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核电站是怎样发电的?

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2005-03-08

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    核电站是怎样发电的呢?简而言之,它是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。
  一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆。   核电站除了关键设备——核反应堆外,还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例,它们是主泵,稳压器,蒸汽发生器,安全壳,汽轮发电机和危急冷却系统等。
  它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵 如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话,那主泵则是心脏。  它的功用是把冷却剂送进堆内,然后流过蒸汽发生器,以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。
   稳压器 又称压力平衡器,是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时,起保持压力的作用;在发生事故时,提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统,当反应堆里压力过高时,喷洒冷水降压;当堆内压力太低时,加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。
     蒸汽发生器 它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水,并使之变成蒸汽,再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳 用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去,以保护公众免遭放射性物质的伤害。
  万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时,安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。  安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮发电机 核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异,所不同的是由于蒸汽压力低,汽轮发电机体积比常规火电站的大。
   危急冷却系统 为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生,近代核电站都设有危急冷却系统。  它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后,安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水,喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。
  便可缓解事故后果,限制事故蔓延。 与压水堆核电站不同,重水堆核电站的核反应堆是利用天然铀作燃料,用重水做慢化剂和冷却剂。  目前全世界正在运行的四百多个核电机组中,绝大多数是压水堆,只有32个是重水堆。
   重水堆核电站不用浓缩铀,而用天然铀作燃料,比压水堆的燃料成本低三分之二,但用作慢化剂和冷却剂的重水则十分昂贵。与压水堆核电站相比,重水堆核电站可以实现不停堆换燃料,一年365天都可以发电,实际发电量可以达到设计发电量的85%,设计年容量因子较高。
    另外,重水堆核电站的安全性较高,还可以大量生产同位素。 目前全世界拥有重水堆核电机组最多的国家是加拿大、韩国、罗马尼亚、阿根廷、印度、我国大陆和台湾省也拥有一些重水堆核电机组。
   。

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