Die Wärmeenergie im Kern Kraftwerk kann durch eine Kernreaktion oder Kernspaltung erzeugt werden. Die schweren Elemente der Kernspaltung sind Uran / Thorium wird in einem speziellen Gerät ausgeführt, das als Kernreaktor bezeichnet wird. Durch die Kernspaltung kann eine große Menge Energie erzeugt werden. Die restlichen Teile innerhalb der Kernkraftwerke sowie die konventionellen thermischen Anlagen sind gleich. Die Spaltung von 1 kg Uran erzeugt Wärmeenergie, die der Energie entspricht, die durch 4500 Tonnen hochwertige Kohle erzeugt wird. Dies senkt die Kraftstofftransportkosten erheblich und ist daher ein wesentlicher Vorteil dieser Anlagen. Weltweit gibt es riesige Brennstoffvorkommen, daher können diese Anlagen über Hunderte von Jahren kontinuierlich elektrische Energie liefern. Atomkraftwerke erzeugen 10% des Stroms von der ganzen Elektrizität der Welt
Was ist ein Kernkraftwerk?
Definition: Das Kraftwerk, mit dem das zu erwärmende Wasser erwärmt wird Dampf Dann kann dieser Dampf zum Drehen großer Turbinen zur Stromerzeugung verwendet werden. Diese Anlagen nutzen die Wärme, um das durch die Kernspaltung entstehende Wasser zu erwärmen. Die Atome in der Kernspaltung teilen sich also zur Energieerzeugung in verschiedene kleinere Atome auf. Das Kernkraftwerk Diagramm wird unten gezeigt.
Funktionsprinzip des Kernkraftwerks
Im Kraftwerk findet die Spaltung im Reaktor statt und die Mitte des Reaktors ist als der Kern bekannt, der Uranbrennstoff enthält, und dieser kann zu Pellets von geformt werden Keramik . Jedes Pellet erzeugt 150 Gallonen Ölenergie. Die aus den Pellets erzeugte Gesamtenergie wird in Metallbrennstäben gestapelt. Ein Bündel dieser Stäbe ist als Brennelementanordnung bekannt, und ein Reaktorkern enthält mehrere Brennelementanordnungen.
Während der Kernspaltung kann die Wärme im Kern des Reaktors erzeugt werden. Diese Wärme kann verwendet werden, um das Wasser zu Dampf zu erwärmen, so dass Turbinenschaufeln aktiviert werden können. Sobald die Turbinenschaufeln aktiviert sind, treiben sie die Generatoren Strom machen. In einem Kraftwerk steht ein Kühlturm zur Verfügung, um den Dampf ins Wasser zu kühlen, andernfalls wird das Wasser aus verschiedenen Quellen verwendet. Schließlich kann das gekühlte Wasser zur Erzeugung von Dampf wiederverwendet werden.
Kernkraftwerk-Blockdiagramm
Komponenten des Kernkraftwerks
Im obigen Blockdiagramm des Kernkraftwerks gibt es verschiedene Komponenten, die Folgendes umfassen.
Kernreaktor
In einem Kraftwerk ist ein Kernreaktor eine wesentliche Komponente wie eine Wärmequelle, die den Brennstoff und seine Reaktion der Kernkette einschließlich der Abfallprodukte des Kernkraftwerks umfasst. Der im Kernreaktor verwendete Kernbrennstoff ist Uran und seine Reaktionen sind Wärme, die in einem Reaktor erzeugt wird. Diese Wärme kann dann auf das Kühlmittel des Reaktors übertragen werden, um Wärme für alle Teile des Kraftwerks zu erzeugen.
Es gibt verschiedene Arten von Kernreaktoren, die bei der Herstellung von Plutonium, Schiffen, Satelliten und Flugzeugen für Forschungs- und medizinische Zwecke verwendet werden. Das Kraftwerk umfasst nicht nur den Reaktor, sondern auch Turbinen, Generatoren, Kühltürme und eine Vielzahl von Sicherheitssystemen.
Dampferzeugung
In allen Kraftwerken ist die Dampferzeugung allgemein, die Art der Erzeugung wird sich jedoch ändern. Die meisten Anlagen verwenden Wasserreaktoren, indem zwei rotierende Wasserschleifen zur Erzeugung von Dampf verwendet werden. Der Primärkreislauf führt sehr heißes Wasser zum Erhitzen eines Austauschs, sobald Wasser mit niedrigem Druck zirkuliert, und erwärmt dann das Wasser, um den Dampf zu erzeugen, der zum Turbinenabschnitt übertragen wird.
Generator & Turbine
Sobald der Dampf erzeugt ist, bewegt er sich mit hohem Druck, um die Turbine zu beschleunigen. Das Drehen der Turbinen kann verwendet werden, um ein zu drehen Stromgenerator zur Erzeugung von Strom, der in das Stromnetz übertragen wird.
Kühltürme
In einem Kernkraftwerk ist der wichtigste Teil ein Kühlturm, mit dem die Wärme des Wassers reduziert wird. Weitere Informationen finden Sie unter diesem Link Was ist ein Kühlturm - Komponenten, Konstruktion & Anwendungen
Betrieb des Kernkraftwerks
Die Elemente wie Uran oder Thorium sind verklagte Kernspaltungsreaktionen eines Kernreaktors. Durch diese Spaltung kann eine große Menge Wärmeenergie erzeugt und an den Kühlmittelreaktor übertragen werden. Hier ist das Kühlmittel nichts als Wasser, flüssiges Metall sonst Gas. Das Wasser wird erwärmt, um in einem Wärmetauscher zu fließen, so dass es sich in Hochtemperaturdampf verwandelt. Dann darf der erzeugte Dampf a Dampfturbine Lauf. Wieder kann der Dampf wieder in das Kühlmittel umgewandelt und zur Verwendung für den Wärmetauscher recycelt werden. Die Turbine und die Lichtmaschine sind also miteinander verbunden, um Strom zu erzeugen. Durch die Verwendung eines Transformators kann der erzeugte Strom erhöht werden, um in der Fernkommunikation verwendet zu werden.
Die Effizienz des Kernkraftwerks
Der Wirkungsgrad des Kernkraftwerks kann gleichermaßen für andere Wärmekraftmaschinen bestimmt werden, da es sich bei der Anlage technisch um eine große Wärmekraftmaschine handelt. Die Summe der für jede Wärmekrafteinheit erzeugten elektrischen Energie liefert der Anlage einen thermischen Wirkungsgrad. Aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gibt es eine höhere Grenze für die Effizienz dieser Kraftwerke.
Die normalen Kernkraftwerke erreichen Wirkungsgrade von etwa 33 bis 37%, was fossilen Kraftwerken entspricht. Hochtemperatur- und aktuellere Konstruktionen wie die Reaktoren der Generation IV könnten einen Wirkungsgrad von über 45% erreichen.
Arten von Kernkraftwerken
Es gibt zwei Arten von Kernkraftwerken wie Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren.
Druckwasserreaktor
In dieser Art von Reaktor wird normales Wasser als Kühlmittel verwendet. Dies wird mit extrem hoher Kraft gehalten, damit es nicht zum Kochen kommt. Ein Wärmetauscher in diesem Reaktor überträgt das erwärmte Wasser, wo das Wasser aus dem sekundären Kühlmittelkreis in Dampf umgewandelt wird. Daher ist diese Schleife völlig frei von radioaktivem Material. In diesem Reaktor wirkt das Kühlwasser als Moderator. Aufgrund dieser Vorteile werden diese Reaktoren am häufigsten verwendet.
Siedewasserreaktor
In dieser Art von Reaktor ist nur ein einziger Kühlmittelkreislauf verfügbar. Das Wasser darf sich im Reaktor erwärmen. Der Dampf wird aus dem Reaktor erzeugt, wenn er aus dem Reaktor austritt, und der Dampf strömt durch die Dampfturbine. Der Hauptnachteil dieses Reaktors besteht darin, dass sich das Kühlwasser den Brennstäben und der Turbine nähert. So könnte sich radioaktives Material über der Turbine befinden.
Standortauswahl für Kernkraftwerk
Die Auswahl des Standorts für Nuklear-PowerPoint kann unter Berücksichtigung der technischen Anforderungen erfolgen. Die Anordnung und Funktionsweise eines Kernkraftwerks hängt hauptsächlich von den Eigenschaften des Standorts ab.
Bei der Planung der Anlage müssen die Risiken des Standorts berücksichtigt werden. Das Anlagendesign muss mit enormen natürlichen Vorkommen und vom Menschen verursachten Handlungen fertig werden, ohne die Betriebssicherheit der Anlage zu beeinträchtigen.
Jeder Standort muss die erforderlichen Anforderungen erfüllen, z. B. weggeworfene und verfallene Kühlkörper, Verfügbarkeit der Stromversorgung, hervorragende Kommunikation und effizientes Krisenmanagement usw. Bei einem Kraftwerk umfasst die Schätzung des Standorts in der Regel verschiedene Phasen wie Auswahl, Charakterisierung, Vorbetrieb, und betriebsbereit.
Kernkraftwerke in Indien
In Indien gibt es sieben Kernkraftwerke, darunter die folgenden.
- Kernkraftwerk Kudankulam in Tamil Nadu
- Tarapur-Kernreaktor in Maharashtra
- Atomkraftwerk Rajasthan in Rajasthan
- Atomkraftwerk Kaiga in Karnataka
- Kernkraftwerk Kalapakkam in Tamil Nadu
- Kernreaktor Narora in Uttar Pradesh
- Atomkraftwerk Kakarapar in Gujarat
Vorteile
Das Vorteile von Kernkraftwerken das Folgende einschließen.
- Es benötigt im Vergleich zu anderen Kraftwerken weniger Platz
- Es ist äußerst sparsam und erzeugt enormen Strom.
- Diese Anlagen befinden sich in der Nähe des Ladezentrums, da kein großer Brennstoff benötigt wird.
- Es erzeugt bei jeder Kernspaltung eine enorme Menge an Strom
- Es verbraucht weniger Kraftstoff, um große Energie zu erzeugen
- Der Betrieb ist zuverlässig
- Im Vergleich zu Dampfkraftwerken ist es sehr sauber und ordentlich
- Die Betriebskosten sind gering
- Es entstehen keine Schadgase
Nachteile
Das Nachteile von Kernkraftwerken das Folgende einschließen.
- Die Kosten für die Erstinstallation sind im Vergleich zu anderen Kraftwerken extrem hoch.
- Der Kernbrennstoff ist teuer, so dass die Rückgewinnung schwierig ist
- Hohe Kapitalkosten im Vergleich zu anderen Kraftwerken
- Für den Betrieb dieser Platte sind technische Kenntnisse erforderlich. Der Unterhalt und das Gehalt werden also hoch sein.
- Es besteht die Möglichkeit einer radioaktiven Verschmutzung
- Die Antwort ist nicht effizient
- Der Kühlwasserbedarf ist doppelt so hoch wie bei einem Dampfkraftwerk.
Anwendungen
Das Anwendungen von Kernkraftwerken das Folgende einschließen.
Die Kernenergie wird in verschiedenen Industrien auf der ganzen Welt zur Entsalzung von Meerwasser, zur Erzeugung von Wasserstoff, zur Fernkühlung / -heizung, zur Entfernung tertiärer Ölressourcen und zur Verwendung in Wärmeprozessanwendungen wie Kraft-Wärme-Kopplung, Umwandlung von Kohle in Flüssigkeiten und zur Unterstützung der Umwelt eingesetzt chemische Rohstoffsynthese.
FAQs
1). Was ist ein Kernkraftwerk?
Dies ist ein Wärmekraftwerk, das einen Kernreaktor als Wärmequelle verwendet. Die erzeugte Wärme kann verwendet werden, um eine Turbine anzutreiben, die an einen Generator angeschlossen ist, um Strom zu erzeugen.
2) Wie viele Kernkraftwerke gibt es in Indien?
In Indien stehen sieben Kernkraftwerke zur Verfügung
3). Welcher Staat in den USA hat mehr Kraftwerke?
Pennsylvania
4). Was ist das größte Kraftwerk der Welt?
Derzeit ist das „Kashiwazaki-Kariwa-Kraftwerk“ in Japan das größte Kraftwerk der Welt.
5). Was ist das sicherste Design für Kernreaktoren?
Der SMR (kleiner modularer Reaktor) ist das sicherste Design.
6). Was sind die gängigen Arten von Kernkraftwerken?
Diese sind in zwei Typen erhältlich, nämlich Druckwasser- und Siedewasserreaktor
7). Welche Komponenten werden in einem Kernkraftwerk verwendet?
Sie sind Kernreaktoren, Dampferzeugung, Kühlturm, Turbine, Generator usw.
Das ist also alles über eine Übersicht über Kernkraftwerke . In Indien erzeugen Kernkraftwerke 6,7 GW Energie, indem sie 2% des Stroms im Land liefern. Die Kontrolle dieser Anlagen in Indien kann über die NPCIL - Nuclear Power Corporation of India erfolgen. Hier ist eine Frage an Sie, was ist das berühmte Atomkraftwerk in Indien?
