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利用核能进行发电的电站称为核电站。
核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电,或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施,通常称为核电站。
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(1)压水堆核电站模型(PWR)
这是用轻水冷却、轻水慢化的一种核电站,为了保证经过堆芯(核燃料区)的冷却水不汽化,就要对冷却剂保持一定的压力,故叫压水堆。
压水堆核电站模型(2)沸水堆核电站模型(BWR)
这也是一种轻水慢化、轻水冷却的核电站,只是水在反应堆内汽化,产生蒸汽直接推动汽轮发电机。由于水在反应堆内汽化时呈沸腾状,故叫沸水堆核电站。
(3)高温气冷堆核电站模型(HTGR)
这是一种用石墨作慢化剂、惰性气体作导热剂的核电站,加热到高温的气体通过热交换器产生蒸汽,从而发电。
(4)重水堆核电站模型
这是用重水作慢化剂和导热剂的核电站,可用天然金属铀作核原料。
重水堆核电站模型(5)压力管式石墨慢化沸水堆核电站(RBMK)
这是石墨作慢化剂,轻水作冷却剂在压力管内沸腾的一种核电站,前苏联切尔诺贝利核电站就是这种形式的。
(6)钠冷快堆核电站模型
这是一种往往以钚-作核燃料,以钠做导热剂的核电站,这是快中子堆,在发电的同时可以增殖核燃料,目前尚未推出商用堆,但各国都在竞相研究。
在压水堆内,由核燃料原子核自持链式裂变反应产生大量热量,冷却剂(又称载热体)将反应堆中的热量带入蒸汽发生器,并将热量传给其工作介质——水,然后主循环泵把冷却剂输送回反应堆,循环使用,由此组成一个回路,称为一回路。这一过程也就是核裂变能转换为热能的能量转换过程。
核电站一回路模型