Co to jest elektrownia jądrowa: działanie i jej zastosowania

Co to jest elektrownia jądrowa: działanie i jej zastosowania

Energia cieplna w jądrze elektrownia może powstać w wyniku reakcji jądrowej lub rozszczepienia jądrowego. Ciężkie pierwiastki rozszczepienia jądrowego to uran / tor jest przeprowadzane w specjalnym urządzeniu zwanym reaktorem jądrowym. W wyniku rozszczepienia jądra atomowego można wytworzyć ogromną ilość energii. Pozostałe części w elektrowniach jądrowych i konwencjonalnych elektrociepłowniach są takie same. Rozszczepienie 1 kg uranu generuje energię cieplną, która jest równa energii wytworzonej przez 4500 ton wysokogatunkowego węgla. To znacznie obniża koszty transportu paliwa, więc jest to główna zaleta tych zakładów. Na całym świecie istnieją ogromne złoża paliw, dlatego elektrownie te mogą dostarczać energię elektryczną nieprzerwanie przez setki lat. Elektrownie jądrowe wytwarzają 10% energii elektrycznej z całej elektryczności na świecie

Co to jest elektrownia jądrowa?

Definicja: Elektrownia, która służy do podgrzewania wody do produkcji parowy , wtedy ta para może być używana do obracania ogromnych turbin do wytwarzania energii elektrycznej. Rośliny te wykorzystują ciepło do podgrzewania wody wytwarzanej w wyniku rozszczepienia jądrowego. Zatem atomy w rozszczepieniu jądrowym zostaną podzielone na różne mniejsze atomy w celu wytworzenia energii. Plik schemat elektrowni jądrowej pokazano poniżej.


Zasada działania elektrowni jądrowej

W elektrowni rozszczepienie odbywa się w reaktorze, a środek reaktora jest znany jako rdzeń zawierający paliwo uranowe, który można uformować w granulki ceramiczny . Każdy pellet generuje 150 galonów energii oleju. Całkowita energia wytworzona z peletów jest układana w metalowych prętach paliwowych. Pęczek tych prętów jest znany jako zespół paliwowy, a rdzeń reaktora zawiera kilka zespołów paliwowych.



Podczas rozszczepienia jądrowego ciepło może być wytwarzane w rdzeniu reaktora. Ciepło to można wykorzystać do podgrzania wody do postaci pary, aby można było aktywować łopatki turbiny. Gdy łopatki turbiny zostaną aktywowane, napędzają generatory wytwarzać energię elektryczną. W elektrowni dostępna jest wieża chłodnicza do schładzania pary wodnej do wody, w przeciwnym razie używają wody z różnych zasobów. Wreszcie schłodzoną wodę można ponownie wykorzystać do wytworzenia pary.

Schemat blokowy elektrowni jądrowej

Schemat blokowy elektrowni jądrowej

Elementy elektrowni jądrowej

Na powyższym schemacie blokowym elektrowni jądrowej występują różne elementy, które obejmują następujące elementy.

Reaktor jądrowy

W elektrowni reaktor jądrowy jest istotnym elementem, takim jak źródło ciepła, które obejmuje paliwo i jego reakcję łańcucha jądrowego, w tym odpady jądrowe. Paliwem jądrowym używanym w reaktorze jądrowym jest uran, a jego reakcje to ciepło wytwarzane w reaktorze. Następnie ciepło to może być przekazywane do chłodziwa reaktora, aby wytworzyć ciepło dla wszystkich części w elektrowni.


Istnieją różne typy reaktorów jądrowych, które są wykorzystywane do produkcji plutonu, statków, satelitów i samolotów do celów badawczych i medycznych. Elektrownia obejmuje nie tylko reaktor, ale także turbiny, generatory, wieże chłodnicze, różne systemy bezpieczeństwa.

Generowanie pary

We wszystkich elektrowniach produkcja pary jest ogólna, jednak zmieni się sposób wytwarzania. Większość elektrowni wykorzystuje reaktory wodne, wykorzystując dwie obiegi wirującej wody do wytwarzania pary. Obieg pierwotny przenosi bardzo gorącą wodę do ogrzewania wymiany, gdy woda pod niskim ciśnieniem jest w obiegu, a następnie ogrzewa wodę, aby wytworzyć parę, która trafia do sekcji turbiny.

Generator i turbina

Wytworzona para przemieszcza się pod wysokim ciśnieniem, aby przyspieszyć pracę turbiny. Obracanie turbin może służyć do obracania generator elektryczny do wytwarzania energii elektrycznej przesyłanej do sieci elektrycznej.

Wieże chłodnicze

W elektrowni jądrowej najważniejszą częścią jest wieża chłodnicza, która służy do redukcji ciepła wody. Proszę odnieść się do tego linku, aby dowiedzieć się więcej co to jest wieża chłodnicza - komponenty, konstrukcja i zastosowania

Praca Elektrowni Jądrowej

Pierwiastki takie jak uran czy tor są wykorzystywane do reakcji rozszczepienia jądrowego w reaktorze jądrowym. W wyniku tego rozszczepienia może powstać ogromna ilość energii cieplnej, która jest przekazywana do reaktora chłodziwa. Tutaj chłodziwo to nic innego jak woda, ciekły metal w przeciwnym razie gaz. Woda jest podgrzewana do przepływu w wymienniku ciepła, aby zamieniała się w parę o wysokiej temperaturze. Następnie para, która jest wytwarzana, może wytworzyć turbina parowa biegać. Znowu para może zostać zamieniona z powrotem w chłodziwo i poddana recyklingowi w celu wykorzystania w wymienniku ciepła. Tak więc turbina i alternator są połączone w celu wytwarzania energii elektrycznej. Dzięki zastosowaniu transformatora wytwarzana energia elektryczna może zostać zwiększona do wykorzystania w komunikacji na duże odległości.

Sprawność Elektrowni Jądrowej

O wydajności elektrowni jądrowej można decydować tak samo, jak w przypadku innych silników cieplnych, ponieważ technicznie elektrownia jest dużym silnikiem cieplnym. Suma energii elektrycznej wytworzonej dla każdej jednostki mocy cieplnej zapewni elektrowni sprawność cieplną, a ze względu na drugą zasadę termodynamiki istnieje wyższy limit wydajności tych elektrowni.

Normalne elektrownie jądrowe osiągają sprawność około 33 do 37%, co odpowiada elektrowniom zasilanym paliwami kopalnymi. Wysokotemperaturowe i bardziej aktualne projekty, takie jak reaktory IV generacji, mogą osiągnąć wydajność powyżej 45%.

Rodzaje elektrowni jądrowych

Istnieją dwa rodzaje elektrowni jądrowych, takie jak ciśnieniowy reaktor wodny i reaktor z wrzącą wodą.

Ciśnieniowy reaktor wodny

W tego rodzaju reaktorze jako chłodziwo używana jest zwykła woda. Utrzymywana jest z bardzo dużą siłą, aby nie doprowadzić do wrzenia. Wymiennik ciepła w tym reaktorze przenosi podgrzaną wodę, gdzie woda z wtórnego obiegu chłodziwa zamienia się w parę. Dlatego pętla ta jest całkowicie wolna od materiału radioaktywnego. W tym reaktorze woda chłodząca działa jako moderator. Ze względu na te zalety te reaktory są używane najczęściej.

Reaktor wrzącej wody

W tego rodzaju reaktorze dostępna jest tylko jedna pętla chłodziwa. Woda w reaktorze może się nagrzewać. Para jest wytwarzana z reaktora, gdy wychodzi z reaktora, a para będzie przepływać przez turbinę parową. Główną wadą tego reaktora jest to, że woda chłodząca zbliża się do prętów paliwowych i turbiny. Tak więc materiał radioaktywny mógłby znajdować się nad turbiną.

Wybór lokalizacji dla elektrowni jądrowej

Wyboru miejsca dla programu jądrowego PowerPoint można dokonać, biorąc pod uwagę wymagania techniczne. Rozmieszczenie i działanie elektrowni jądrowej zależy głównie od charakterystyki terenu.
Projektując zakład, należy wziąć pod uwagę ryzyko związane z lokalizacją. Projekt zakładu musi radzić sobie z ogromnymi zdarzeniami naturalnymi i działaniami wywołanymi przez człowieka, bez narażania bezpieczeństwa operacyjnego zakładu.

Każda lokalizacja musi zapewniać niezbędne potrzeby, takie jak wyrzucone i zniszczone radiatory, dostępność zasilania, doskonała komunikacja i skuteczne zarządzanie kryzysowe itp. W przypadku elektrowni oszacowanie lokalizacji zazwyczaj obejmuje różne etapy, takie jak wybór, charakterystyka, etap przedoperacyjny, i operacyjne.

Elektrownie jądrowe w Indiach

W Indiach jest siedem elektrowni jądrowych, w tym następujące.

  • Elektrownia jądrowa Kudankulam w stanie Tamil Nadu
  • Reaktor jądrowy Tarapur, zlokalizowany w Maharasztrze
  • Elektrownia atomowa w Radżastanie, położona w Radżastanie
  • Elektrownia atomowa Kaiga znajdująca się w Karnatace
  • Elektrownia jądrowa Kalapakkam w Tamil Nadu
  • Reaktor jądrowy Narora, zlokalizowany w Uttar Pradesh
  • Elektrownia atomowa Kakarapar, zlokalizowana w stanie Gujarat

Zalety

Plik zalety elektrowni jądrowych obejmują następujące elementy.

  • Zużywa mniej miejsca w porównaniu z innymi elektrowniami
  • Jest niezwykle ekonomiczny i generuje ogromną energię elektryczną.
  • Te zakłady znajdują się w pobliżu centrum załadunku, ponieważ nie ma zapotrzebowania na ogromne paliwo.
  • Generuje ogromną ilość energii w procesie każdego rozszczepienia jądrowego
  • Zużywa mniej paliwa, aby wytworzyć ogromną energię
  • Jego działanie jest niezawodne
  • W porównaniu z elektrowniami parowymi jest bardzo czysty i zadbany
  • Koszt eksploatacji jest niewielki
  • Nie wytwarza szkodliwych gazów

Niedogodności

Plik wady elektrowni jądrowych obejmują następujące elementy.

  • Koszt podstawowej instalacji jest niezwykle wysoki w porównaniu z innymi elektrowniami.
  • Paliwo jądrowe jest drogie, więc odzyskanie go jest trudne
  • Wysoki koszt kapitałowy w porównaniu z innymi elektrowniami
  • Do obsługi tej platformy wymagana jest wiedza techniczna. Tak więc utrzymanie, podobnie jak pensja, będzie wysokie.
  • Istnieje ryzyko skażenia radioaktywnego
  • Odpowiedź nie jest skuteczna
  • Wymóg wody chłodzącej jest podwójny w porównaniu z elektrownią parową.

Aplikacje

Plik zastosowania elektrowni jądrowych obejmują następujące elementy.

Energia jądrowa jest wykorzystywana w różnych gałęziach przemysłu na całym świecie do odsalania wody oceanicznej, produkcji wodoru, lokalnego chłodzenia / ogrzewania, usuwania trzeciorzędowych zasobów ropy naftowej i wykorzystywana w zastosowaniach związanych z procesami cieplnymi, takimi jak kogeneracja, konwersja węgla do cieczy i pomoc w synteza surowców chemicznych.

FAQs

1). Co to jest elektrownia jądrowa?

Jest to elektrociepłownia wykorzystująca reaktor jądrowy jako źródło ciepła. Wytworzone ciepło można wykorzystać do napędzania turbiny, która jest podłączona do generatora w celu wytwarzania energii elektrycznej.

2), Ile jest elektrowni atomowych w Indiach?

W Indiach dostępnych jest siedem elektrowni jądrowych

3). Który stan w USA ma więcej elektrowni?

Pensylwania

4). Jaka jest największa elektrownia na świecie?

Obecnie „elektrownia Kashiwazaki-Kariwa” w Japonii jest największą elektrownią na świecie.

5). Jaki jest najbezpieczniejszy projekt reaktorów jądrowych?

SMR (mały reaktor modułowy) to najbezpieczniejsza konstrukcja.

6). Jakie są popularne typy elektrowni jądrowych?

Są one dostępne w dwóch typach, a mianowicie reaktor z wodą pod ciśnieniem i z wrzącą wodą

7). Jakie komponenty są używane w elektrowni jądrowej?

Są to reaktory jądrowe, generatory pary, wieża chłodnicza, turbina, generator itp.

A więc o to chodzi przegląd elektrowni jądrowych . W Indiach elektrownie jądrowe wytwarzają 6,7 GW energii, dostarczając 2% energii elektrycznej w kraju. Kontrolę tych zakładów w Indiach można przeprowadzić za pośrednictwem NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest słynna elektrownia jądrowa w Indiach?