核能发电(核能发电站的工作原理)
导语:核能发电的基本工作过程及国内最大的4个核电站
自从1954年苏联第一座5MW试验性核电厂投入运行以来,核电已在许多国家和地区得到利用,主要是承担基本负荷的供电任务。
由于核能是安全、稳定、高效的清洁能源,我国高度重视核能发展,坚持安全高效发展核电,这将有助于“碳达峰碳中和”目标的早日实现。
什么是核能?
核能包括核聚变能、核裂变能和核衰变能。
质量较轻的原子在超高温下发生的原子核聚合作用,生成新的质量较重的原子核并且释放出巨大的能量,称为核聚变能,大规模的核聚变反应通常需要在极高温(上亿度)下进行,比如太阳内部。
现在通常所说的核能,一般指的就是利用浓缩的铀235作为核燃料的核裂变能,1kg铀235裂变释放的能量约为2700t标准煤,相比化石燃料,核能具有能量密度高、资源潜力大等优势。
20世纪70年代初,中国决定发展核电,1983年,中国确定了发展压水堆核电的技术路线,现在以压水堆核电为例,简述核能发电的基本工作过程如下:
压水堆核电站动力回路由一回路和二回路组成。
在一回路中,核燃料在反应堆中发生核裂变并释放热能,一回路中的主泵推动冷却剂(加压轻水)沿一回路进行循环。
首先,冷却剂被送入反应堆,反应堆中的热能带出,并进入蒸汽发生器,在蒸汽发生器内,冷却剂的热能通过传热管与二回路中的水进行能量的传递,加热二回路的水,将水转变为蒸汽;
接着,冷却剂离开蒸汽发生器,此时由于已经将能量传递给二回路,温度降低,随后再由主泵送入反应堆,把反应堆中的热能带出,如此反复,形成一回路循环系统。
在二回路中,二回路中的给水泵推动水沿二回路循环,在蒸汽发生器内,与一回路进行能量的交换,吸收一回路的热能,在二回路产生高温高压蒸汽,推动汽轮机旋转,把热能转化为机械能,汽轮机再带动发电机发电,把机械能转换为电能,做完功的蒸汽被冷凝;
接着,由给水泵继续送回蒸汽发生器,如此反复,形成二回路循环系统。
一回路和二回路反复循环,核能源源不断的转化为电能,完成核能发电的基本流程。
目前,国内4个最大的核电站分为为:
NO1. 辽宁红沿河核电站 装机容量671万千瓦
NO2. 福建福清核电站 装机容量665.6万千瓦
NO3. 江苏田湾核电站 装机容量660.8万千瓦
NO4. 浙江秦山核电站 装机容量658.4万千瓦
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