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核電只能通過燒開水獲得嗎?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 12:32:43
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核電只能通過燒開水獲得嗎?問題描述:核電只能通過燒開水獲得嗎?目前是不是只有兩種獲取電的方式?一個是光伏發(fā)電,另一個都是靠電機,核電火電是燒開水轉(zhuǎn)電機,水電潮汐能是用落差轉(zhuǎn)電機,風(fēng)

問題描述:核電只能通過燒開水獲得嗎?目前是不是只有兩種獲取電的方式?一個是光伏發(fā)電,另一個都是靠電機,核電火電是燒開水轉(zhuǎn)電機,水電潮汐能是用落差轉(zhuǎn)電機,風(fēng)電是用風(fēng)轉(zhuǎn)電機。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>感覺提問者實際想問的是,核電站只能用水來做冷卻劑嗎?

只能說,目前世界主流二代三代壓水堆核電機組都是用水來做冷卻劑的,也有一些用氦氣、鈉、鉛、熔鹽等,當(dāng)然這些大都還處于理論、實驗階段,還沒有大規(guī)模商用。

下面我們來談一談各種冷卻劑的優(yōu)點和限制條件。

1、采用氦氣做冷卻劑的是高溫氣冷堆。氦氣是惰性氣體,非常穩(wěn)定,不會引起管道設(shè)備腐蝕,且很容易凈化。氣冷堆具有很大的負溫度系數(shù),系統(tǒng)固有安全性很高。限制條件是氦氣作為氣體冷卻劑,密度小,并且氣體的導(dǎo)熱性差,需要高溫高壓的環(huán)境,這對管道設(shè)備的工藝水平提出很高的要求。

目清華大學(xué)建造的高溫氣冷實驗堆2003年1月7日實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,2012年12月山東石島灣高溫氣冷堆核電項目正式開工,為世界首個此堆型的實用項目,建成后將標(biāo)志高溫氣冷堆技術(shù)進入實用階段。

2、鈉鉀合金和鉛鉍合金一般用作快中子堆的冷卻劑。因為快中子堆需要中子能量很大,水的慢化能力相對較強,如果用水做冷卻劑會很大程度上減緩快中子的速度,從而達不核快裂變所需要的閾能,而鈉、鉛減緩快中子速度的作用比較小,因此快中子堆可以采用高溫高壓下的液態(tài)鈉鉀合金或鉛鉍合金來做冷卻劑。

鉀鈉合金

限制條件是鈉鉀合金和鉛鉍合金都有腐蝕性,對管道設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重,并且我們知道,鈉鉀合金很活潑,遇水反應(yīng)強烈,會產(chǎn)生大量氫氣,放出大量的熱量,有安全隱患。目前鈉鉀合金冷卻劑的反應(yīng)堆有少量在運行,鉛鉍合金冷卻劑的核電站還處于理論階段(不過在核潛艇上有少量應(yīng)用)。

3、采用熔鹽做冷卻劑的熔巖堆是一種特殊堆型,其冷卻劑是由核燃料(一般為鈾、釷或钚的氟化物)與氟化鈉、四氟化鋯等載體鹽結(jié)合而成混合物。

一體式熔鹽堆原理圖

這種混合物鹽在高溫下變成穩(wěn)定的流體,在堆芯和熱交換器之間流動,傳遞熱量。通過改變在不同部位的臨界體積,從而控制只在堆芯內(nèi)臨界發(fā)生核反應(yīng),因此,熔鹽堆的燃料和冷卻劑是一體的,這樣就不存在堆芯融毀的說法,且整個系統(tǒng)是低壓環(huán)境,因此安全性很高。目前我國釷基熔鹽實驗堆也已經(jīng)在甘肅開工。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>我的回答是:“核電不僅能通過蒸汽發(fā)電,還可以通過其他方式發(fā)電”。

1、常見的發(fā)電方式

你題目中說的不錯,目前,只有光伏是將太陽的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,其他的均是通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。例如,風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)推動風(fēng)葉帶動發(fā)電機、水電是水推動葉輪帶動發(fā)電機、火力發(fā)電是燃料(煤、重油)通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過蒸汽推動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。核電也不例外,只不過是核裂變放出熱能,將水變成水蒸汽,推動汽輪機做功,帶動發(fā)電機發(fā)電。

2、核電不僅通過蒸汽,還有另外的介質(zhì):氦氣

南非ESKOM公司設(shè)計的高溫氣冷堆核電廠即采用了氦氣透平直接循環(huán)方式,氦氣經(jīng)反應(yīng)堆加熱到7MPa,溫度為900℃。高溫氦氣首先驅(qū)動高壓氦氣透平,帶動同軸的壓縮機,再驅(qū)動低壓氦氣透平,帶動另一臺同軸的壓縮機,最后驅(qū)動主氦氣透平,輸出電力。經(jīng)過整個循環(huán),氦氣的壓力將降到2.9MPa,溫度降為571℃。下圖是60萬千瓦高溫氣冷堆核電站廠房立體剖面圖。

氦氣透平的結(jié)構(gòu)示意圖如下

下圖是南非400MW高溫氣冷堆示意圖。其中黃線部分是氦氣透平。

總之,氦氣透平是通過高溫高壓氦氣推動葉片轉(zhuǎn)動,讓后帶動發(fā)電機發(fā)出電能。

不知道我的回答是否解釋你的疑問,如果能解釋你的疑問,請轉(zhuǎn)發(fā),讓更多的人知道。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>第一次看到這么新奇的提法,好玩。

作為一個核電從業(yè)者,試著回答一下吧。

當(dāng)前運行的核電站雖然堆型不同,但是原理卻是一樣的,簡單來說都是核能→熱能→電能。

原子核裂變反應(yīng)過程中釋放的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,被反?yīng)堆冷卻劑帶出,加熱二回路的水,水被加熱為飽和蒸汽或過熱蒸汽,推動汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)動發(fā)電。

不過隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在也有一些別的方式發(fā)電,不需要蒸汽。比如高溫堆的氦氣透平技術(shù)。

如果可以實現(xiàn),那將是一個巨大的進步,期待那一天吧!

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>目前的核電是把核能轉(zhuǎn)化成熱能,水是介質(zhì),利用水將熱能帶出來,因為水便宜。

利用原子的放射性,可以做成電池,這也是一種核能的獲取方式。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>實際上是問的是電能是不是只有兩種方式,一是發(fā)電機發(fā)出的,另外一種是光能直接轉(zhuǎn)化成電能的。

火電、水電、核電、風(fēng)電這三種占比最大的的能源確實都是最終通過旋轉(zhuǎn)發(fā)電機發(fā)出交流電的,光伏是通過晶體硅的電子作用發(fā)出交流電源的,發(fā)電環(huán)節(jié)沒有旋轉(zhuǎn)電機。

目前看,確實只有光伏發(fā)電是沒有發(fā)電機設(shè)備,其他的所有能源都是最終轉(zhuǎn)化成氣體來推動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>謝邀!

是的,,這是現(xiàn)在各個國家普遍使用的,你會發(fā)現(xiàn)核電站基本都建設(shè)在海邊,一方面海水里可以提煉微量元素,另一方面取用水非常方便,其實核電和蒸汽還是有相似的,蒸汽只不過是用煤燒水行成水蒸氣,而核電是通過核裂變釋放巨大能量,使水的溫度急劇上升,行成水蒸氣,然后積聚能量轉(zhuǎn)化成電能。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>不全是,目前更有更先進的熱離子發(fā)電堆,效率約30%,更為復(fù)雜,運轉(zhuǎn)的部件較少,目前功率還不能做得太大,使用上有一定限制。比較古老的還有溫差發(fā)電堆,在太空的航天器用的,壽命長,不需要維護,看過火星救援里面熱電池取暖的就是它。效率約10%,但勝在幾乎無運轉(zhuǎn)部件,幾乎免維護。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>是的。我不是核電專業(yè),但是單位組織參觀過一次大亞灣核電站,觀看過發(fā)電模型演示,同行的解說員也說核電也是利用的了蒸汽輪機原理。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>題主話糙理不糙,就是把水燒開變蒸汽

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