核電原理及其發(fā)展現(xiàn)狀
&nbHSSJ系列精細(xì)篩分機(jī)sp;一、什么是核電站?
微型振動(dòng)電機(jī) 核電站是利用在動(dòng)力反應(yīng)堆中進(jìn)行的核裂變反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能來發(fā)電的動(dòng)力設(shè)施。目前世界上核電站采用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆、重水堆、快堆以及高溫氣冷堆等,但比較廣泛使用的是壓水反應(yīng)堆,約占核電總裝機(jī)容量的70%。壓水反應(yīng)堆是以普通水作冷卻劑和慢化劑,它是從軍用堆基礎(chǔ)上發(fā)展起來的最成熟、最成功的動(dòng)力堆堆型。
&n熱礦振動(dòng)篩bsp; 二、什么是核能與核裂變?
給料機(jī) 原子世界上一切物質(zhì)都由原子構(gòu)成。原子由帶正電的原子核和圍繞它高速旋轉(zhuǎn)的帶負(fù)電的電子構(gòu)成,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。
鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)中子撞擊原子核引起原子核裂變,裂變的過程釋放出能量,同時(shí)又產(chǎn)波狀擋邊輸送帶生了新的中子。新產(chǎn)生的中子引起新的原子核裂變,裂變反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,同時(shí)不斷產(chǎn)生能量。這個(gè)過程就是鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)。
核錘式破碎機(jī)能鈾-235原子核在中子的轟擊下可以發(fā)生核裂變并同時(shí)放出能量,此外,鈾-233、钚-239等也能產(chǎn)生核裂變反應(yīng),核裂變反應(yīng)放出的能量就是核能。
三、壓水固定式輸送機(jī)堆核電站的發(fā)電原理
核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大頁巖破碎機(jī)量熱能,再被高壓水把熱能帶出,在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
一回路反應(yīng)堆堆芯因核燃料裂變產(chǎn)生巨大的熱能,由主泵泵入堆芯的水被加熱成327度、155個(gè)大氣壓的高石料破碎生產(chǎn)線溫高壓水,高溫高壓水流經(jīng)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的傳熱U型管,通過管壁將熱能傳遞給U型管外的二回路冷卻水,釋放熱量后又被主泵送回堆芯重新加熱再進(jìn)入蒸汽發(fā)生器。水這樣不斷的在密閉的回路內(nèi)循環(huán),被稱為一回路。
二回路蒸汽發(fā)生器U型管外的二回路水受熱從而變成蒸汽,推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)做功,把熱能轉(zhuǎn)化為電力;做完功后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻,凝結(jié)成水返PVC輸送皮帶回蒸汽發(fā)生器,重新加熱成蒸汽。這樣的汽水循環(huán)過程,被稱為二回路。
三回路三回路使用海運(yùn)輸帶水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷卻二回路的蒸汽使之變回冷凝水。
制沙設(shè)備 四、什么是核燃料?
核燃料是可在核反應(yīng)堆中通過核裂變產(chǎn)生粉碎機(jī)核能的材料,是鈾礦石經(jīng)過開采、初加工、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮,進(jìn)而加工成核燃料元件。
壓水堆核電站用的是濃度為3%左右的核燃料(鈾-235)。大亞灣核電站的核反應(yīng)堆內(nèi)有157個(gè)核燃料組件,每個(gè)組件由17×17根燃料棒組成。燃料棒由燒結(jié)二氧化鈾芯塊裝入鋯合金管中封焊構(gòu)成。一個(gè)燃料組件中有一束控制棒,控制核裂變反圓錐機(jī)應(yīng)。
&立式粉料機(jī)nbsp;五、壓水堆核電站的三道安全保護(hù)屏障
為保障公眾和環(huán)境不受核電站放射性物質(zhì)的傷害和污染,壓水式反應(yīng)堆設(shè)置了三道安全保護(hù)屏障,只要其中有一道屏障是完整的,放射性物質(zhì)就不會(huì)泄漏到廠房以外。全世界的壓水式反應(yīng)堆均有良好的安全紀(jì)錄。
第一道屏障--燃料芯塊和包殼
燃料芯塊是燒結(jié)的二氧化鈾陶瓷基體,核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上滯留于燃料芯塊中,不會(huì)釋放出來。燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi),可有效防止裂變產(chǎn)物及放射性物質(zhì)進(jìn)入一回路水中。
第二道屏障--堅(jiān)固的壓力容器和密閉的一回路系統(tǒng)
反應(yīng)堆堆芯被密封在20厘米厚的鋼質(zhì)壓力容器內(nèi),壓力容器和整個(gè)一回路循環(huán)系統(tǒng)的管道和部件是能承受高溫高壓的密封體系,可防止放射性物質(zhì)泄漏到反應(yīng)堆廠房中。
第三道屏障--安全殼
安全殼是由鋼筋混凝土澆筑而成,殼壁厚90厘米,內(nèi)襯6毫米的鋼板,在建造時(shí)運(yùn)用了預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù),提高了混凝土墻的強(qiáng)度,可以承受5個(gè)大氣壓的壓力,確保在所有事故情況下都可以防止放射性物質(zhì)進(jìn)入自然界。
目前按國家環(huán)保總局提供的國家標(biāo)準(zhǔn),正常的輻射劑量0.25mSv/年.人
大亞灣核電站經(jīng)過超過十年的運(yùn)行,核電站周邊地區(qū)輻射測(cè)量結(jié)果0.01mSv/年.人
而人到醫(yī)院看病需要照X光透視一次的輻射劑量是0.02mSv/次.人
如果人們乘飛機(jī)從北京-歐洲往返一次的輻射劑量是0.04mSv/次.人
由于壓水堆核電站有了三道屏障,核電站運(yùn)行對(duì)周圍居民的輻射影響,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然輻射。
六、壓水式核反應(yīng)堆與原子彈的區(qū)別
原子彈由濃度為90%以上的鈾-235或钚-239和復(fù)雜精密的引爆裝置構(gòu)成。引爆裝置使烈性炸藥爆炸,將高濃度的鈾-235或钚-239迅猛壓緊,使它瞬間形成劇烈的、不受控制的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng),巨大的能量在瞬間釋放出來,發(fā)生核爆炸。
壓水式核反應(yīng)堆內(nèi)鈾-235的濃度只有3%左右,且分散布置,在任何情況下都不可能緊聚在一起發(fā)生核爆炸,而且反應(yīng)堆還有多重安全保護(hù)系統(tǒng),確保它不會(huì)失控。
七、壓水堆核電站不會(huì)發(fā)生切爾諾貝利核電站那樣的事故!
1986年4月26日,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站因人為的連續(xù)違反操作規(guī)程而導(dǎo)致事故發(fā)生,大量放射性物質(zhì)因沒有安全殼的包容直接向外泄漏,造成環(huán)境嚴(yán)重污染。
這樣的事故不會(huì)在壓水堆核電站中發(fā)生,因?yàn)閮烧呤墙厝徊煌暮穗娬尽#ㄒ娗袪栔Z貝利核電站和壓水堆核電站優(yōu)劣對(duì)比表)
八、核電是經(jīng)濟(jì)的能源
煤、石油、天然氣是重要的化工原料,用作燃燒非常可惜。1千克鈾-235裂變釋放的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量。一座100萬千瓦的火電站一年燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤約230萬噸,而一座100萬千瓦的核電站一年消耗核燃料約30噸。
從20世紀(jì)50年代以來,歐美等發(fā)達(dá)國家均建造了大量核電站,其中法國核電站的發(fā)電量已占該國總發(fā)電量的85%,在這些國家,核電的發(fā)電成本已經(jīng)低于煤電。
九、世界核電發(fā)展現(xiàn)狀
核電自20世紀(jì)50年代中期問世以來,目前已取得長(zhǎng)足的發(fā)展。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的統(tǒng)計(jì),截止2005年9月底,全世界正在運(yùn)行的核電機(jī)組443座(其中輕水堆核電站占80.5%,重水堆核電站占7.8%;而輕水堆中,壓水堆核電站占了60%),分布在31個(gè)國家或地區(qū),年發(fā)電量占世界總量的16%;另外,正在建造的核電機(jī)組25座。
目前,核電主要分布在北美(美國、加拿大)、東亞(日本、韓國)和歐洲(法國、英國、俄羅斯、德國)等,這8?jìng)€(gè)國家的反應(yīng)堆數(shù)量占全世界總和的74%,裝機(jī)容量則占79.5%。反應(yīng)堆擁有量排名前三位的美國、法國、日本的反應(yīng)堆總和占全世界的49.4%,裝機(jī)容量占56.9%。
核電在世界能源結(jié)構(gòu)中起著重要的作用,是優(yōu)化國家或地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、提高能源安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要力量。(附世界部分國家和地區(qū)核電站一覽表)
十、發(fā)展核電是保障國家能源安全、調(diào)整國家能源結(jié)構(gòu)的需要
改革開放以來,我國電力工業(yè)從過去的嚴(yán)重缺電到目前裝機(jī)容量和發(fā)電量均居世界第二位,火電和水電的快速發(fā)展功不可沒。但是,我國一次能源的布局很不均衡,煤炭資源主要分布在北部,水能資源主要分布在中西部,而電力負(fù)荷中心主要在東南沿海。
長(zhǎng)期以來,以煤電為主的能源結(jié)構(gòu),″北煤南運(yùn)″和″西電東送″的能源輸送走向,加劇了環(huán)境和運(yùn)輸壓力;而已探明的水電資源即使全部開發(fā)出來,也難以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。因此,發(fā)展核電是優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源布局、保障我國能源安全、滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的一種有效選擇。
核電產(chǎn)業(yè)不僅僅指“核”,也不僅僅指“電”,而是指與核電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工建設(shè)、調(diào)試營(yíng)運(yùn)、核燃料供應(yīng)等有關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈條中的主要環(huán)節(jié)組成的產(chǎn)業(yè)群。通過核電站的建設(shè),能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)國產(chǎn)化能力的提高,更重要的是通過核電設(shè)備的制造,使裝備制造業(yè)的技術(shù)水平有一個(gè)明顯提升,為國家的核能力奠定堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、人才基礎(chǔ)。
另外,據(jù)國家環(huán)??偩纸y(tǒng)計(jì),目前我國因二氧化硫污染產(chǎn)生的酸雨危害面積已達(dá)到國土總面積的30%,全國年均降水PH值低于5.6的城市地區(qū)已占全國城市面積的70.6%,我國已成為世界三大酸雨區(qū)之一。環(huán)境污染必然造成高昂的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本,并對(duì)公眾健康產(chǎn)生較明顯的損害。
因此,發(fā)展核電這種安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的清潔能源,是保持生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
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