦事故发生,防止堆心损坏。
第三,在发生概率极低的堆心损坏事故后,安全系统将尽量限制放射性物质向环境释放。
设计基准事故(DBA)
用于设计核电站工程安全设施的一些假设事故。不同类型的核电站其DBA不同。轻水堆的DBA包括:冷却剂丧失事故、弹棒事故、蒸汽管破裂事故等。它们中后果最严重的是失水事故。在压水堆中假设为主管道的双端断裂,也称为最大可信事故。
Ⅶ 核电站是怎样运行的
这是网络上找到的,上面解释的比较系统
核电站是怎样发电的呢?简而言之,它是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备——核反应堆外,还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例,它们是主泵,稳压器,蒸汽发生器,安全壳,汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵 如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话,那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内,然后流过蒸汽发生器,以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器 又称压力平衡器,是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时,起保持压力的作用;在发生事故时,提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统,当反应堆里压力过高时,喷洒冷水降压;当堆内压力太低时,加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器 它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水,并使之变成蒸汽,再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳 用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去,以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时,安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机 核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异,所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低,所以同等功率机组的汽轮机体积比常规火电站的大。 危急冷却系统 为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生,近代核电站都设有危急冷却系统。它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后,安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水,喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。便可缓解事故后果,限制事故蔓延。 注: 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀-235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
Ⅷ 核电站的全球核电
全球核电概况(据国际原子能机构统计)年份核电运行机组总数核电站发电量增长已建成总装机容量在建核电机组数在建总装机容量拟建核电站数拟建总装机容量1984年34座17%2200亿瓦14座1986年末376座2769.75亿瓦135座1469.31亿瓦124座1218.9亿瓦1987年6月底389座3000亿瓦相当于700多万桶石油的能量1988年420座2012年11月末437座371,762 兆瓦64座1986年末,核电站发电量占世界发电总量的比重已上升到了15%。同时,核电站发电量占各国发电总量的比重,法国为70%,比利时为67%,瑞典为50%,瑞士和西德两国分别为39%和30%,日本和美国两国分别为25%和17%。
总部设在奥地利的国际原子能机构2013年7月15日发表报告,评估2012年以来的核电站安全角势。报告指出,核电国家2012年在加强核安全方面取得显着进步,但437座运行中的核反应堆机组中,有162座使用已超30年,有22座使用超过40年,因此核电站老化问题依旧是各方面临的挑战。 CalderHall核电站
CalderHall核电站是英国建成的第一座核电站,建于坎布里亚郡,它是镁诺克斯气冷堆的原型,于1953年兴建,1956年开始向国家电网送电,是世界上第一座商用核电站。
欣克利角核电站
欣克利角核电站,有欣克利A核电站、欣克利B核电站、欣克利C核电站。欣克利A核电站,属于压水堆核电站,始建于1957年,2000年被关闭。欣克利B核电站,属于高温气冷堆核电站,始建于1976年,目前正在使用。欣克利C核电站,正在筹建。
哈特尔普尔核电站
哈特尔普尔核电站是一个核电站位于口的北部央行河T恤,2.5英里(4.0公里)的南哈特尔普尔在达勒姆郡,英格兰东北部。该站有一个输出1,190净电气兆瓦,这是需求相当于150万的电力需求的家庭或能源3%的英国。电力是二产,通过使用先进气冷反应堆(地带)。 三里岛核电站
三里岛核电站位于美国宾夕法尼亚州哈里斯堡,萨斯奎哈纳河三里岛。三里岛核电站采用压水反应堆结构。三里岛沸水式反应炉的功率为95万千瓦,每小时可产生每平方吋985磅压力的饱和蒸汽7,620,000磅。 2013年1月23日,据世界银行收集的数据,中国等金砖4国过去40年(1971-2010)历年的核电量变化图如上。统计单位是千瓦时,即日常所谓的度。
俄罗斯是核电技术较发达的国家,虽然最早的数据是1990年的,但其核电历史可追溯至前身苏联时期的1954年,迄今核电总量仍明显领先其他3国。
巴西的核电始于1984年,该国侧重于水电,核电虽有发展但不是国家能源战略的重点。
印度的核电历史其实相对悠久,1971年即有核电站投入使用,但印度并不特别重视核电,近年来比例大致维持在2.5%附近,而核电总量的增速仅略有提升。
中国的核电起步最晚,时间是1992年,中国长期以来发电都高度依赖于煤炭,核电比例是金砖4国中最低的。但近年来随着基础设施的增强,中国的核电总量飞速增长。
Ⅸ 有谁知道核电站是如何发电的呢发电流程是怎样的呢
位于加拿大的布鲁斯核电站,它是全世界最大的核电站之一,占地超过2300亩,拥有八座合资反应炉,每一座核子反应炉能产生超过750兆瓦的电力,可以合力供应500万人口的城市。那么核子反应炉是如何翻修以及发电?
第一、翻修核子反应炉是个耗费几十亿美刀的任务,其中最关键的挑战就是要拆下运作了25年的反应炉新,其中包含很多受到辐射的零件。如果派工作人员进去做这种工作,他们的皮肤很快就会溃烂,而且头发也会掉光。所以就要技术员通过从核电站的控制中心发出远程指令,派出防辐射的特制机器人来进行拆除。当炉心里的放射性管子一处之后,工作人员就可以进去作业。合资反映无锡市多空的大型圆盘,为了以防万一,任何接近他的人都必须穿上厚重的防辐射服,一旦反应无心,经过检查、清理和重建,就可以给他装满神奇的油燃料棒。
第四、核子反应炉会产生大量的热能,热能会把水变成蒸汽,然后在这个长400米、高20米的涡轮市里,这些巨型涡轮会把蒸气变成电力。最后就是要处理具有放射性的核废料。在这个八米深的蓄水池里,一共放了超过73万个放射性燃料棒束,当燃料棒束使用耗尽被取出来后,会变得非常烫,且还有辐射性,所以就必须把它们放进这些水池里浸泡十年,这样就可以冷却温度,也能消散辐射物质了。
Ⅹ 巴西由我国帮助建设的核电站已经运营四年,为何其到现在还在拖欠工程款
其实,不光是巴西的核电站,还有很多我国帮忙援建的外国建设,直到现在也没有见到工程款。倒不是说他们有钱不还,只是可能因为现在有点钱,国家还得发展其他的,把钱都还了,他们也别想发展了。
最后,即使亏欠款项并不能一时还完,可以加强在别的领域的合作。
虽然拖得时间有些长,但也正是因为欠款没收齐,我们可以和巴西进行其他领域的深度合作。