Nükleer Enerji Santrali

Source

Nükleer Enerji Santrali

Nükleer santraller, elektrik üretmek için nükleer fizyon sürecini kullanan bir santral türüdür. Bunu, nükleer reaktörleri Rankine döngüsüyle birlikte kullanarak yaparlar; burada reaktörün ürettiği ısı suya buhar dönüştürür, bu da bir türbini ve jeneratörü döndürür. Nükleer enerji, dünyaya toplam elektriğinin yaklaşık% 11’ini sağlarken, en büyük üreticiler Amerika Birleşik Devletleri ve Fransa’dır.

Nükleer santraller, ısı kaynağının yanı sıra kömürle çalışan enerji santrallerine çok benzerler. Ancak, nükleer yakıt kullanımı kömür veya diğer fosil yakıtlardan çok farklı özelliklere sahip olduğu için farklı güvenlik önlemleri gerektirir. Termik güçlerini, reaktör çekirdeğindeki atomların çekirdeklerini bölmek için kullanırlar, uranyum bugün dünyadaki en baskın yakıt seçenektir. Thorium ayrıca nükleer enerji üretiminde de potansiyel olarak kullanılmaktadır, ancak şu anda kullanımda değildir. Aşağıda elektrik üretiminin yanı sıra bir santralin birçok bileşenini gösteren bir kaynar su elektrik santralinin temel operasyonu yer almaktadır.

Bileşenler ve Operasyon

Nükleer reaktör

Reaktör, tüm nükleer atık ürünleri ile birlikte yakıt ve nükleer zincir reaksiyonunu içerdiğinden, bir santralin anahtar bileşenidir. Reaktör, kazanın bir kömür santrali için olduğu gibi, santral için ısı kaynağıdır. Uranyum, nükleer reaktörlerde kullanılan baskın nükleer yakıttır ve fisyon reaksiyonları, bir reaktör içindeki ısının üretilmesidir. Bu ısı daha sonra nükleer santralin diğer kısımlarına ısı sağlayan reaktörün soğutucusuna aktarılır.

Güç üretiminde kullanımlarının yanı sıra, gemilerin, uçakların ve uyduların, plütonyum üretiminin, araştırma ve tıbbi amaçlarla kullanılması için kullanılan diğer nükleer reaktör türleri de vardır. [4] Enerji santrali sadece reaktörün yanı sıra soğutma kuleleri, türbinler, jeneratörler ve çeşitli güvenlik sistemlerini de kapsamaktadır. Bununla birlikte, reaktör diğer harici ısı motorlarından en büyük farkıdır.

Buhar Üretimi

Tüm nükleer santraller arasında buhar üretimi yaygındır, ancak bu şekilde yapılan değişiklikler oldukça değişkendir.

Dünyadaki en yaygın enerji santralleri, buhar üretmek için iki çevrimli su çemberi kullanan basınçlı su reaktörlerini kullanır. [6] Birinci döngü, daha düşük bir basınçta suyun sirküle edildiği bir ısı değiştiricisine aşırı sıcak sıvı su taşır. Daha sonra ısınır ve buharlaşır ve daha sonra türbin bölümüne gönderilebilir.Enerji üretiminde ikinci en yaygın reaktör olan kaynar su reaktörleridir.

Türbin ve Jeneratör

Buhar üretildikten sonra, yüksek basınçta ilerler ve bir veya daha fazla türbin boyunca hızlanır. Bunlar son derece yüksek hızlara ulaşırlar ve buhar enerjiyi kaybeder, bu nedenle daha soğuk bir sıvı suya yoğunlaşır. Türbinlerin dönüşü, elektrik şebekesine gönderilen elektrik üreten bir elektrik jeneratörünü döndürmek için kullanılır.

Soğutma kuleleri

Belki de nükleer santralin en ikonik sembolü. Sıcak sudan (türbin kesitinden) daha soğuk havaya ısı transferi ile atık ısıyı atmosfere atmak için çalışırlar. Sıcak su, hava ile temas halinde soğutur ve yaklaşık% 2 gibi küçük bir kısım, buharlaşır ve yukarı doğru yükselir. Bir soğutma kulesinin nasıl çalıştığını görmek için buraya tıklayın.

Birçok nükleer santral, atık ısıyı soğutma kulelerine sahip olmak yerine sadece nehir, göl veya okyanus haline getirmektedir. Kömürle çalışan elektrik santralleri gibi diğer birçok enerji santralinin de soğutma kuleleri veya bu büyük su kütleleri vardır. Elektriğin ısıdan elde edilmesinin termodinamiği aynıdır.

Verim

Bir nükleer santralin verimliliği, diğer ısı motorlarına benzer şekilde belirlenir, çünkü teknik olarak tesis büyük bir ısı motorudur. Her bir termik güç ünitesi için üretilen elektrik enerjisi miktarı, tesise termal verimliliğini verir ve ikinci termodinamik yasası nedeniyle, bu tesislerin ne kadar verimli olabileceğinin bir üst sınırı vardır.

Tipik nükleer santraller, fosil yakıtlı enerji santralleriyle kıyaslandığında% 33-37 civarında verimlilik elde etmektedir. Generation IV nükleer reaktörler gibi daha yüksek sıcaklık ve daha modern tasarımlar potansiyel olarak% 45’in üzerinde verime ulaşabilir.

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

www.000webhost.com