四、核电站
核电站的原理 利用核能发电的电站叫做核电站.目前已建成运转的核电站,都是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的.
核电站的核心是反应堆,它以铀为核燃料,反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,通过汽轮发电机转化为电能.图 14—10 是核电站的原理示意图.
■图 14—10 核电站原理示意图
第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆,在那里被加热,然后进入热交换器,把热量传给第二回路的水,以后又被泵压回到反应堆里.
在热交换器内,第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽,送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低,进入冷凝器,最后又由水泵把它压回热交换器.
高速旋转的汽轮机带动发电机发电.
核电站的特点 核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低 20%以上.核电站还可以大大减少燃料的运输量.例如,一座 100 万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨.
核电站特别适于缺少煤、石油、水能等能源的地区.例如我国就把自己设计建造的第一座核电站,建在化石燃料短缺、能源需求量大的华东地区.
我国要大力开发核能.没有核能的开发,我们将不可能赶上世界先进水平.我国浙江秦山核电站(见彩图 13)和广东大亚湾核电站已运行发电.预计到 2010 年,我国核电站的功率可达 3000~5000 万千瓦,年核发电量将达 1500~2500 亿千瓦时.
由于核电站有很多优点,世界上许多国家都在大力发展核电.到 1989
年全世界运行中的发电核反应堆有 434 座,总装机容量约 32000 万千瓦, 发电量占世界总发电量的 17%.预计到本世纪末,核能发电将达到世界总发电量的 30%.核能将成为 21 世纪的主要能源之一.
核电站的建设必须采用可靠的保护措施,以保证电站的安全运行,防止放射性物质泄漏,避免造成放射性污染.