核電站是利用核分裂(核裂變)或核融合(核聚變)反應(yīng)所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核分裂反應(yīng)而發(fā)電。
壓水堆核電站發(fā)電原理
現(xiàn)在比較普遍使用的核電站是壓水反應(yīng)堆核電站,它的工作原理是:
用鈾制成的核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行裂變并釋放出大量熱能;高壓下的循環(huán)冷卻水把熱能帶出,在蒸汽發(fā)生器內(nèi)生成蒸汽;高溫高壓的蒸汽推動汽輪機(jī),進(jìn)而推動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
一回路:反應(yīng)堆堆芯因核燃料裂變產(chǎn)生巨大的熱能,由主泵泵入堆芯的水被加熱成327度、155個大氣壓的高溫高壓水,高溫高壓水流經(jīng)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的傳熱U型管,通 過管壁將熱能傳遞給U型管外的二回路冷卻水,釋放熱量后又被主泵送回堆芯重新加熱再進(jìn)入蒸汽發(fā)生器。水這樣不斷地在密閉的回路內(nèi)循環(huán),被稱為一回路。
二回路:蒸汽發(fā)生器U型管外的二回路水受熱從而變成蒸汽,推動汽輪發(fā)電機(jī)做功,把熱能轉(zhuǎn)化為電力:做完功后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻,凝結(jié)成水返回蒸汽發(fā)生器,重新加熱成蒸汽。這樣的汽水循環(huán)過程,被稱為二回路。
三回路:三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷卻二回路的蒸汽使之變回冷凝水。
核電站組成部分
核電站一般分為兩部分:利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島(包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng))和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島(包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng))。核電站使用的燃料一般是放射性重金屬:鈾、钚。