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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 核能 » 为什么核能发电厂热效率较低？
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无量hking

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

PWR主要是因为堆芯冷却剂出口温度低，要提高出口温度，就得增加压强，增加主回路管壁厚度。
像超高温气冷堆和超临界水冷堆的效率就要高点。
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11楼2017-05-05 19:05:12
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casondu

金虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

在核电站的常规岛内，由于进入蒸汽发生器的二回路水(压力5.5～7MPa)只被加热成饱和蒸汽(干度约  99.8％)或微过热蒸汽(过热度约30℃)，送入汽轮机做功，压水堆核电厂的热效率仅为33％左右。核汽轮机与同功率的火电厂的汽轮机相比，质量流量大(170％-190％)、体积流量大(250％-350％)，故此核汽轮机的体积和重量都要大得多，多采用半速(1500r／min，末级叶片可做得长，1300-1500mm)汽轮机，发电机也相应为四极。核汽轮机的高压缸、低压缸(无中压缸)都采用分流结构，低压缸的数目也多。高压缸和低压缸之间必须装置汽水分离再热器，对高压缸的排汽进行汽水分离并用高压缸的抽汽、新蒸汽再加热，使进入低压缸的蒸汽具有一定的过热度，维持低压缸排汽的干度在86％- 89％以上，而相应的凝汽器尺寸要增大、循环冷却水的需求量比常规火电厂大得多。
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12楼2017-05-08 22:57:14
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oldy723

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

　　楼主所提出的不属于高难问题，但要说清楚就有点啰嗦了。所谓热效率是说发电机发出的电量与核反应产生的热量之比值；所谓热污染是向环境排放的热量对环境造成的影响。下面说说我的认识，供虫友参考：
　　目前无论是在役的二代核电机组还是在建的三代核电机组，基本都是通过来自反应堆（压力容器内）的工作介质（行业内称“冷却剂”）在蒸汽发生器中将热量传递给水产生蒸汽。冷却剂在通过金属隔离层把所携带的部份热量传递给水后顺着管道再返回压力容器继续吸收携带核反应产生的热量，对反应堆来说这个过程是冷却过程。冷却剂流经的回路，业内称为一回路。
　　为了避免因温度相差过大而导致一回路相关设备产生较大的应力，冷却剂在与水交换热量前后的温差只有几十摄氏度。一般核电机组的冷却剂在进出蒸发器前后的温度都是二百多摄氏度。为了安全所建造的强大厚实核岛结构，把所有的核辐射、热辐射均封闭在核岛内，正常情况下不会产生任何环境影响。而核岛内一回路的循环过程中，能量转换基本平衡，可视为守恒。也就是说在一回路的工作过程中，热效率接近100%，且对环境没有影响。
　　蒸发器中的水在接收了冷却剂的热量后成为推动汽轮机转动的蒸汽。为了保持汽轮机进出口的压力差，要把汽轮机中出来的蒸汽冷凝成水。从汽轮机中出来的蒸汽虽然不是核辐射源，但仍要通过密封管道将冷凝后的水再返回蒸发器，蒸发器与汽轮机之间形成的回路，称为二回路。因为二回路也是密封的，对环境也不造成影响。至于热效率与其它能源的汽轮发电机组应该没有明显差别。
　　有可能对环境产生热影响的是现在要说的三回路。在二回路外吸收蒸汽热量将其冷凝成水的冷却剂一般就是直接取自于江河湖海中的水，并且在吸收完蒸汽的热量后又直接排向取水源。蒸汽冷却装置（名称为“换热器”）与水源间的循环回路就是三回路。发电过程中未利用完的核反应热量就是通过三回路传递给环境的。
　　对核电站来说，三回路中带出的热量是废热。但这部份热量并不是没有利用价值的。只要合理地开发利用，对环境的影响也是可以降到人类能够接受的程度以下的。
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13楼2017-06-03 13:05:37
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语寞嗑盐

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

轻水堆的蒸汽参数低，压水堆一回路都在16MPa，320摄氏度之下，二回路更低，因此汽轮机的可用焓降就很低，二回路 的朗肯循环效率也很低，远低于普通的火电厂。沸水堆也类似。主要是机械设备的耐压、耐高温、耐腐蚀性能有限，还要考虑核电厂的安全问题。
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好好嗑盐，daydayup
14楼2017-12-20 10:05:41
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