Tepelná energia v jadre elektráreň sa môžu vytvárať jadrovou reakciou alebo štiepením jadra. Ťažké prvky jadrového štiepenia sú urán / tórium, ktoré sa uskutočňujú v rámci špeciálneho zariadenia nazývaného jadrový reaktor. Z dôvodu jadrového štiepenia sa dá vyrobiť obrovské množstvo energie. Zvyšné časti v jadre, ako aj v bežných tepelných elektrárňach, sú rovnaké. Štiepenie 1 kg uránu generuje tepelnú energiu, ktorá sa rovná energii vyrobenej prostredníctvom 4 500 ton vysokokvalitného uhlia. To významne znižuje náklady na prepravu paliva, takže je to hlavná výhoda týchto závodov. Na celom svete existujú obrovské zásoby pohonných hmôt, a preto môžu tieto elektrárne dodávať elektrickú energiu nepretržite stovky rokov. Jadrové elektrárne vyrobiť 10% elektriny z celej elektriny na svete
Čo je to jadrová elektráreň?
Definícia: Elektráreň, ktorá sa používa na ohrev vody na generovanie parou , potom sa táto para môže použiť na otáčanie obrovských turbín na výrobu elektriny. Tieto zariadenia využívajú teplo na ohrev vody, ktorá vzniká štiepením jadra. Atómy v štiepení jadra sa teda rozdelia na rôzne menšie atómy na výrobu energie. The schéma jadrovej elektrárne je zobrazené nižšie.
Princíp činnosti jadrovej elektrárne
V elektrárni štiepenie prebieha v reaktore a stred reaktora je známy ako jadro, ktoré obsahuje uránové palivo, a z ktorého je možné vytvoriť pelety keramický . Každá peleta generuje 150 galónov ropnej energie. Celková energia generovaná z peliet je uložená v kovových palivových tyčiach. Skupina týchto tyčí je známa ako palivová kazeta a aktívna zóna reaktora obsahuje niekoľko palivových kaziet.
Počas jadrového štiepenia môže byť teplo generované v aktívnej zóne reaktora. Toto teplo sa môže použiť na ohrev vody na paru, aby bolo možné aktivovať lopatky turbíny. Akonáhle sa lopatky turbíny aktivujú, potom poháňajú generátory na výrobu elektriny. V elektrárni je k dispozícii chladiaca veža na ochladenie pary do vody, inak používajú vodu z rôznych zdrojov. Nakoniec môže byť ochladená voda znovu použitá na výrobu pary.
Blokový diagram jadrovej elektrárne
Súčasti jadrovej elektrárne
Vo vyššie uvedenom blokovom diagrame jadrových elektrární sú rôzne komponenty, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Nukleárny reaktor
V elektrárni je jadrový reaktor nevyhnutnou súčasťou ako zdroj tepla, ktorý zahŕňa palivo a jeho reakciu v jadrovom reťazci vrátane odpadových produktov z jadra. Jadrové palivo používané v jadrovom reaktore je urán a jeho reakciami je teplo generované v reaktore. Potom sa toto teplo môže preniesť na chladivo reaktora, aby sa vytvorilo teplo pre všetky časti elektrárne.
Existujú rôzne typy jadrových reaktorov, ktoré sa používajú na výrobu plutónia, lodí, satelitov a lietadiel na výskumné aj lekárske účely. Elektráreň zahŕňa nielen reaktor, ale aj turbíny, generátory, chladiace veže a rôzne bezpečnostné systémy.
Parná generácia
Vo všetkých elektrárňach je výroba pary všeobecná, spôsob výroby sa však zmení. Väčšina závodov využíva vodné reaktory na výrobu pary pomocou dvoch slučiek rotujúcej vody. Primárna slučka nesie veľmi horúcu vodu na ohrev výmeny, akonáhle cirkuluje voda pri nízkom tlaku, potom ohrieva vodu, aby vytvorila paru, ktorá sa prenáša do sekcie turbíny.
Generátor a turbína
Akonáhle sa para vytvorí, potom cestuje s vysokými tlakmi, aby sa turbína zrýchlila. Otáčaním turbín je možné otáčať elektrický generátor na výrobu elektriny, ktorá sa prenáša do elektrickej siete.
Chladiace veže
V jadrovej elektrárni je najdôležitejšou časťou chladiaca veža, ktorá sa používa na zníženie tepla vo vode. Viac informácií nájdete na tomto odkaze čo je chladiaca veža - komponenty, konštrukcia a aplikácie
Činnosť jadrovej elektrárne
Prvky ako urán alebo tórium sú žalovanou reakciou jadrového štiepenia jadrového reaktora. Vďaka tomuto štiepeniu môže vzniknúť obrovské množstvo tepelnej energie, ktorá sa prenáša do chladiaceho reaktora. Tu nie je chladiacou látkou nič iné ako voda, tekutý kov, inak plyn. Voda sa ohrieva tak, aby prúdila vo výmenníku tepla, aby sa zmenila na vysokoteplotnú paru. Potom sa z vyrobenej pary nechá vyrobiť a parná turbína bežať. Para môže byť opäť zmenená späť na chladivo a recyklovaná na použitie vo výmenníku tepla. Turbína a alternátor sú teda spojené na výrobu elektriny. Použitím transformátora možno vyrobenú elektrinu zvýšiť na použitie pri komunikácii na veľké vzdialenosti.
Efektívnosť jadrovej elektrárne
O účinnosti jadrovej elektrárne možno rozhodovať rovnako ako pri iných tepelných motoroch, pretože z technického hľadiska ide o veľký tepelný motor. Súčet elektrickej energie vyrobenej pre každú jednotku tepelnej energie poskytne elektrárni tepelnú účinnosť a kvôli druhému zákonu o termodynamike existuje vyššia hranica účinnosti týchto elektrární.
Normálne jadrové elektrárne dosahujú účinnosť približne 33 až 37%, čo zodpovedá elektrárňam na fosílne palivá. Vysokoteplotné a súčasnejšie konštrukcie, ako sú reaktory štvrtej generácie, by mohli získať účinnosť vyššiu ako 45%.
Druhy jadrových elektrární
Existujú dva typy jadrových elektrární, ako je tlakovodný reaktor a reaktor s vriacou vodou.
Tlakovodný reaktor
V tomto druhu reaktora sa ako chladiaca kvapalina používa bežná voda. To sa udržuje pri extrémne vysokej sile, aby sa nerozvaril. Výmenník tepla v tomto reaktore prenáša ohriatu vodu, kde sa voda zo sekundárneho okruhu chladiacej kvapaliny mení na paru. Preto je táto slučka úplne bez rádioaktívneho materiálu. V tomto reaktore pracuje chladiaca voda ako moderátor. Kvôli týmto výhodám sa tieto reaktory používajú najčastejšie.
Reaktor vriacej vody
V tomto druhu reaktora je k dispozícii iba jedna chladiaca slučka. Voda je v reaktore prípustná. Para sa vyrába z reaktora, keď smeruje von z reaktora a para bude prúdiť parnou turbínou. Hlavnou nevýhodou tohto reaktora je, že chladiaca voda sa blíži k palivovým tyčiam a turbíne. Takže rádioaktívny materiál mohol byť umiestnený nad turbínou.
Výber miesta pre jadrovú elektráreň
Výber miesta pre jadrový program PowerPoint je možné vykonať po zvážení technických požiadaviek. Usporiadanie a fungovanie jadrovej elektrárne závisí predovšetkým od charakteristík lokality.
Pri projektovaní zariadenia je potrebné brať do úvahy riziká vyplývajúce z lokality. Dizajn elektrárne musí zvládnuť obrovský prírodný výskyt a akcie spôsobené človekom, bez toho, aby došlo k poškodeniu prevádzkovej bezpečnosti elektrárne.
Každá prevádzka musí poskytnúť potrebné náležitosti, ako sú vyradené a rozpadajúce sa chladiče, dostupnosť napájania, vynikajúca komunikácia a efektívny krízový manažment atď. Pre elektráreň odhad lokality zvyčajne zaberá rôzne fázy, ako je výber, charakterizácia, predprovoz, a funkčné.
Jadrové elektrárne v Indii
V Indii je sedem jadrových elektrární, ktoré zahŕňajú nasledujúce elektrárne.
- Jadrová elektráreň Kudankulam so sídlom v Tamil Nadu
- Jadrový reaktor Tarapur so sídlom v Maháraštre
- Atómová elektráreň v Radžastane so sídlom v Rádžasthane
- Atómová elektráreň Kaiga so sídlom v Karnatace
- Jadrová elektráreň Kalapakkam so sídlom v Tamil Nadu
- Jadrový reaktor Narora, ktorý sa nachádza v Uttarpradéši
- Atómová elektráreň Kakarapar so sídlom v Gudžaráte
Výhody
The výhody jadrových elektrární zahrňte nasledujúce.
- Využíva menej priestoru v porovnaní s inými elektrárňami
- Je mimoriadne ekonomický a vyrába obrovskú elektrickú energiu.
- Tieto závody sú umiestnené v blízkosti ťažiska, pretože nie sú potrebné veľké množstvá paliva.
- Generuje obrovské množstvo energie v procese každého jadrového štiepenia
- Na výrobu obrovskej energie spotrebuje menej paliva
- Jeho prevádzka je spoľahlivá
- V porovnaní s parnými elektrárňami je veľmi čistý a upravený
- Prevádzkové náklady sú malé
- Neprodukuje znečisťujúce plyny
Nevýhody
The nevýhody jadrových elektrární zahrňte nasledujúce.
- Náklady na primárnu inštaláciu sú v porovnaní s inými elektrárňami mimoriadne vysoké.
- Jadrové palivo je drahé, takže spätné získavanie je ťažké
- Vysoké kapitálové náklady v porovnaní s inými elektrárňami
- Na fungovanie tejto platne sú potrebné technické znalosti. Takže údržba, ako aj plat budú vysoké.
- Existuje pravdepodobnosť rádioaktívneho znečistenia
- Odozva nie je efektívna
- Potreba chladiacej vody je v porovnaní s parnou elektrárňou dvojnásobná.
Aplikácie
The aplikácií jadrových elektrární zahrňte nasledujúce.
Jadrová energia sa používa v rôznych priemyselných odvetviach po celom svete na odsoľovanie oceánskej vody, výrobu vodíka, diaľkové chladenie / kúrenie, odstraňovanie terciárnych zdrojov ropy a používa sa v tepelných procesoch, ako je kogenerácia, premena uhlia na kvapaliny a pomoc pri chemická syntéza surovín.
Časté otázky
1). Čo je to jadrová elektráreň?
Jedná sa o tepelnú elektráreň, ktorá ako zdroj tepla využíva jadrový reaktor. Vyrobené teplo sa môže použiť na pohon turbíny pripojenej k generátoru na výrobu elektriny.
2), V Indii je koľko jadrových elektrární?
V Indii je k dispozícii sedem jadrových elektrární
3). Ktorý štát v USA má viac elektrární?
Pensylvánia
4). Aká je najväčšia elektráreň na svete?
V súčasnosti je „elektráreň Kashiwazaki-Kariwa“ v Japonsku najväčšou elektrárňou na svete.
5). Aká je najbezpečnejšia konštrukcia jadrových reaktorov?
SMR (malý modulárny reaktor) je najbezpečnejšia konštrukcia.
6). Aké sú bežné typy jadrových elektrární?
Sú k dispozícii v dvoch typoch, a to tlakovodných a vriacich vodných reaktoroch
7). Aké sú komponenty používané v jadrovej elektrárni?
Sú to jadrové reaktory, výroba pary, chladiaca veža, turbína, generátor atď.
Toto je teda všetko o prehľad jadrových elektrární . V Indii vyrábajú jadrové elektrárne 6,7 GW energie prispievaním 2% elektrickej energie do krajiny. Kontrolu týchto elektrární v Indii je možné vykonať prostredníctvom indickej spoločnosti NPCIL - Nuclear Power Corporation. Je tu pre vás otázka, čo je slávna jadrová elektráreň v Indii?
