核電站是指將核能轉(zhuǎn)換為熱能,用以產(chǎn)生供汽輪機用的蒸汽,汽輪機再帶動發(fā)電機,構(gòu)成了產(chǎn)生商用電力的電廠。
核電站是怎樣發(fā)電的?簡而言之,它是以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應(yīng)堆中發(fā)生特殊形式的“燃燒”產(chǎn)生熱量,來加熱水使之變成蒸汽。蒸汽通過管路進入汽輪機,推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。核電站的汽輪發(fā)電機及電器設(shè)備與普通火電站大同小異,其奧妙主要在于核反應(yīng)堆。
核電站除了關(guān)鍵設(shè)備———核反應(yīng)堆外,還有許多配合的重要設(shè)備。以壓水堆核電站為例,它們是主泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、安全殼、汽輪發(fā)電機和危急冷卻系統(tǒng)等。它們在核電站中有各自的特殊功能。
主泵,如果把反應(yīng)堆中的冷卻劑比作人體血液的話,那主泵則是心臟。它的功用是把冷卻劑送進堆內(nèi),然后流過蒸汽發(fā)生器,以保證裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量及時傳遞出來。
穩(wěn)壓器,又稱壓力平衡器,是用來控制反應(yīng)堆系統(tǒng)壓力變化的設(shè)備。在正常運行時,起保持壓力的作用;發(fā)生事故時,提供超壓保護。穩(wěn)壓器里設(shè)有加熱器和噴淋系統(tǒng),當(dāng)反應(yīng)堆里壓力過高時,噴灑冷水降壓;當(dāng)堆內(nèi)壓力太低時,加熱器自動通電加熱使水蒸發(fā)以增加壓力。
蒸汽發(fā)生器,它的作用是把通過反應(yīng)堆的冷卻劑的熱量傳給二次回路水,并使之變成蒸汽,再通入汽輪發(fā)電機的汽缸做功。
安全殼,用來控制和限制放射性物質(zhì)從反應(yīng)堆擴散出去,以保護公眾免遭放射性物質(zhì)的傷害。萬一發(fā)生罕見的反應(yīng)堆一回路水外逸的失水事故時,安全殼是防止裂變產(chǎn)物釋放到周圍的最后一道屏障。安全殼一般是內(nèi)襯鋼板的預(yù)應(yīng)力混凝土厚壁容器。
汽輪機,核電站的汽輪發(fā)電機在構(gòu)造上與常規(guī)火電站的大同小異,不同的是由于蒸汽壓力和溫度都較低,所以同等功率機組的汽輪機體積比常規(guī)火電站的大。
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