核電站是如何發電的 ？

2017/12/7 14:10:33

核電站是怎樣發電的呢？簡而言之，它是以核反應堆來代替火電站的鍋爐，以核燃料在核反應堆中發生特殊形式的“燃燒”產生熱量，來加熱水使之變成蒸汽。蒸汽通過管路進入汽輪機，推動汽輪發電機發電。一般說來，核電站的汽輪發電機及電器設備與普通火電站大同小異，其奧妙主要在于核反應堆。
核電站發電原理
核電站發電原理

關鍵設備

　　核電站除了關鍵設備——核反應堆外，還有許多與之配合的重要設備。以壓水堆核電站為例，它們是主泵，穩壓器，蒸汽發生器，安全殼，汽輪發電機和危急冷卻系統等。它們在核電站中有各自的特殊功能。

　　主泵

　　如果把反應堆中的冷卻劑比做人體血液的話，那主泵則是心臟。它的功用是把冷卻劑送進堆內，然后流過蒸汽發生器，以保證裂變反應產生的熱量及時傳遞出來。

　　穩壓器

　　又稱壓力平衡器，是用來控制反應堆系統壓力變化的設備。在正常運行時，起保持壓力的作用；在發生事故時，提供超壓保護。穩壓器里設有加熱器和噴淋系統，當反應堆里壓力過高時，噴灑冷水降壓；當堆內壓力太低時，加熱器自動通電加熱使水蒸發以增加壓力。

　　蒸汽發生器

　　它的作用是把通過反應堆的冷卻劑的熱量傳給二次回路水，并使之變成蒸汽，再通入汽輪發電機的汽缸作功。

　　安全殼

　　用來控制和限制放射性物質從反應堆擴散出去，以保護公眾免遭放射性物質的傷害。萬一發生罕見的反應堆一回路水外逸的失水事故時，安全殼是防止裂變產物釋放到周圍的最后一道屏障。安全殼一般是內襯鋼板的預應力混凝土厚壁容器。

　　汽輪發電機

　　核電站用的汽輪發電機在構造上與常規火電站用的大同小異，所不同的是由于蒸汽壓力低，汽輪發電機體積比常規火電站的大。

　　危急冷卻系統

　　為了應付核電站一回路主管道破裂的極端失水事故的發生，近代核電站都設有危急冷卻系統。它是由注射系統和安全殼噴淋系統組成。一旦接到極端失水事故的信號后，安全注射系統向反應堆內注射高壓含硼水，噴淋系統向安全殼噴水和化學藥劑。便可緩解事故后果，限制事故蔓延。
背景資料

　　將原子核裂變釋放的核能轉變為電能的系統和設備，通常稱為核電站，也稱原子能發電站。核燃料裂變過程釋放出來的能量，經過反應堆內循環的冷卻劑，把能量帶出并傳輸到鍋爐產生蒸汽用以驅動渦輪機并帶動發電機發電。
　　核電站是一種高能量、少耗料的電站。以一座發電量為100萬千瓦的電站為例，如果燒煤，每天需耗煤 7000～8000噸左右，一年要消耗200多萬噸。若改用核電站，每年只消耗1．5噸裂變鈾或钚，一次換料可以滿功率連續運行一年。可以大大減少電站燃料的運輸和儲存問題。此外，核燃料在反應堆內燃燒過程中，同時還能產生出新的核燃料。核電站基建投資高，但燃料費用較低，發電成本也較低，并可減少污染。