核能最后发电机利用什么发电
一般民用核电站发电,都是利用汽轮机带动发电机来发电,只不过汽轮机有区别,有的堆型比如沸水堆的汽轮机直接利用核蒸汽;
还有一种发电模式,热电直接转换,省去了汽轮机这个转换为机械能做功的中间环节
利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似,只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外,其他类型力堆都是冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆
则是冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的过饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机
核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,利用产生的水蒸
动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的铀- 235纯度只占3%。4%,其余皆为无法产生核分裂的铀- 238。
举例而言,核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需寒515万吨,每天要用20 吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气,需要143万吨,相当于每天烧推动万桶家用天然气。
中国大陆的第一个商业核电站是秦山核电站。秦山核电站一期工程于1985年开始建设,这可能比本文的大多数读者大几岁。它花了六年时间完成,并已并网超过30年。今天,商业核电站主要分布在沿海地区。对于许多人来说,核电站仍然是一个谜。让我用尽可能简单的语言来解释核电站的原理。核电站本质上是一个发电站,它生产单一产品,即电能,这需要一个发电机。因此,每个核电站都有一个发电机,这与普通电站的原理相同,也就是电磁感应定律。
核电是一种可再生的能源。轻核的聚变和重核的分裂都可以释放能量,分别称为核聚变能和核裂变能。在聚变或裂变过程中,会释放出大量的热量。这些能量被转化为核能、机械能和电能,可称为核电。核电站是一种新型的发电站,利用原子核内所含的能量来发电。核电站大致可分为两部分,一部分是利用核能产生蒸汽的岛,包括反应堆设备和一次回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括涡轮发电机系统。
核电站使用铀作为燃料。铀是一种重金属。由铀制成的核燃料在一个被称为反应堆的装置中分裂,产生大量的热量,这些热量由高压下的水进行,蒸汽在蒸汽发生器中产生,用发电机转动涡轮机,电力不断产生并通过电网向各个方向输送。这就是最常见的压水式反应堆核电站的工作方式。
核能来自两种核反应原理:核聚变或核裂变,但世界各地的核反应堆主要使用核裂变反应原理,主要是因为核裂变是可控的,而核聚变则难以控制。自1951年12月美国的EXPERIMENTAL增殖反应堆1号。使用核电以来,世界上的核电已经有70多年的历史。根据计算,1公斤铀235完全裂变产生的能量相当于2500吨标准煤燃烧释放的热量。核裂变原理:质量如铀、钍和钚的较大原子核吸收一个中子后在质量上会分裂成两个或多个较小的原子核,同时发出两个或三个中子和大量能量,并使其他核裂变发生,然后继续进行,这个过程称为连锁反应。当核裂变发生时,原子核释放出巨大的能量,这被称为原子核能量。核电装置利用所产生的热量,产生蒸汽来驱动涡轮发电机组,产生电力。
核电站是怎么发电的:
简单的说,核裂变产生热量,加热水产生水蒸汽,水蒸汽推动涡轮机,涡轮机旋转带动发电机发电。
目前国内主流的是压水堆,也就是核裂变产生热量,加热水,热水通过热交换器加热外部的水使之变成水蒸汽,水蒸汽推动涡轮机,涡轮机旋转带动发电机发电。
其结构复杂,成本高,效率低,但好处是可能带有放射性物质的水被完全封闭在堆芯的安全壳内,不会对环境造成直接的影响。
核电站是实现核裂变能转变为电能的装置。
它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。
核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”,这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。
从原理上讲,核电站实现了核能-热能-电能的能量转换。
从设备方面讲,核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。
有3个地点:反应容器(核燃料在这里反应),蒸汽发生器,汽轮机
二.
有2个回路:1回路(或称“核岛”)连接反应容器与蒸汽发生器,2回路(或称“常规岛”)连接蒸汽发生器和汽轮机
三.
过程:
(1)1回路的冷却水流过反应容器时,吸收核反应的热量,温度升高;流过蒸汽发生器时,将热量传给2回路的水,同时温度降低,流回反应容器重新吸热。
(2)2回路的水流经蒸汽发生器时,吸收了1回路冷却水的热量而变成水蒸汽,然后进入汽轮机,推动汽轮机旋转,汽轮机通过一根轴带动发电机转子旋转发电;水蒸汽在汽轮机内做功后,又变成液态水,流回蒸汽发生器重新吸热。
蒸汽发生器里两个回路的水是始终隔开的,以保证2回路不带放射性
楼主可能是理解为核聚变发电,核聚变发电也不是直接用水,它可以从水中提取核燃料氘。但核聚变目前技术还不成熟,要实现核聚变的应用还等到2050年前后。
中国核电站少的主要原因是,核电建设成本高,而且大型核电技术我国也是刚刚掌握,此外我国的铀矿少,品位低,核燃料的来源受制于人,成本高,此外还有人们的传统观念的制约。
美国的核电技术起步早,法国、日本的核电技术最早也是引进美国技术发展起来的,不过美国有三十年没有建设新的核电站了,主要原因还是政治上的,近年由于化石燃料价格持续上涨,美国也正在考虑建设新的核电站。
近年来中国的核电站有了长足的发展,国家开始大力投资核电项目,目前新开工建设核电站8个,核准规模3140万千瓦,在建核电规模2067万千瓦,占世界在建核电机组的30%以上,成为世界在建核电规模最大的国家。
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。
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。
扩展资料
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。
参考资料来源:百度百科——核能发电