Toplotna energija v jedru elektrarna lahko nastanejo z jedrsko reakcijo ali jedrsko cepitvijo. Težki elementi jedrske cepitve so Uran / Torij, ki se izvaja v posebni napravi, imenovani jedrski reaktor. Zaradi jedrske cepitve lahko nastane ogromno energije. Preostali deli znotraj jedrske in običajne termoelektrarne so enaki. Cepitev 1 kg urana ustvarja toplotno energijo, ki je enaka energiji, proizvedeni s 4500 tonami visokokakovostnega premoga. To bistveno zmanjša stroške prevoza goriva, zato je to velika prednost teh obratov. Po vsem svetu obstajajo ogromna nahajališča goriv, zato lahko te naprave neprekinjeno oskrbujejo z električno energijo na stotine let. Jedrske elektrarne proizvedejo 10% električne energije od celotne električne energije na svetu
Kaj je jedrska elektrarna?
Opredelitev: Elektrarna, ki se uporablja za ogrevanje vode za pridobivanje para , potem se lahko s to paro vrtijo velike turbine za proizvodnjo električne energije. Te rastline toploto uporabljajo za ogrevanje vode, ki nastane z jedrsko cepitvijo. Torej se bodo atomi v jedrski cepitvi razdelili na različne manjše atome za proizvodnjo energije. The diagram jedrske elektrarne je prikazano spodaj.
Načelo delovanja jedrske elektrarne
V elektrarni se cepitev odvija v reaktorju, sredina reaktorja pa je znana kot jedro, ki vključuje uranovo gorivo in se lahko oblikuje v pelete keramika . Vsak pelet proizvede 150 litrov nafte. Celotna energija, proizvedena iz peletov, je zložena v kovinske gorivne palice. Skupina teh palic je znana kot gorivni sklop, reaktorsko jedro pa vključuje več gorivnih sklopov.
Med jedrsko cepitvijo lahko toplota nastane v jedru reaktorja. To toploto lahko uporabimo za ogrevanje vode v paro, da lahko aktiviramo lopatice turbine. Ko se lopatice turbine aktivirajo, jih poganjajo generatorji za proizvodnjo električne energije. V elektrarni je na voljo hladilni stolp za hlajenje pare v vodo, sicer jo uporabljajo iz različnih virov. Na koncu lahko ohlajeno vodo ponovno uporabimo za proizvodnjo pare.
Blok-diagram jedrske elektrarne
Sestavni deli jedrske elektrarne
V zgornjem blokovnem diagramu jedrske elektrarne obstajajo različne komponente, ki vključujejo naslednje.
Jedrski reaktor
V elektrarni je jedrski reaktor bistvena sestavina, kot je vir toplote, ki vključuje gorivo in njegovo reakcijo jedrske verige, vključno z jedrskimi odpadki. Jedrsko gorivo, ki se uporablja v jedrskem reaktorju, je uran in njegove reakcije so toplota, ki nastane v reaktorju. Nato se lahko ta toplota prenese v hladilno sredstvo reaktorja, da proizvede toploto do vseh delov elektrarne.
Obstajajo različne vrste jedrskih reaktorjev, ki se uporabljajo za proizvodnjo plutonija, ladij, satelitov in letal za raziskovalne in medicinske namene. Elektrarna ne vključuje samo reaktorja, vključuje pa tudi turbine, generatorje, hladilne stolpe in različne varnostne sisteme.
Proizvodnja pare
V vseh elektrarnah je proizvodnja pare splošna, vendar se bo način pridobivanja spremenil. Večina rastlin uporablja vodne reaktorje z uporabo dveh zank vrtljive vode za ustvarjanje pare. Primarna zanka prenaša zelo vročo vodo za ogrevanje izmenjave, ko kroži voda pod nizkim tlakom, nato pa segreje vodo, da ustvari paro za prenos v odsek turbine.
Generator in turbina
Ko je para ustvarjena, potuje z visokimi tlaki, da pospeši turbino. Vrtenje turbin se lahko uporablja za vrtenje turbine električni generator za proizvodnjo električne energije, ki se prenaša v električno omrežje.
Hladilni stolpi
V jedrski elektrarni je najpomembnejši hladilni stolp, ki se uporablja za zmanjšanje toplote vode. Za več informacij glejte to povezavo kaj je hladilni stolp - sestavni deli, konstrukcija in aplikacije
Delovanje jedrske elektrarne
Elementi, kot sta Uran ali Torij, so toženi zaradi reakcije jedrske cepitve jedrskega reaktorja. Zaradi te fisije lahko nastane ogromna količina toplotne energije, ki se prenese v reaktor za hladilno sredstvo. Tu hladilno sredstvo ni nič drugega kot voda, tekoča kovina je sicer plin. Voda se segreva, da teče v izmenjevalniku toplote, tako da se spremeni v visokotemperaturno paro. Potem je dovoljeno, da nastala para ustvari a parna turbina teči. Paro je mogoče spet spremeniti nazaj v hladilno tekočino in reciklirati za uporabo za izmenjevalnik toplote. Torej sta turbina in alternator povezana za proizvodnjo električne energije. Z uporabo transformatorja lahko proizvedeno električno energijo povečamo za uporabo v medkrajevni komunikaciji.
Učinkovitost jedrske elektrarne
Učinkovitost jedrske elektrarne je mogoče določiti enako kot drugi toplotni stroji, ker je elektrarna tehnično velik toplotni stroj. Vsota električne energije, proizvedene za vsako enoto toplotne moči, bo elektrarni zagotovila toplotno učinkovitost in zaradi drugega zakona termodinamike obstaja višja meja učinkovitosti teh elektrarn.
Običajne jedrske elektrarne dosegajo učinkovitost približno 33 do 37%, kar ustreza elektrarnam na fosilna goriva. Visokotemperaturne in bolj sodobne izvedbe, kot so reaktorji IV generacije, lahko dosežejo več kot 45% učinkovitosti.
Vrste jedrske elektrarne
Obstajata dve vrsti jedrskih elektrarn, kot sta vodni reaktor pod tlakom in reaktor z vrelo vodo.
Vodni reaktor pod pritiskom
V tej vrsti reaktorja se običajna voda uporablja kot hladilno sredstvo. Ta je obdržana pri izjemno visoki sili, da ne zavre. Toplotni izmenjevalnik v tem reaktorju prenaša ogrevano vodo, kjer se voda iz kroga sekundarne hladilne tekočine spremeni v paro. Zato je v tej zanki popolnoma brez radioaktivnih snovi. V tem reaktorju hladilna voda deluje kot moderator. Zaradi teh prednosti se ti reaktorji najpogosteje uporabljajo.
Reaktor za vrelo vodo
V tej vrsti reaktorja je na voljo samo ena zanka hladilne tekočine. Vodo je dovoljeno segrevati v reaktorju. Para nastane iz reaktorja, ko se odteče iz reaktorja in para bo tekla skozi parno turbino. Glavna pomanjkljivost tega reaktorja je, da se hladilna voda približa gorivnim palicam in turbini. Torej bi lahko radioaktivni material bil nameščen nad turbino.
Izbira lokacije za jedrsko elektrarno
Izbira mesta za jedrski PowerPoint se lahko opravi ob upoštevanju tehničnih zahtev. Ureditev in delovanje jedrske elektrarne sta v glavnem odvisna od značilnosti lokacije.
Pri načrtovanju elektrarne je treba upoštevati tveganja, ki jih prinaša lokacija. Zasnova elektrarne se mora spoprijeti z izjemnimi naravnimi dogodki in dejanji, ki jih povzroči človek, ne da bi to škodovalo obratovalni varnosti elektrarne.
Vsaka lokacija mora zagotoviti potrebne potrebe, kot so zavrženi in propadajoči hladilniki, razpoložljivost oskrbe z energijo, odlična komunikacija in učinkovito obvladovanje kriz itd. Za elektrarno ocena lokacije običajno zavzema različne stopnje, kot so izbira, karakterizacija, predoperativnost, in operativni.
Jedrske elektrarne v Indiji
V Indiji je sedem jedrskih elektrarn, ki vključujejo naslednje.
- Nuklearna elektrarna Kudankulam s sedežem v Tamil Naduju
- Jedrski reaktor Tarapur, ki se nahaja v Maharashtri
- Atomska elektrarna Rajasthan, ki se nahaja v kraju Radžastan
- Atomska elektrarna Kaiga, ki se nahaja v Karnataki
- Nuklearna elektrarna Kalapakkam v Tamil Naduju
- Jedrski reaktor Narora v Uttar Pradeshu
- Atomska elektrarna Kakarapar v Gujaratu
Prednosti
The prednosti jedrskih elektrarn vključujejo naslednje.
- V primerjavi z drugimi elektrarnami porabi manj prostora
- Je izjemno varčen in ustvarja ogromno električne energije.
- Te naprave se nahajajo v bližini centra obremenitve, ker ni potrebe po velikem gorivu.
- V procesu vsake jedrske cepitve ustvari ogromno energije
- Za pridobivanje ogromne energije porabi manj goriva
- Njegovo delovanje je zanesljivo
- V primerjavi s parnimi elektrarnami je zelo čista in čedna
- Operativni stroški so majhni
- Ne proizvaja onesnaževalnih plinov
Slabosti
The pomanjkljivosti jedrskih elektrarn vključujejo naslednje.
- Stroški primarne namestitve so v primerjavi z drugimi elektrarnami izjemno visoki.
- Jedrsko gorivo je drago, zato je njegovo pridobivanje težko
- Visoki kapitalski stroški v primerjavi z drugimi elektrarnami
- Za delovanje te platforme je potrebno tehnično znanje. Tako vzdrževanje kot tudi plača bosta visoki.
- Obstaja možnost radioaktivnega onesnaženja
- Odziv ni učinkovit
- Potreba po hladilni vodi je dvojna v primerjavi s parno elektrarno.
Aplikacije
The uporabe jedrskih elektrarn vključujejo naslednje.
Jedrska energija se uporablja v različnih industrijah po vsem svetu za razsoljevanje oceanske vode, proizvodnjo vodika, daljinsko hlajenje / ogrevanje, odstranjevanje terciarnih virov nafte in se uporablja v toplotnih procesih, kot so soproizvodnja, pretvorba premoga v tekočine in pomoč pri kemična sinteza surovin.
Pogosta vprašanja
1). Kaj je jedrska elektrarna?
To je termoelektrarna, ki kot vir toplote uporablja jedrski reaktor. Proizvedena toplota se lahko uporablja za pogon turbine, ki je priključena na generator o o proizvodnjo električne energije.
2), Koliko jedrskih elektrarn je v Indiji?
V Indiji je na voljo sedem jedrskih elektrarn
3). Katera država v ZDA ima več elektrarn?
Pensilvanija
4). Katera je največja elektrarna na svetu?
Trenutno je 'elektrarna Kashiwazaki-Kariwa' na Japonskem največja elektrarna na svetu.
5). Kakšna je najvarnejša zasnova jedrskih reaktorjev?
SMR (majhen modularni reaktor) je najvarnejša zasnova.
6). Katere so pogoste vrste jedrskih elektrarn?
Na voljo sta v reaktorjih za vodo pod pritiskom in vrelo vodo
7). Katere komponente se uporabljajo v jedrski elektrarni?
So jedrski reaktorji, proizvodnja pare, hladilni stolp, turbina, generator itd.
Tu gre torej za to pregled jedrskih elektrarn . V Indiji jedrske elektrarne proizvedejo 6,7 GW energije, tako da prispevajo 2% električne energije v državi. Nadzor nad temi napravami v Indiji je možen prek NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je znana jedrska elektrarna v Indiji?
