核电站为何要临水而建?
首先要告诉大家的是:截止到2018年为止,全球正在运行的核电机组共有有450个,其中有220个左右都是建在内陆,剩下的230多个都是建在沿海地带。
所以说,核电站不一定非要建在沿海地带而已,不过建立在内陆的核电站也是依河流而建,是不会建在不见湖泊河流的位置。
核电站之所以要靠海临江而建,最主要的目的就是为了给二回路的热水降温。
使用流动的水是最简单有效的办法,而流动的水自然就是大江大河里面比较充足了,这就是核电站要建造在海边和江边最主要原因。
就目前的技术而言,核电站在运行时发出热量,也就是要用水将其带走,此外再用水加热后形成的水蒸气,推动蒸汽轮机带动发电机进行发电。
以上的情形就要从核电站的工作原理来说了。
其实,核电站的工作原理很简单,主要就是利用铀-235在裂变的过程中,会释放出来较大的热量。
然后利用这些热量,将水烧开产生水蒸汽。
接着水蒸汽推动蒸汽轮机旋转,水蒸气所带有的热能也转化为蒸汽轮机的机械能。
最后蒸汽轮机带动发电机旋转发电,将机械能转变成电能。
而在核电站发电的整个过程中,循环水起到了至关重要的作用,贯穿着一二回路。
核电站的一回路在核电站中,反应堆的作用是让铀-235发生核裂变,然后需要将核裂变产生的热能利用起来。
为了充分利用热能,这时就需要一种媒介,即充当冷却剂,又可以将核反应中的热量带出去。
水作为这种媒介就再合适不过了,即可以作为冷却剂将核反应堆中产生的热能带走。
又可以在成为高温高压水蒸汽之后,沿着设计好的管道进入蒸汽发生器的U型管内,将热量传递给U型管外侧的水,使其变为饱和的水蒸汽。
冷却后的水再由主泵送回到反应堆内重新加热。
如此循环往复,形成一个封闭的吸热和放热的循环过程,这个循环回路也就被称为一回路。
也就是说,一回路中的水是独立的,这是需要在建造核电站时,就事先放进去的。
核电站的二回路与一回路的水循环流向核反应堆不同的是,二回路的水主要就是形成水蒸气用于推动蒸汽轮机进行发电。
基本流程就是由一回路流入蒸汽发生器的热水,将其内部的水加热产生的水蒸汽。
然后顺着相对应的管路进入蒸汽轮机,随机膨胀作功推动蒸汽轮机运行,将水蒸汽的热能转变为蒸汽汽轮机的机械能。
蒸汽轮机的转子与发电机转子两轴刚性相连,因此蒸汽轮机直接带动发电机发电,把机械能转换为电能。
推动蒸汽轮机转动后的水蒸汽被排入冷凝器,由循环冷却水进行冷却凝结成水。
然后由凝结水泵送入加热器预加热,再由给水泵将其输入蒸汽发生器,从而完成了汽轮机工质的封闭循环,这也就被称为二回路。
也就是说,核电站发电的原理就是变着花样烧开水,这也是人类发电技术难以突破的导致的。
虽说一回路和二回路都有水的参与,但是要注意,流向核反应堆的水是一个封闭的循环系统。
而在二回路的水又是一个循环系统,两者并不是一回事。
而流向冷凝器的水,又是第三个独立的体系,与一二回路的水又没有关系,这就需要外界的提供了。
二回路外来的冷却水需要时时刻刻的循环流动,如此一来,核电站就需要建设在水源丰富的地方,而水源丰富的位置就是大海或者江河。
由此可见,在核电站的运行过程中,水起到了很大的作用,这也就要求核电站必须要建立在临水的地方。
一般而言,根据核反应堆的原理不同可将核电站分为压水堆核电站,重水堆核电站,沸水堆核电站,快堆核电站,在全球核电站中超过60%的都是压水堆核电站。
这也就是,为什么核电站都要建在靠海临水的地方,就是为了方便取水而用。
在任何一个国家,经济最发达的地方,除了首都就是沿海城市了,因为沿海城市拥有良好的港口,使其海运极为便利。
而跨洋贸易的运输工具大都选择船舶,因为安全和便宜运输量也比较大,更加适合运输大件商品,换句话说,就是性价比高。
而核电站建立在沿海城市,其发出的电能也就可以直接供当地所需,也没有必要从其他地方拉线通电。
由此可见,核电站建在海边还是经过精心考虑的,可不是随意选择的。
另外,核电站在选址期间,还要保证附近近百年以来,没有地震等自然灾害的情况发生,否则那就是大灾难啊。