核電站的原理就是燒水嗎

作為一名核電站運行,我來回答吧 。先說簡單答案,核電站原理其中的一步是“燒水” 。下面由小編普及一下核電站的原理吧 。希望有耐心讀完 。
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作為一名核電站運行,我來回答吧 。先說簡單答案,核電站原理其中的一步是“燒水” 。下面詳細回答,普及一下核電站的原理吧 。希望有耐心讀完 。
燒水本質上是能量轉化,其他能量轉化成了水的熱能 。而核電站“燒水”用的是核能,在反應堆里進行,這一步比火電站用鍋爐“燒水”復雜很多,因為涉及到核裂變反應 。
眾所周知,火力發電廠利用煤、石油或天然氣發電,水力發電站利用水力發電,而核電站則是利用原子核的裂變能發電 。目前世界上的核電站60%以上都是壓水堆核電站,其主要由反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機及有關系統設備組成 。其工作原理流程如圖1.1所示 。
在核電站中,反應堆的作用是進行核裂變,將核能轉化為水的熱能 。水作為冷卻劑在反應堆中吸收核裂變產生的熱能,成為高溫高壓的水(注:這就是“燒水”,只是用核反應的能量在反應堆里燒水,這一步比火電站用鍋爐“燒水”復雜很多) 。然后沿管道進入蒸汽發生器的U型管內,將熱量傳給U型管外側的汽輪機工質(水),使其變為飽和蒸汽 。
被冷卻后的冷卻劑再由主泵打回到反應堆內重新加熱,如此循環往復,形成一個封閉的吸熱和放熱的循環過程,這個循環回路稱為一回路,也稱核蒸汽供應系統 。一回路的壓力由穩壓器控制 。由于一回路的主要設備是核反應堆,通常把一回路及其輔助系統和廠房統稱為核島 (NI) 。
汽輪機工質(水)在蒸汽發生器中被加熱成蒸汽后進入汽輪機膨脹作功,將蒸汽焓降放出的熱能轉變為汽輪機轉子旋轉的機械能。汽輪機轉子與發電機轉子兩軸剛性相連,因此汽輪機直接帶動發電機發電,把機械能轉換為電能 。
作完功后的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器,由循環冷卻水(如海水)進行冷卻,凝結成水,然后由凝結水泵送入加熱器預加熱,再由給水泵將其輸入蒸汽發生器,從而完成了汽輪機工質的封閉循環,我們稱此回路為二回路。二回路系統與常規火電廠蒸汽動力回路大致相同,故把它及其輔助系統和廠房統稱為常規島 (CI) 。
【核電站的原理就是燒水嗎】綜上所述,壓水堆核電站將核能轉變為電能是分四步,如圖1.2所示,在四個主要設備中實現的:
(1)反應堆——將核能轉變為水的熱能;(注:“燒水”)
(2)蒸汽發生器——將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水,使其變成飽和蒸汽;
(3)汽輪機——將飽和蒸汽的熱能轉變為汽輪機轉子高速旋轉的機械能;
(4)發電機——將汽輪機傳來的機械能轉變為電能 。
即,核能發電包括核能→熱能→機械能→電能的能量轉換全過程 。其中后兩種能量轉換過程與常規火力發電廠內的工藝過程基本相同,只是在設備的技術參數上略有不同 。核反應堆從功能上相當于火電廠的鍋爐系統(火電站用鍋爐“燒水”) 。但由于它是強放射源,流經反應堆的冷卻劑帶有一定的放射性,一般不宜直接送入汽輪機,所以壓水堆核電站比普通電廠多了一套動力回路 。
擴展:
目前的水電站,風電站,火電站,核電站等最后都是把機械能→電能 。但前面步驟的能量轉化是不同的 。
水電是水的勢能→水輪機的機械能→帶動發電機產生電能 。
風電是風的動能→風車的機械能→帶動發電機產生電能 。

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