第13章 核能的最优运用

简单了解了一下核电的发电原理,就是用核能烧开水,然后再蒸汽推动发电机发电,这是真的么?

那么目前这种“烧水”的发电方式,效率高么?

有没有可能把核能直接转化为电能?不通过其他形式的转化?

如果有,那核能直接转化的效率是不是比目前这种“烧水”的发电方式更高呢?

简单粗暴地回答一下:

没错就是烧水。

这个烧水不是在家里烧开水喝。电站所使用的蒸汽轮机,与大众了解的蒸汽机相比,效率高了太多。

现代火电站经过百年发展,生产的各个环节几乎榨干了所有能利用的热量。

核电的效率相对火电要低一些。同样是烧水,核电的蒸汽温度比火电低很多,这直接导致了现在商业化运行的核电效率低于火电。

原因一是核电自身的技术问题,核燃料芯块的锆合金包壳与水的相容温度不允许超过350°C,二是为了安全考虑,较低的蒸汽温度能提高安全性;由于核电事故的特殊性,在现有的技术条件下,没人敢提高核电站的蒸气参数(这里核电指压水堆)。

火电炸个锅炉电视上报一次就完事了,过几天大家都忘了,没死人可能连电视都上不了;核电的反应堆要是炸了,几千公里以外的超市的盐都能被抢光,呵呵呵。

目前的磁流体发电技术就可以实现热能与电能的直接转换。

红警2里苏联的电厂就叫磁能发电厂,用的是不是就是这种技术呢

而且技术还非常复杂,所以现在还处于试验阶段。

如果磁流体发电效率又高,经济性指标又好,没有不用的道理。

不过磁流体发电的效率还有很大的提升空间,各方面的研究都在进行中,这东西我没学过,不敢把话说太死。

有关于磁流体发电研究史的话题,

863 计划中能源领域提出的燃煤磁流体发电主题,现在进展如何?

注:鉴于评论区部分知友指出四代堆的问题。为了避免误导不明真相的群众,在这里做一下说明。

以液态钠冷却快堆为例,这里核反应堆直接加热的不是水而是液态钠,而液态钠吸收来自反应堆的热量后再将热量通过蒸汽发生器传导给汽水系统。

所以像快堆这种情况,可以说算「烧水」,也可以说不算「烧水」。

不管怎样,最后核反应堆的能量还是要提供给水蒸气进汽轮机做功。

注:一部分高温气冷堆使用氦气作为工质,直接将高温氦气通入透平(涡轮机)中做功,不再属于「烧水」的范畴。

液态钠冷却快堆

高温气冷堆

话说题主也不必太过自责,作为一名爱好科学的优(zhong)秀(er)少年,当我第一次听说核电这么高大上的东西,其实也是烧开水的时候,不禁对人类未来的发展前景产生了森森的忧虑。

不过放心,从长(ke)远(huan)的角度来看,人类早晚有一天会抛弃烧开水这种原始的手段,迈入无工质的新时代。

毕竟,我们的征途是星辰大海嘛。