核电站的原理，小核电站的工作原理
- 2023-05-01 23:22:41
大家好，如果您还对核电站的原理不太了解，没有关系，今天就由本站为大家分享核电站的原理的知识，包括小核电站的工作原理的问题都会给大家分析到，还望可以解决大家的问题，下面我们就开始吧！
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小核电站的工作原理
基本工作原理是：在核电站中，反应堆进行核裂变，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型管外侧的水，使其变为饱和蒸汽。
核电站利用核能发电，核心设备是核反应堆。核反应堆加热水产生蒸汽，将原子核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转化为机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
核电站的工作原理
核电站是一种高能量、少耗料的电站。
以一座发电量为100万千瓦的电站为例，如果烧煤，每天需耗煤7000~8000吨左右，一年要消耗200多万吨。若改用核电站，每年只消耗1.5吨裂变铀或钚，一次换料可以满功率连续运行一年。可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。此外，核燃料在反应堆内燃烧过程中，同时还能产生出新的核燃料。核电站基建投资高，但燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染。简单地说，就是核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电。核反应堆发生核反应产生热能--->热能给水加热产生高压蒸气--->高压蒸气通过管道推动气轮机转动--->气轮机转动带动发电机转动发电。核电站是实现核裂变能转变为电能的装置。它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”，这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲，核电站实现了核能－热能－电能的能量转换。从设备方面讲，核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。核电站中的能量转换借助于三个回路来实现。反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆，流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出，进入蒸汽发生器，然后回到主泵，这就是反应堆冷却剂的循环流程（亦称一回路流程）。在循环流动过程中，反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量，并且在蒸汽发生器中，在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水。二回路水被加热，生成蒸汽，蒸汽再去驱动汽轮机，带动与汽轮机同轴的发电机发电。
核电厂和核武器在原理上有什么区别吗
核电站和原子弹本质原理是相同的，利用的是核裂变产生的能量。但与氢弹的原理就不同了，利用的是核聚变产生的能量。
核裂变是用热中子轰击铀235原子核，铀235经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子和能量。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成链式反应而自发裂变。对铀235分裂后产生的能量加以利用，就是原子弹和核电站的原理，两者使用的核燃料也都是一样的。
核电站和原子弹不同的是，核电站是反应堆中加入了控制棒，控制棒使用可以吸收中子的材料制成。将控制棒插入反应堆后，可以吸收部分铀235裂变后释放出的中子，从而控制核裂变反应的速度，于是就能将核能有效利用起来。原子弹就不一样了，没有控制棒，所以原子弹的核裂变产生的能量是在瞬间释放的，因此会产生极大的破坏力。
氢弹和原子弹核电站使用的原理不同，用的是核聚变反应，指由质量小的原子（主要是指氘或氚），在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。我们的太阳源源不断地燃烧其实就是核聚变反应。
核聚变没有核辐射也不产生核废料而且取材范围广，但是人类目前还无法实现使用核聚变来发电，主要是因为核聚变反应不受控。两个氘核产生聚变反应时，温度高达一亿度，在这么高的温度下，物质已全部电离形成高温等离子体，而如何实现对高温等离子体的束缚一直是全世界科学家都在研究的技术难题所在。一旦实现了可控核聚变，那么全球必将迎来能源变革。
反应堆是怎么形成的
中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，这样来回循环，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳，所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀，用来推动汽轮机转动的高温高压蒸汽就在这里产生的。在容器的顶部设置有控制棒驱动机构，用以驱动控制棒在堆芯内上下移动。堆芯是反应堆的心脏，装在压力容器中间。它是燃料组件构成的。正如锅炉烧的煤块一样，燃料芯块是核电站“原子锅炉”燃烧的基本单元。这种芯块是由二氧化铀烧结而成的，含有2～4%的铀－235，呈小圆柱形，直径为9.3毫米。把这种芯块装在两端密封的锆合金包壳管中，成为一根长约4米、直径约10毫米的燃料元件棒。把200多根燃料棒按正方形排列，用定位格架固定，组成燃料组件。每个堆芯一般由121个到193个组件组成。这样，一座压水堆所需燃料棒几万根，二氧化铀芯块1千多万块堆芯。此外，这种反应堆的堆芯还有控制棒和含硼的冷却水（冷却剂）。控制棒用银铟镉材料制成，外面套有不锈钢包壳，可以吸收反应堆中的中子，它的粗细与燃料棒差不多。把多根控制棒组成棒束型，用来控制反应堆核反应的快慢。如果反应堆发生故障，立即把足够多的控制棒插入堆芯，在很短时间内反应堆就会停止工作，这就保证了反应堆运行的安全
核电供暖什么原理
答：核电供暖的主要原理是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源（此热源没有放射性），通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热，经市政供热管网将热量传递至最终用户。
整个过程中，其实是发生了蒸汽加热水和水加热水两个大步骤，核电站与供热用户之间不会直接发生联系，而是设置了多道隔离屏障，只有热量的传递，没有水的交换，用户真正能接触到的是已经经过层层隔离过、十分安全的热水。
关于核电站的原理，小核电站的工作原理的介绍到此结束，希望对大家有所帮助。
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