Toplinska energija u nuklearnoj elektrana mogu nastati nuklearnom reakcijom ili nuklearnom cijepanjem. Teški elementi nuklearne fisije su Uran / Torij koji se izvodi u posebnom uređaju nazvanom nuklearni reaktor. Ogromna količina energije može se generirati zbog nuklearne fisije. Ostali dijelovi unutar nuklearke, kao i konvencionalne termoelektrane, isti su. Fisijom 1 kg urana stvara se toplinska energija koja je jednaka energiji generiranoj kroz 4500 tona visokokvalitetnog ugljena. To značajno smanjuje troškove prijevoza goriva, pa je glavna prednost ovih postrojenja. Širom svijeta postoje ogromna ležišta goriva, stoga ova postrojenja mogu neprestano opskrbljivati električnom energijom stotinama godina. Nuklearne elektrane generiraju 10% električne energije od cijele električne energije na svijetu
Što je nuklearna elektrana?
Definicija: Elektrana koja se koristi za zagrijavanje vode za stvaranje para , tada se ta para može koristiti za rotiranje ogromnih turbina za proizvodnju električne energije. Ove biljke koriste toplinu za zagrijavanje vode koja nastaje nuklearnom cijepanjem. Tako će se atomi u nuklearnoj fisiji podijeliti na različite manje atome za stvaranje energije. The dijagram nuklearne elektrane prikazano je dolje.
Načelo rada nuklearne elektrane
U elektrani se cijepljenje odvija u reaktoru, a sredina reaktora poznata je kao jezgra koja uključuje uranovo gorivo i koja se može oblikovati u kuglice keramičke . Svaka peleta generira 150 litara ulja. Ukupna energija proizvedena iz peleta složena je u metalne šipke za gorivo. Gomila ovih šipki poznata je kao sklop za gorivo, a jezgra reaktora uključuje nekoliko sklopova za gorivo.
Tijekom nuklearne fisije, toplina se može stvoriti unutar jezgre reaktora. Ova se toplina može koristiti za zagrijavanje vode u paru kako bi se mogle aktivirati lopatice turbine. Nakon što se lopatice turbine aktiviraju, tada pokreću generatori za proizvodnju električne energije. U elektrani je dostupan rashladni toranj za hlađenje pare u vodu, inače koriste vodu iz različitih izvora. Konačno, ohlađena voda može se ponovno koristiti za stvaranje pare.
Blok-dijagram nuklearne elektrane
Sastavni dijelovi nuklearne elektrane
U gornjem blok dijagramu nuklearne elektrane postoje različite komponente koje uključuju sljedeće.
Nuklearni reaktor
U elektrani je nuklearni reaktor bitna komponenta poput izvora topline koji uključuje gorivo i njegovu reakciju nuklearnog lanca, uključujući nuklearne otpadne proizvode. Nuklearno gorivo koje se koristi u nuklearnom reaktoru je uran i njegove reakcije su toplina generirana u reaktoru. Zatim se ta toplina može prenijeti u rashladnu tekućinu reaktora kako bi se stvorila toplina za sve dijelove elektrane.
Postoje različite vrste nuklearnih reaktora koji se koriste u proizvodnji plutonija, brodova, satelita i zrakoplova u istraživačke i medicinske svrhe. Elektrana uključuje ne samo reaktor, već uključuje i turbine, generatore, rashladne tornjeve, razne sigurnosne sustave.
Proizvodnja pare
U svim je elektranama proizvodnja pare općenita, međutim način promjene će se promijeniti. Većina postrojenja koristi vodne reaktore pomoću dvije petlje rotirajuće vode za stvaranje pare. Primarna petlja nosi vrlo vruću vodu za zagrijavanje izmjenjivača nakon što cirkulira voda pod niskim tlakom, a zatim zagrijava vodu kako bi stvorila paru koja se prenosi u turbinski dio.
Generator i turbina
Jednom kada se stvori para, tada putuje s visokim tlakom kako bi ubrzala turbinu. Zakretanje turbina može se koristiti za zakretanje električni generator za proizvodnju električne energije koja se prenosi u električnu mrežu.
Rashladni tornjevi
U nuklearnoj elektrani najvažniji dio je rashladni toranj koji se koristi za smanjenje topline vode. Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o što je rashladni toranj - dijelovi, konstrukcija i primjena
Rad nuklearne elektrane
Elementi poput Urana ili Torija tuženi su zbog reakcije nuklearne fisije nuklearnog reaktora. Zbog te fisije može se stvoriti ogromna količina toplinske energije koja se prenosi u reaktor za rashladnu tekućinu. Ovdje rashladna tekućina nije ništa drugo nego voda, tekući metal, inače plin. Voda se zagrijava da teče u izmjenjivaču topline tako da se pretvara u visokotemperaturnu paru. Tada se parom koja se proizvodi dopušta stvaranje a Parna turbina trčanje. Ponovno se para može vratiti natrag u rashladnu tekućinu i reciklirati kako bi se koristila za izmjenjivač topline. Dakle, turbina i alternator povezani su za proizvodnju električne energije. Korištenjem transformatora proizvedena električna energija može se povećati za upotrebu u daljinskoj komunikaciji.
Učinkovitost nuklearne elektrane
O učinkovitosti nuklearne elektrane može se odlučiti jednako kao i kod ostalih toplinskih strojeva, jer je tehnički postrojenje velik toplinski stroj. Zbroj električne energije generirane za svaku jedinicu toplinske snage pružit će postrojenju toplinsku učinkovitost i zbog drugog termodinamičkog zakona postoji viša granica učinkovitosti ovih elektrana.
Normalne nuklearne elektrane postižu učinkovitost oko 33 do 37%, što je ekvivalentno elektranama na fosilna goriva. Dizajn s visokom temperaturom i više struja, poput reaktora IV generacije, mogao bi postići učinkovitost veću od 45%.
Vrste nuklearnih elektrana
Postoje dvije vrste nuklearnih elektrana, poput reaktora vode pod tlakom i reaktora kipuće vode.
Reaktor za vodu pod pritiskom
U ovoj vrsti reaktora uobičajena voda koristi se kao rashladna tekućina. To se održava na izuzetno visokoj sili kako ne bi prokuhalo. Izmjenjivač topline u ovom reaktoru prenosi zagrijanu vodu gdje se voda iz sekundarnog kruga rashladne tekućine mijenja u paru. Stoga je ova petlja potpuno bez radioaktivnog materijala. U ovom reaktoru voda za hlađenje djeluje kao moderator. Zbog ovih blagodati ovi se reaktori najčešće koriste.
Reaktor za kipuću vodu
U ovoj vrsti reaktora dostupna je samo jedna petlja rashladne tekućine. Voda se može zagrijavati u reaktoru. Para se proizvodi iz reaktora kada izlazi iz reaktora i para će teći kroz parnu turbinu. Glavni nedostatak ovog reaktora je, što se voda za hlađenje približava gorivima i turbini. Dakle, radioaktivni materijal mogao bi se nalaziti iznad turbine.
Odabir mjesta za nuklearnu elektranu
Odabir mjesta za nuklearni PowerPoint može se obaviti uzimajući u obzir tehničke zahtjeve. Uređenje i rad nuklearne elektrane uglavnom ovise o karakteristikama lokacije.
Tijekom projektiranja postrojenja moraju se uzeti u obzir rizici s lokacije. Dizajn postrojenja mora se nositi sa strahovitim prirodnim pojavama i ljudskim djelovanjem, bez oštećenja operativne sigurnosti postrojenja.
Svaka lokacija mora dati potrebne potrepštine kao što su odbačeni i raspadnuti hladnjaci, raspoloživost napajanja, izvrsna komunikacija i učinkovito upravljanje krizama, itd. Procjena lokacije za elektranu obično zauzima različite faze kao što su odabir, karakterizacija, prije početka rada, i operativni.
Nuklearne elektrane u Indiji
U Indiji postoji sedam nuklearnih elektrana koje uključuju sljedeće.
- Nuklearna elektrana Kudankulam, smještena u Tamil Naduu
- Nuklearni reaktor Tarapur, smješten u Maharashtri
- Atomska elektrana Rajasthan, smještena u Rajasthanu
- Atomska elektrana Kaiga, smještena u Karnataki
- Nuklearna elektrana Kalapakkam, smještena u Tamil Naduu
- Nuklearni reaktor Narora, smješten u Uttar Pradeshu
- Atomska elektrana Kakarapar, smještena u Gujaratu
Prednosti
The prednosti nuklearnih elektrana uključuju sljedeće.
- Koristi manje prostora u usporedbi s drugim elektranama
- Izuzetno je ekonomičan i stvara ogromnu električnu energiju.
- Ta se postrojenja nalaze u blizini centra opterećenja, jer nije potrebno veliko gorivo.
- Stvara ogromnu količinu energije u procesu svake nuklearne fisije
- Za generiranje ogromne energije koristi manje goriva
- Njegov rad je pouzdan
- U usporedbi s termoelektranama vrlo je čista i uredna
- Troškovi rada su mali
- Ne proizvodi zagađujuće plinove
Mane
The nedostaci nuklearnih elektrana uključuju sljedeće.
- Cijena primarne instalacije izuzetno je visoka u usporedbi s drugim elektranama.
- Nuklearno gorivo je skupo pa je oporavak težak
- Veliki kapitalni troškovi u usporedbi s drugim elektranama
- Za rad s ovom platformom potrebno je tehničko znanje. Dakle, održavanje, kao i plaća, bit će visoki.
- Postoji šansa za radioaktivno zagađenje
- Odgovor nije učinkovit
- Potreba za vodom za hlađenje dvostruka je u usporedbi s termoelektranom.
Prijave
The primjena nuklearnih elektrana uključuju sljedeće.
Nuklearna energija koristi se u različitim industrijama diljem svijeta za desalinizaciju oceanske vode, proizvodnju vodika, daljinsko hlađenje / grijanje, uklanjanje tercijarnih izvora nafte i koristi se u primjenama toplinskih procesa poput kogeneracije, pretvaranja ugljena u tekućine i pomoći u kemijska sinteza sirovine.
Najčešća pitanja
1). Što je nuklearna elektrana?
Ovo je termoelektrana koja koristi nuklearni reaktor kao izvor topline. Stvorena toplina može se koristiti za pogon turbine koja je spojena na generator o generiranja električne energije.
2), Koliko nuklearnih elektrana postoji u Indiji?
U Indiji je dostupno sedam nuklearnih elektrana
3). Koja država u SAD-u ima više elektrana?
Pennsylvania
4). Koja je najveća svjetska elektrana?
Trenutno je 'elektrana Kashiwazaki-Kariwa' u Japanu najveća svjetska elektrana.
5). Koji je najsigurniji dizajn za nuklearne reaktore?
SMR (mali modularni reaktor) najsigurniji je dizajn.
6). Koji su uobičajeni tipovi nuklearnih elektrana?
Dostupni su u dva tipa, naime u reaktoru za vodu pod tlakom i kipuću vodu
7). Koje su komponente korištene u nuklearnoj elektrani?
Oni su nuklearni reaktori, proizvodnja pare, rashladni toranj, turbina, generator itd.
Dakle, ovdje se radi o svemu pregled nuklearnih elektrana . U Indiji nuklearne elektrane generiraju 6,7 GW energije doprinoseći 2% električne energije u zemlji. Kontrola ovih postrojenja u Indiji može se obaviti putem NPCIL - Nuclear Power Corporation iz Indije. Evo pitanja za vas, koja je poznata nuklearna elektrana u Indiji?
