De warmte-energie in de kernenergie energiecentrale kan worden gegenereerd door een nucleaire reactie of kernsplijting. De zware elementen van kernsplijting zijn Uranium / Thorium en wordt uitgevoerd in een speciaal apparaat dat een kernreactor wordt genoemd. Door kernsplijting kan een enorme hoeveelheid energie worden opgewekt. De overige delen binnen de nucleaire en conventionele thermische centrales zijn hetzelfde. De splijting van 1 kg uranium genereert warmte-energie die gelijk is aan de energie die wordt opgewekt door 4500 ton hoogwaardige steenkool. Dit verlaagt de transportkosten van brandstof aanzienlijk, dus het is een groot voordeel van deze fabrieken. Wereldwijd zijn er enorme voorraden brandstoffen en daarom kunnen deze fabrieken honderden jaren continu elektrische energie leveren. Kerncentrales 10% van de elektriciteit opwekken van de hele elektriciteit in de wereld
Wat is een kerncentrale?
Definitie: De energiecentrale die wordt gebruikt om warm water op te wekken stoom- , dan kan deze stoom worden gebruikt om enorme turbines te laten draaien om elektriciteit op te wekken. Deze centrales gebruiken de warmte om het water op te warmen dat ontstaat bij kernsplijting. Dus de atomen in de kernsplijting zullen zich splitsen in verschillende kleinere atomen om energie op te wekken. De kerncentrale diagram wordt hieronder weergegeven.
Werkingsprincipe van de kerncentrale
In de energiecentrale vindt de splijting plaats in de reactor en het midden van de reactor staat bekend als de kern die uraniumbrandstof bevat, en deze kan worden gevormd tot pellets van keramiek Elke pellet genereert 150 liter olie-energie. De totale energie die uit de pellets wordt gegenereerd, wordt gestapeld in metalen splijtstofstaven. Een aantal van deze staven staat bekend als een brandstofassemblage en een reactorkern bevat verschillende splijtstofassemblages.
Tijdens kernsplijting kan de warmte worden gegenereerd in de kern van de reactor. Deze warmte kan worden gebruikt om het water tot stoom op te warmen zodat turbinebladen kunnen worden geactiveerd. Zodra de turbinebladen geactiveerd zijn, drijven ze de generatoren om elektriciteit te maken. In een energiecentrale is een koeltoren beschikbaar om de stoom in het water af te koelen, anders gebruiken ze het water uit verschillende bronnen. Ten slotte kan het gekoelde water worden hergebruikt om stoom op te wekken.
Nuclear-Power-Plant-Block-Diagram
Onderdelen van een kerncentrale
In het bovenstaande blokschema van de kerncentrale zijn er verschillende componenten, waaronder de volgende.
Kernreactor
In een energiecentrale is een kernreactor een essentieel onderdeel, zoals een warmtebron die de brandstof en de reactie van de nucleaire ketting omvat, inclusief de afvalproducten van nucleair materiaal. De nucleaire brandstof die in de kernreactor wordt gebruikt, is uranium en zijn reacties zijn warmte die wordt gegenereerd in een reactor. Vervolgens kan deze warmte worden overgedragen aan het koelmiddel van de reactor om warmte te genereren voor alle onderdelen in de energiecentrale.
Er zijn verschillende soorten kernreactoren die worden gebruikt bij de productie van plutonium, schepen, satellieten en vliegtuigen voor zowel onderzoek als medische doeleinden. De energiecentrale omvat niet alleen de reactor, maar ook turbines, generatoren, koeltorens en een verscheidenheid aan veiligheidssystemen.
Stoomgeneratie
In alle centrales is de productie van stoom algemeen, maar de manier van opwekken zal veranderen. De meeste fabrieken gebruiken waterreactoren door twee lussen van roterend water te gebruiken om stoom te genereren. De primaire lus draagt zeer heet water voor het verwarmen van een uitwisseling zodra water met een lage druk wordt gecirculeerd, en verwarmt vervolgens het water om de stoom te genereren die naar het turbinegedeelte wordt overgebracht.
Generator en turbine
Zodra de stoom is gegenereerd, reist deze onder hoge druk om de turbine te versnellen. Het draaien van de turbines kan worden gebruikt om een elektrische generator voor het opwekken van elektriciteit die wordt overgedragen aan het elektriciteitsnet.
Koeltorens
In een kerncentrale is het meest essentiële onderdeel een koeltoren die wordt gebruikt om de warmte van het water te verminderen. Raadpleeg deze link voor meer informatie wat is een koeltoren - componenten, constructie en toepassingen
Werking van een kerncentrale
De elementen zoals uranium of thorium worden vervolgd als kernsplijtingsreactie van een kernreactor. Door deze splijting kan een enorme hoeveelheid warmte-energie worden opgewekt en deze wordt overgebracht naar de koelmiddelreactor. Hier is de koelvloeistof niets anders dan water, vloeibaar metaal anders gas. Het water wordt verwarmd om in een warmtewisselaar te stromen, zodat het verandert in stoom op hoge temperatuur. Dan mag de geproduceerde stoom een stoomturbine rennen. Opnieuw kan de stoom weer worden omgezet in het koelmiddel en worden gerecycled om te gebruiken voor de warmtewisselaar. De turbine en dynamo zijn dus verbonden om elektriciteit te produceren. Door een transformator te gebruiken, kan de geproduceerde elektriciteit worden verhoogd voor gebruik in langeafstandscommunicatie.
De efficiëntie van de kerncentrale
Het rendement van de kerncentrale kan op dezelfde manier worden bepaald als andere warmtemotoren, omdat de centrale technisch gezien een grote warmtemotor is. De som van het elektrisch vermogen dat voor elke eenheid thermisch vermogen wordt gegenereerd, zal ervoor zorgen dat de plant thermische efficiëntie heeft en vanwege de tweede wet van de thermodynamica is er een hogere limiet aan hoe efficiënt deze energiecentrales kunnen zijn.
De normale kerncentrales halen een rendement van ongeveer 33 tot 37%, wat gelijk staat aan fossiele brandstofcentrales. Hoge temperatuur en meer huidige ontwerpen zoals de Generation IV-reactoren kunnen een efficiëntie van meer dan 45% behalen.
Soorten kerncentrale
Er zijn twee soorten kerncentrales, zoals een drukwaterreactor en een kokendwaterreactor.
Drukwaterreactor
In dit soort reactors wordt gewoon water als koelmiddel gebruikt. Dit wordt op extreem hoge kracht gehouden zodat het niet kookt. Een warmtewisselaar in deze reactor draagt het verwarmde water over waar het water uit de secundaire koelmiddelcirkel wordt omgezet in damp. Daarom is deze lus volledig vrij van radioactief materiaal. In deze reactor werkt het koelwater als moderator. Vanwege deze voordelen worden deze reactoren het meest gebruikt.
Kokend Water Reactor
In dit type reactor is slechts één koelcircuit beschikbaar. Het water mag in de reactor worden verwarmd. De stoom wordt geproduceerd uit de reactor wanneer deze uit de reactor komt en de stoom zal door de stoomturbine stromen. Het belangrijkste nadeel van deze reactor is dat het koelwater de brandstofstaven en de turbine nadert. Er kan dus radioactief materiaal boven de turbine worden geplaatst.
Locatieselectie voor kerncentrale
De selectie van de site voor nucleaire PowerPoint kan worden gedaan door rekening te houden met de technische vereisten. De inrichting en werking van een kerncentrale hangen voornamelijk af van de kenmerken van de site.
Bij het ontwerpen van de plant moet rekening worden gehouden met de risico's van de site. Het ontwerp van de plant moet omgaan met een enorm natuurlijk voorkomen en door mensen veroorzaakte acties, zonder de operationele veiligheid van de plant te schaden.
Elke site moet voorzien in de nodige benodigdheden zoals afgedankte en vervallen koellichamen, beschikbaarheid van stroomvoorziening, uitstekende communicatie en efficiënt crisisbeheer, enz. Voor een energiecentrale neemt de schatting van de site doorgaans verschillende fasen in, zoals selectie, karakterisering, pre-operationeel, en operationeel.
Kerncentrales in India
Er zijn zeven kerncentrales in India, waaronder de volgende.
- Kerncentrale Kudankulam, gelegen in Tamil Nadu
- Tarapur Nuclear Reactor, gelegen in Maharashtra
- Rajasthan Atomic Power Plant, gelegen in Rajasthan
- Kaiga Atomic Power Plant, gelegen in Karnataka
- Kerncentrale Kalapakkam, gelegen in Tamil Nadu
- Narora Nuclear Reactor, gelegen in Uttar Pradesh
- Kakarapar Atomic Power Plant, gelegen in Gujarat
Voordelen
De voordelen van kerncentrales omvatten de volgende.
- Het gebruikt minder ruimte in vergelijking met andere energiecentrales
- Het is extreem zuinig en genereert een enorm elektrisch vermogen.
- Deze fabrieken bevinden zich nabij het laadcentrum omdat er geen enorme brandstof nodig is.
- Het genereert een enorme hoeveelheid energie in het proces van elke kernsplijting
- Het verbruikt minder brandstof om enorme energie op te wekken
- Zijn werking is betrouwbaar
- In vergelijking met stoomkrachtcentrales is het erg schoon en netjes
- De bedrijfskosten zijn klein
- Het produceert geen vervuilende gassen
Nadelen
De nadelen van kerncentrales omvatten de volgende.
- De kosten van primaire installatie zijn extreem hoog in vergelijking met andere centrales.
- De nucleaire brandstof is duur, dus herstel is moeilijk
- Hoge kapitaalkosten zijn vergelijkbaar met andere energiecentrales
- Technische kennis is vereist om dit platform te bedienen. Het onderhoud en het salaris zullen dus hoog zijn.
- Er is kans op radioactieve vervuiling
- Het antwoord is niet efficiënt
- De behoefte aan koelwater is dubbel vergeleken met een stoomkrachtcentrale.
Toepassingen
De toepassingen van kerncentrales omvatten de volgende.
Kernenergie wordt in verschillende industrieën over de hele wereld gebruikt voor de ontzilting van oceaanwater, de productie van waterstof, stadsverwarming / -verwarming, de verwijdering van tertiaire olievoorraden en gebruikt in warmteprocestoepassingen zoals warmtekrachtkoppeling, omzetting van steenkool in vloeistoffen en hulp bij de chemische grondstofsynthese.
Veelgestelde vragen
1). Wat is een kerncentrale?
Dit is een thermische krachtcentrale die een kernreactor gebruikt als warmtebron. De opgewekte warmte kan worden gebruikt om een turbine aan te drijven die is aangesloten op een generator om elektriciteit op te wekken.
2), Hoeveel kerncentrales zijn er in India?
Er zijn zeven kerncentrales beschikbaar in India
3). Welke staat in de VS heeft meer energiecentrales?
Pennsylvania
4). Wat is de grootste energiecentrale ter wereld?
Momenteel is de 'Kashiwazaki-Kariwa-energiecentrale' in Japan de grootste energiecentrale ter wereld.
5). Wat is het veiligste ontwerp voor kernreactoren?
De SMR (kleine modulaire reactor) is het veiligste ontwerp.
6). Wat zijn de meest voorkomende soorten kerncentrales?
Deze zijn verkrijgbaar in twee soorten, namelijk drukwater en kokend water reactor
7). Wat zijn de componenten die in een kerncentrale worden gebruikt?
Het zijn kernreactoren, stoomopwekking, koeltoren, turbine, generator, enz.
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van kerncentrales In India wekken kerncentrales 6,7 GW aan energie op door 2% van de elektriciteit in het land bij te dragen. De controle over deze fabrieken in India kan worden gedaan via NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Hier is een vraag voor jou, wat is de beroemde kerncentrale in India?
