核能發電,核發電原理是什么核發電是什么原理發電
1、核發電原理是什么核發電是什么原理發電
1、核電站的發電原理是一回路的冷卻劑通過堆心加熱,在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽,經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。
2、經濟性以發電成本衡量。構成核能發電成本的因素很多,包括基建投資費用、安全防護費用、核燃料費用,以及核電站退役處理費用。
3、核電發展初期,不僅基建投資費用昂貴,核燃料生產過程復雜,需要龐大的設備,加上特殊的安全措施需要,核能發電成本高于火電成本1倍以上。
4、到60年代,核能發電成本已接近火電成本。到80年代,核電的成本已低于火電。據美國1984年統計,核電成本為2.7美分/千瓦時,而燃煤的發電成本為3.2美分/千瓦時,燃油發電成本為6.9美分/千瓦時。
5、核電成本隨各國經濟發展水平、科學技術水平而異,以上所列均為核電發展水平較高的國家的數據。核能發電的成本雖然有了很大降低,但發現核電站退役處理的費用遠比早先預計的為高。因此,核電的總成本還應有所增加。
2、核電站的工作原理是什么
核電站的工作原理:利用原子核裂變反應釋放出能量,經能量轉化而發電的。
核電站中最關鍵的點在于反應堆,是進行核裂變的裝置,目前核電站多使用壓水堆,我們就以壓水堆為例。在反應堆內用鈾作為核燃料,水作為冷卻劑,進行核裂變反應釋放出大量能量。
而水在這個過程中會吸收核裂變所釋放的能量,變成高溫高壓的水,即核能轉化為水的熱能,然后這部分“熱水”沿著管道進入蒸汽發生器,變成水蒸氣,然后利用水蒸氣推動渦輪機旋轉,進而再帶動發電機進行發電。
核電站的優勢:
1、核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。
2、核能發電無碳排放,不會加重地球溫室效應。
3、核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,暫時沒有其他的用途。
4、核燃料的能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000萬千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。
3、核能發電熱效率
30%到35%。核電的主蒸汽壓力溫度都不高,導致了核能發電熱效率也不高,到2023年核能發電熱效率只有30%到35%。核能又稱原子能,是通過轉化其質量從原子核釋放的能量,是發生核反應時放出的能量,如燒煤,天然氣燃燒等現象,核燃料燃燒時同樣會放出放出能量,我們看到的宏觀表象,就是燃燒時放出能量并隨著產熱。
4、核能發電是核聚變還是核裂變
核裂變
核能發電利用的是核裂變能,而不是核聚變能。核電站利用核裂變反應所釋放的能量產生電能,而不是核聚變。核裂變是指將重核分裂成兩個或多個輕核的過程,釋放出大量的能量。
核裂變(Nuclearfission)又稱核分裂,是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。
裂變只有一些質量非常大的原子核像鈾(yóu)、釷(tǔ)和钚(bù)等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個中子以后會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核,同時放出二個到三個中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發生核裂變……,使過程持續進行下去,這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時,釋放出巨大的能量,這些能量被稱為原子核能,俗稱原子能。1千克鈾-235的全部核的裂變將產生20,000兆瓦小時的能量,與燃燒至少2000噸煤釋放的能量一樣多,相當于一個20兆瓦的發電站運轉1,000小時。
核裂變也可以在沒有外來中子的情形下出現,這種核裂變稱為自發裂變,是放射性衰變的一種,只存在于幾種較重的同位素中。不過大部分的核裂變都是一種有中子撞擊的核反應,反應物裂變為二個或多個較小的原子核。核反應是依中子撞擊的機制所產生,不是依照自發裂變中,相對較固定的指數衰減及半衰期特性所控制。
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