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作为一名核电站运行,我来回答吧。先说简单答案,核电站原理其中的一步是「烧水」。下面详细回答,普及一下核电站的原理吧。希望有耐心读完。
烧水本质上是能量转化,其他能量转化成了水的热能。而核电站「烧水」用的是核能,在反应堆里进行,这一步比火电站用锅炉「烧水」复杂很多,因为涉及到核裂变反应。
众所周知,火力发电厂利用煤、石油或天然气发电,水力发电站利用水力发电,而核电站则是利用原子核的裂变能发电。目前世界上的核电站 60%以上都是压水堆核电站,其主要由反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及有关系统设备组成。其工作原理流程如图 1.1所示。
在核电站中,反应堆的作用是进行核裂变,将核能转化为水的热能。水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能,成为高温高压的水(注:这就是「烧水」,只是用核反应的能量在反应堆里烧水,这一步比火电站用锅炉「烧水」复杂很多)。然后沿管道进入蒸汽发生器的 U 型管内,将热量传给 U 型管外侧的汽轮机工质(水),使其变为饱和蒸汽。
被冷却后的冷却剂再由主泵打回到反应堆内重新加热,如此循环往复,形成一个封闭的吸热和放热的循环过程,这个循环回路称为一回路,也称核蒸汽供应系统。一回路的压力由稳压器控制。由于一回路的主要设备是核反应堆,通常把一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛(NI)。
汽轮机工质(水)在蒸汽发生器中被加热成蒸汽后进入汽轮机膨胀作功, 将蒸汽焓降放出的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连,因此汽轮机直接带动发电机发电,把机械能转换为电能。
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