Vad är ett kärnkraftverk: arbete och dess tillämpningar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Värmeenergin i kärnkraften kraftverk kan genereras genom en kärnreaktion eller kärnklyvning. De tunga elementen i kärnklyvning är uran / Thorium utförs i en speciell anordning som kallas en kärnreaktor. En enorm mängd energi kan genereras på grund av kärnklyvning. De övriga delarna inom kärnkraften, liksom konventionella termiska anläggningar, är desamma. Klyvningen av 1 kg uran genererar värmeenergi som är lika med den energi som genereras genom 4500 ton högkvalitativt kol. Detta minskar bränsletransportkostnaden avsevärt, så det är en stor fördel med dessa anläggningar. Över hela världen finns det enorma avlagringar av bränslen, därför kan dessa anläggningar leverera elektrisk energi kontinuerligt i hundratals år. Kärnkraftverk generera 10% av elen från hela elen i världen

Vad är ett kärnkraftverk?

Definition: Kraftverket som används för att värma upp vattnet för att generera ånga , då kan denna ånga användas för att rotera stora turbiner för att generera el. Dessa anläggningar använder värmen för att värma upp vattnet som genereras av kärnklyvning. Så atomerna i kärnklyvningen kommer att delas upp i olika mindre atomer för att generera energi. De diagram över kärnkraftverk visas nedan.




Arbetsprincip för kärnkraftverk

I kraftverket sker klyvning i reaktorn och mitten av reaktorn är känd som kärnan som inkluderar uranbränsle, och detta kan formas till pellets av keramisk . Varje pellet genererar 150 liter oljeenergi. Den totala energin som genereras från pelletsen staplas i metallbränslestavar. Ett gäng av dessa stavar är kända som en bränslepatron och en reaktorkärna innehåller flera bränslepatroner.

Under kärnklyvning kan värmen genereras i reaktorns kärna. Denna värme kan användas för att värma upp vattnet till ånga så att turbinbladen kan aktiveras. När turbinbladen har aktiverats kör de generatorer för att göra el. I ett kraftverk finns ett kyltorn tillgängligt för att kyla ångan i vattnet, annars använder de vattnet från olika resurser. Slutligen kan det kylda vattnet återanvändas för att generera ånga.



Kärnkraftverk-blockdiagram

Kärnkraftverk-blockdiagram

Komponenter i kärnkraftverket

I blockdiagrammet ovan för kärnkraftverket finns det olika komponenter som inkluderar följande.

Kärnreaktor

I ett kraftverk är en kärnreaktor en viktig komponent som en värmekälla som inkluderar bränslet och dess reaktion från kärnkedjan inklusive avfallsprodukter från kärnkraft. Kärnbränslet som används i kärnreaktorn är uran och dess reaktioner genereras i en reaktor. Därefter kan denna värme överföras till kylvätskan i reaktorn för att generera värme till alla delar i kraftverket.


Det finns olika typer av kärnreaktorer som används vid tillverkning av plutonium, fartyg, satelliter och flygplan för forskning såväl som medicinska ändamål. Kraftverket inkluderar inte bara reaktorn och inkluderar även turbiner, generatorer, kyltorn, en mängd olika säkerhetssystem.

Ånggenerering

I alla kraftverk är ångproduktionen generell, men sättet att generera kommer att förändras. De flesta av anläggningarna använder vattenreaktorer genom att använda två öglor med roterande vatten för att generera ånga. Den primära slingan bär mycket varmt vatten för uppvärmning av en växel när vatten vid lågt tryck har cirkulerats, sedan värmer det vattnet för att generera ångan som överförs till turbinsektionen.

Generator & turbin

När ångan har genererats rör sig den med höga tryck för att påskynda turbinen. Turbinernas rotation kan användas för att rotera en elektrisk generator för att generera el som överförs till elnätet.

Kylartorn

I ett kärnkraftverk är den viktigaste delen ett kyltorn som används för att minska värmen från vattnet. Se den här länken för att veta mer om vad är ett kyltorn - komponenter, konstruktion och applikationer

Arbeta med kärnkraftverk

Elementen som Uranium eller Thorium är stämda kärnklyvningsreaktion av en kärnreaktor. På grund av denna klyvning kan en enorm mängd värmeenergi genereras och den överförs till kylvätskereaktorn. Här är kylvätskan inget annat än vatten, flytande metall annars gas. Vattnet värms upp för att strömma i en värmeväxlare så att det övergår till ånga vid hög temperatur. Sedan får ångan som produceras tillåta en ångturbin springa. Ångan kan återigen bytas ut till kylvätska och återvinnas för att användas för värmeväxlaren. Så, turbinen och generatorn är anslutna för att producera el. Genom att använda en transformator kan den producerade elen ökas för användning i fjärrkommunikation.

Kärnkraftverkets effektivitet

Kärnkraftverkets effektivitet kan bestämmas lika med andra värmemotorer, eftersom tekniskt sett är anläggningen en stor värmemotor. Summan av elkraft som genereras för varje enhet av termisk kraft kommer att ge anläggningen en termisk effektivitet och på grund av termodynamikens andra lag finns det en högre gräns för hur effektiva dessa kraftverk kan vara.

De normala kärnkraftverken uppnår effektivitet cirka 33 till 37%, vilket motsvarar fossileldade anläggningar. Högtemperatur- och mer aktuella konstruktioner som Generation IV-reaktorerna kan få effektivitet över 45%.

Typer av kärnkraftverk

Det finns två typer av kärnkraftverk såsom tryckvattenreaktor och kokvattenreaktor.

Tryckvattenreaktor

I denna typ av reaktor används vanligt vatten som kylvätska. Detta hålls vid extremt hög kraft så att det inte får koka. En värmeväxlare i denna reaktor överför det uppvärmda vattnet där vattnet från den sekundära kylvätskecirkeln byts till ånga. Därför är denna slinga helt fri från radioaktivt material. I denna reaktor fungerar kylvätskan som moderator. På grund av dessa fördelar används dessa reaktorer oftast.

Kokande vattenreaktor

I denna typ av reaktor är en enda kylmedelsslinga endast tillgänglig. Vattnet är tillåtet att värmas i reaktorn. Ångan produceras från reaktorn när den går ut från reaktorn och ångan kommer att strömma genom ångturbinen. Den största nackdelen med denna reaktor är att kylvätskan närmar sig bränslestavarna och turbinen. Så radioaktivt material kan placeras över turbinen.

Platsval för kärnkraftverk

Valet av plats för kärnkrafts PowerPoint kan göras genom att beakta det tekniska kravet. Anläggningen och arbetet för ett kärnkraftverk beror främst på platsens egenskaper.
När anläggningen designas måste riskerna från webbplatsen beaktas. Anläggningens design måste hanteras med en enorm naturlig förekomst och mänskligt framkallade åtgärder, utan att skada anläggningens driftsäkerhet.

Varje plats måste ge nödvändiga behov som kasserade och förfallna kylflänsar, tillgänglighet för strömförsörjning, utmärkt kommunikation och effektiv krishantering etc. För ett kraftverk upptar uppskattningen av platsen vanligtvis olika steg som val, karakterisering, fördrift, och operativt.

Kärnkraftverk i Indien

Det finns sju kärnkraftverk i Indien som inkluderar följande.

  • Kudankulam kärnkraftverk, beläget i Tamil Nadu
  • Tarapur kärnreaktor, belägen i Maharashtra
  • Rajasthan Atomic Power Plant, beläget i Rajasthan
  • Kaiga Atomic Power Plant, beläget i Karnataka
  • Kalapakkams kärnkraftverk, beläget i Tamil Nadu
  • Narora Nuclear Reactor, som ligger i Uttar Pradesh
  • Kakarapar Atomic Power Plant, beläget i Gujarat

Fördelar

De fördelarna med kärnkraftverk inkluderar följande.

  • Det använder mindre utrymme jämfört med andra kraftverk
  • Det är extremt ekonomiskt och genererar enorm elektrisk kraft.
  • Dessa anläggningar ligger nära lastcentret eftersom det inte finns något behov av stort bränsle.
  • Det genererar en enorm mängd kraft i processen för varje kärnklyvning
  • Det använder mindre bränsle för att generera enorm energi
  • Dess drift är tillförlitlig
  • Jämfört med ångkraftverk är det mycket rent och snyggt
  • Driftskostnaden är liten
  • Det producerar inte förorenande gaser

Nackdelar

De nackdelar med kärnkraftverk inkluderar följande.

  • Kostnaden för primär installation är extremt hög jämfört med andra kraftverk.
  • Kärnbränslet är dyrt så det är svårt att återvinna
  • Hög kapitalkostnad jämför med andra kraftverk
  • Teknisk kunskap krävs för att driva denna anläggning. Så underhållet, liksom lönen, kommer att vara högt.
  • Det finns en risk för radioaktiv förorening
  • Svaret är inte effektivt
  • Kravet på kylvatten är dubbelt jämfört med ett ångkraftverk.

Applikationer

De tillämpningar av kärnkraftverk inkluderar följande.

Kärnenergi används i olika industrier över hela världen för avsaltning av havsvatten, produktion av väte, fjärrkylning / uppvärmning, avlägsnande av tertiära oljeresurser och används i värmeprocessapplikationer som kraftvärme, omvandling av kol till vätskor och hjälp i kemisk råmassesyntes.

Vanliga frågor

1). Vad är ett kärnkraftverk?

Detta är ett termiskt kraftverk som använder en kärnreaktor som värmekälla. Den genererade värmen kan användas för att driva en turbin som är ansluten till en generator eller generera el.

2), Hur många kärnkraftverk finns det i Indien?

Det finns sju kärnkraftverk tillgängliga i Indien

3). Vilken stat i USA har fler kraftverk?

Pennsylvania

4). Vad är världens största kraftverk?

För närvarande är Kashiwazaki-Kariwa-kraftverket i Japan världens största kraftverk.

5). Vad är den säkraste designen för kärnreaktorer?

SMR (liten modulär reaktor) är den säkraste designen.

6). Vilka är de vanligaste typerna av kärnkraftverk?

Dessa finns i två typer, nämligen tryckvatten- och kokvattenreaktor

7). Vilka komponenter används i ett kärnkraftverk?

De är kärnreaktorer, ånggenerering, kyltorn, turbin, generator, etc.

Således handlar det här om en översikt över kärnkraftverk . I Indien genererar kärnkraftverk 6,7 GW energi genom att bidra med 2% av elen i landet. Kontrollen av dessa anläggningar i Indien kan ske genom NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Här är en fråga till dig, vad är det berömda kärnkraftverket i Indien?