Ydinvoiman lämpöenergia voimalaitos voidaan tuottaa ydinreaktion tai ydinfissioiden kautta. Ydinfissioiden raskaat alkuaineet ovat uraani / torium, joka suoritetaan erityisessä laitteessa, jota kutsutaan ydinreaktoriksi. Ydinfissio voi tuottaa valtavan määrän energiaa. Ydinvoiman muut osat ja tavanomaiset lämpövoimalat ovat samat. 1 kg: n uraanin fissio tuottaa lämpöenergiaa, joka on yhtä suuri kuin 4500 tonnin korkealaatuisen hiilen tuottama energia. Tämä vähentää merkittävästi polttoaineen kuljetuskustannuksia, joten se on näiden laitosten merkittävä etu. Maailmanlaajuisesti polttoaineita on valtavasti, joten nämä laitokset voivat toimittaa sähköenergiaa jatkuvasti satoja vuosia. Ydinvoimalat tuottaa 10% sähköstä koko maailman sähköstä
Mikä on ydinvoimala?
Määritelmä: Voimalaitos, jota käytetään lämmittämään vettä höyryä , niin tätä höyryä voidaan käyttää valtavien turbiinien pyörittämiseen sähkön tuottamiseksi. Nämä laitokset käyttävät lämpöä ydinfissiossa syntyvän veden lämmittämiseen. Joten ydinfissiossa olevat atomit jakautuvat pienemmiksi atomeiksi energian tuottamiseksi. ydinvoimalan kaavio näkyy alla.
Ydinvoimalaitoksen toimintaperiaate
Voimalaitoksessa fissio tapahtuu reaktorissa ja reaktorin keskiosaa kutsutaan ytimeksi, joka sisältää uraanipolttoainetta, ja tästä voidaan muodostaa pellettejä keraaminen . Jokainen pelletti tuottaa 150 gallonaa öljyenergiaa. Pellettien tuottama kokonaisenergia pinotaan metallisiin polttoainesauvoihin. Joukko näistä sauvoista tunnetaan polttoainekokoonpanona ja reaktorisydämessä on useita polttoainekokoonpanoja.
Ydinfission aikana lämpöä voidaan tuottaa reaktorin ytimessä. Tätä lämpöä voidaan käyttää veden lämmittämiseen höyryksi, jotta turbiinin siivet voidaan aktivoida. Kun turbiinin siivet ovat aktivoituneet, ne ajavat generaattorit tehdä sähköä. Voimalaitoksessa on käytettävissä jäähdytystorni, joka jäähdyttää höyryä veteen, muuten ne käyttävät vettä eri resursseista. Lopuksi jäähdytettyä vettä voidaan käyttää uudelleen höyryn muodostamiseksi.
Ydinvoimalaitos-lohkokaavio
Ydinvoimalaitoksen komponentit
Yllä olevassa ydinvoimalaitoksen lohkokaaviossa on erilaisia komponentteja, jotka sisältävät seuraavat.
Ydinreaktori
Voimalaitoksessa ydinreaktori on välttämätön komponentti, kuten lämmönlähde, joka sisältää ydinketjun polttoaineen ja reaktion, mukaan lukien ydinjätteet. Ydinreaktorissa käytetty ydinpolttoaine on uraania ja sen reaktiot ovat reaktorissa syntyvä lämpö. Sitten tämä lämpö voidaan siirtää reaktorin jäähdytysnesteeseen lämmön tuottamiseksi kaikkiin voimalaitoksen osiin.
On olemassa erityyppisiä ydinreaktoreita, joita käytetään plutoniumin, alusten, satelliittien ja lentokoneiden valmistuksessa tutkimukseen sekä lääketieteellisiin tarkoituksiin. Voimalaitos sisältää paitsi reaktorin, myös turbiinit, generaattorit, jäähdytystornit ja erilaiset turvajärjestelmät.
Steam Generation
Kaikissa voimalaitoksissa höyryn tuotanto on yleistä, mutta tuotantotapa muuttuu. Suurin osa laitoksista käyttää vesireaktoreita käyttämällä kahta kierrosta pyörivää vettä höyryn tuottamiseksi. Ensisijainen silmukka kuljettaa erittäin kuumaa vettä vaihdon lämmittämiseksi, kun matalapaineista vettä kierrätetään, sitten se lämmittää vettä tuottamaan höyryä turbiiniosaan siirtämiseksi.
Generaattori ja turbiini
Kun höyry on muodostunut, se kulkee suurilla paineilla turbiinin nopeuttamiseksi. Turbiinien pyörimistä voidaan käyttää pyörimään sähkögeneraattori sähköverkkoon siirretyn sähkön tuottamiseksi.
Jäähdytystornit
Ydinvoimalaitoksessa tärkein osa on jäähdytystorni, jota käytetään vähentämään veden lämpöä. Katso lisätietoja tästä linkistä mikä on jäähdytystorni - komponentit, rakentaminen ja sovellukset
Ydinvoimalaitoksen toiminta
Elimet, kuten uraani tai torium, haastetaan ydinreaktorin ydinfissioreaktioon. Tämän halkeamisen takia voidaan tuottaa valtava määrä lämpöenergiaa ja se siirtyy jäähdytysreaktoriin. Tässä jäähdytysneste on vain vettä, nestemäistä metallia, muuten kaasua. Vesi kuumennetaan virtaamaan lämmönvaihtimessa niin, että se muuttuu korkean lämpötilan höyryksi. Sitten syntyvä höyry saa tuottaa a höyryturbiini juosta. Jälleen höyry voidaan vaihtaa takaisin jäähdytysnesteeksi ja kierrättää lämmönvaihtimeen. Joten turbiini ja laturi on kytketty tuottamaan sähköä. Muuntajan avulla tuotettua sähköä voidaan lisätä käytettäväksi kaukoliikenteessä.
Ydinvoimalaitoksen tehokkuus
Ydinvoimalaitoksen tehokkuus voidaan päättää yhtä lailla kuin muutkin lämpömoottorit, koska teknisesti laitos on suuri lämpömoottori. Jokaiselle lämpötehoyksikölle tuotetun sähkön summa antaa laitokselle lämpötehokkuuden ja termodynamiikan toisen lain vuoksi näiden voimalaitosten tehokkuudella on korkeampi raja.
Normaalien ydinvoimaloiden hyötysuhde on noin 33-37%, mikä vastaa fossiilisilla polttoaineilla tuotettuja voimalaitoksia. Korkean lämpötilan ja nykyisemmät mallit, kuten 4. sukupolven reaktorit, voivat saavuttaa yli 45 prosentin hyötysuhteen.
Ydinvoimalaitostyypit
Ydinvoimalaitoksia on kahta tyyppiä, kuten painevesireaktori ja kiehuvan veden reaktori.
Paineistettu vesireaktori
Tällaisessa reaktorissa jäähdytysnesteenä käytetään tavallista vettä. Tätä pidetään erittäin suurella voimalla, jotta se ei kiehu. Lämmönvaihdin tässä reaktorissa siirtää lämmitetyn veden, jossa vesi toissijaisesta jäähdytysnesteympyrästä muuttuu höyryksi. Siksi tämä silmukka on täysin vapaa radioaktiivisesta materiaalista. Tässä reaktorissa jäähdytysneste toimii moderaattorina. Näiden etujen vuoksi näitä reaktoreita käytetään useimmiten.
Kiehuva vesireaktori
Tämän tyyppisessä reaktorissa on käytettävissä vain yksi jäähdytysnestesilmukka. Veden sallitaan lämmetä reaktorissa. Höyry syntyy reaktorista, kun se menee ulos reaktorista, ja höyry virtaa koko höyryturbiinissa. Tämän reaktorin tärkein haittapuoli on, että jäähdytysvesi lähestyy polttoainesauvoja ja turbiinia. Joten radioaktiivista materiaalia voitaisiin sijoittaa turbiinin päälle.
Ydinvoimalaitoksen sijoituspaikan valinta
Ydinvoiman PowerPoint-paikan valinta voidaan tehdä ottamalla huomioon tekninen vaatimus. Ydinvoimalaitoksen järjestely ja toiminta riippuvat pääasiassa alueen ominaisuuksista.
Laitosta suunniteltaessa on otettava huomioon työmaan riskit. Laitoksen suunnittelun on käsiteltävä valtavia luonnonilmiöitä ja ihmisen aiheuttamia toimia vahingoittamatta laitoksen käyttövarmuutta.
Jokaisessa paikassa on annettava tarvittavat tarpeet, kuten hävitetyt ja hajoavat jäähdytyselementit, virtalähteen saatavuus, erinomainen tiedonsiirto ja tehokas kriisinhallinta jne. Voimalaitoksen osalta arvio laitoksesta on tyypillisesti eri vaiheissa, kuten valinta, karakterisointi, ennen käyttöä, ja toiminnallinen.
Ydinvoimalat Intiassa
Intiassa on seitsemän ydinvoimalaa, jotka sisältävät seuraavat.
- Kudankulamin ydinvoimala, joka sijaitsee Tamil Nadussa
- Tarapurin ydinreaktori, joka sijaitsee Maharashtrassa
- Rajasthanin atomivoimala, joka sijaitsee Rajasthanissa
- Kaigan atomivoimala, joka sijaitsee Karnatakassa
- Kalapakkamin ydinvoimala, joka sijaitsee Tamil Nadussa
- Naroran ydinreaktori, joka sijaitsee Uttar Pradeshissa
- Kakaraparin atomivoimala, joka sijaitsee Gujaratissa
Edut
ydinvoimaloiden edut Sisällytä seuraavat.
- Se käyttää vähemmän tilaa verrattuna muihin voimalaitoksiin
- Se on erittäin taloudellinen ja tuottaa valtavaa sähkötehoa.
- Nämä laitokset sijaitsevat lähellä kuormituskeskusta, koska valtavaa polttoainetta ei tarvita.
- Se tuottaa valtavan määrän voimaa jokaisen ydinfissioprosessin aikana
- Se käyttää vähemmän polttoainetta valtavan energian tuottamiseen
- Sen toiminta on luotettavaa
- Höyryvoimaloihin verrattuna se on erittäin puhdas ja siisti
- Käyttökustannukset ovat pienet
- Se ei tuota saastuttavia kaasuja
Haitat
ydinvoimaloiden haitat Sisällytä seuraavat.
- Ensisijaisen asennuksen hinta on erittäin korkea verrattuna muihin voimalaitoksiin.
- Ydinpolttoaine on kallista, joten talteenotto on vaikeaa
- Korkeat pääomakustannukset verrattuna muihin voimalaitoksiin
- Tämän levyn käyttö edellyttää teknistä tietämystä. Joten ylläpito ja palkka ovat korkeat.
- Radioaktiivinen pilaantuminen on mahdollista
- Vastaus ei ole tehokasta
- Jäähdytysveden tarve on kaksinkertainen verrattuna höyryvoimalaan.
Sovellukset
ydinvoimaloiden sovelluksia Sisällytä seuraavat.
Ydinenergiaa käytetään eri teollisuudenaloilla kaikkialla maailmassa meriveden suolanpoistoon, vedyn tuotantoon, kaukojäähdytykseen / lämmitykseen, tertiääristen öljyvarojen poistamiseen ja käytetään lämpöprosessisovelluksissa, kuten yhteistuotannossa, hiilen muuntamisessa nesteeksi ja apua kemiallisten raaka-aineiden synteesi.
UKK
1). Mikä on ydinvoimala?
Tämä on lämpövoimala, joka käyttää ydinreaktoria lämmönlähteenä. Syntynyttä lämpöä voidaan käyttää turbiinin käyttämiseen, joka on kytketty generaattoriin tai tuottamaan sähköä.
2), kuinka monta ydinvoimalaa Intiassa on?
Intiassa on käytettävissä seitsemän ydinvoimalaa
3). Missä USA: n osavaltiossa on enemmän voimalaitoksia?
Pennsylvania
4). Mikä on maailman suurin voimalaitos?
Tällä hetkellä Japanissa sijaitseva Kashiwazaki-Kariwa-voimalaitos on maailman suurin voimalaitos.
5). Mikä on turvallisin rakenne ydinreaktoreille?
SMR (pieni modulaarinen reaktori) on turvallisin malli.
6). Mitkä ovat yleisimmät ydinvoimaloiden tyypit?
Näitä on saatavana kahdentyyppisissä paine- ja kiehutusvesireaktoreissa
7). Mitä komponentteja ydinvoimalaitoksessa käytetään?
Ne ovat ydinreaktoreita, höyryntuotanto, jäähdytystorni, turbiini, generaattori jne.
Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus ydinvoimaloista . Intiassa ydinvoimalat tuottavat 6,7 GW energiaa tuottamalla 2% maan sähköstä. Näiden laitosten hallinta Intiassa voidaan suorittaa Intian NPCIL - Nuclear Power Corporationin kautta. Tässä on kysymys sinulle, mikä on kuuluisa ydinvoimala Intiassa?
