中国节能在线首页

中国节能在线

再生能源

当前位置:中国节能在线>再生能源>核能>正文

核电站原理

2015-02-09 11:10:17来源:互联网浏览: 评论:0

\


  核电站中的能量转换借助于三个回路来实现。反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆,流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出,进入蒸汽发生器,然后回到主泵,这就是反应堆冷却剂的循环流程(亦称一回路流程)。在循环流动过程中,反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量,并且在蒸汽发生器中,在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水。二回路水被加热,生成蒸汽,蒸汽再去驱动汽轮机,带动与汽轮机同轴的发电机发电。作功后的乏蒸汽在冷凝器中被海水或河水、湖水冷却水(三回路水)冷凝为水,再补充到蒸汽发生器中。以海水为介质的三回路的作用是把乏蒸汽冷凝为水,同时带走电站的弃热。

  反应堆是核电站的心脏,它是使原子核裂变的链式反应能够有控制地持续进行的装置,是利用核能的一种最重要的大型设备。反应堆中有控制棒,它是操纵反应堆、保证其安全的重要部件,它是由能强烈吸收中子的材料制成的,主要材料有硼和镉。

  反应堆的类型很多,根据不同的标准,可以有多种分类。下面介绍三种分类。

  “快堆”和“慢堆”(亦称“热堆”)。当前世界上绝大多数反应堆均为热中子反应堆(简称“热堆”或“慢堆”)。“快堆”即“快中子反应堆”,它与“慢堆”的根本区别在于,引起核裂变的“炮弹”是高能的快中子。

  “压水堆”和“沸水堆”。在正常运行条件下,压水反应堆内的水由于受到很高的压力,始终处于“液态”。我国已建成的秦山核电站(一期)和大亚湾核电站以及正在建设的秦山二期、岭澳和田湾核电站均采用压水堆。沸水反应堆内的水则处于气、液两相的状态。

  “轻水堆”和“重水堆”。自然界的氢有三种同位素:氕(1H)、氘(2H)、氚(3H)。普通水中的氢原子是“氕”,这种水我们称为“轻水”;若水中的氢原子是“氘”,则称为“重水”。“轻水堆”和“重水堆”的区别在于反应堆的冷却剂、慢化剂是“轻水”还是“重水”。秦山三期核电工程采用的是重水堆。

  发展核电是可持续发展战略的重要组成部分。目前,除燃烧化石燃料和水力发电外,只有核电是现实可行、技术成熟、具有大规模工业应用成功经验的能源。火电、水电、核电是电能生产的三大支柱。核电从其诞生之日起,就显示了强大的生命力。1954年,前苏联建成世界第一座实验核电站,功率为5000千瓦(5MWe);1957年世界上第一座商用核电站———美国希平港60MWe核电站并网发电。目前,世界上有436台运行的核电机组,总装机容量为351718MWe(2000年3月)。法国是核电占总发电量份额最大的国家,达到75%,美国是核电净装机容量最多的国家,有104台核电机组在运行,装机总容量超过100000MWe。人们正在加紧开发利用快中子增殖反应堆发电,把占天然铀99%以上的铀-238同位素利用起来,现有的核燃料资源的利用率就会增加60~70倍。现在的核电站都是利用核裂变能发电,如果实现了可控核聚变,人类就可以用氘来发电。1升海水可提取0.03克氘,这些氘通过核聚变能释放相当于300升汽油所提供的能量。到那时,人类能源问题将获得彻底解决。

 

编辑推荐:

相关热词搜索:核电