بررسی سیکل ترمودینامیکی رآکتور نیروگاه آب تحت فشار PWR

در این پایان نامه پس بررسی اصطلاحات و تعاریف اولیه نیروگاه بخار هسته ای PWR، اجزاء و عملکرد این نیروگاه و نحوه غنی سازی سوخت در آن توضیح و تشریح شده است. انواع نیروگاه های هسته ای باهم مقایسه شده و سپس سیکل ترمودینامیکی نیروگاه هسته ای و فسیلی و مقایسه بازده آن ها با یکدیگر تحلیل و بررسی شده است. این پایان نامه شامل شش فصل زیر است:

فصل اول: نیروگاه هسته ای چیست؟
فصل دوم: هسته و واکنش شکافت هسته ای
فصل سوم:  انواع راکتورها
فصل چهارم:  سوخت نیروگاه هسته ای
فصل پنجم: وسایل و تجهیزات نیروکاه هسته ای PWR
فصل ششم: تحلیل و بررسی سیکل ترمودینامیکی نیروگاه هسته ای و فسیلی و مقایسه بازده آن ها با یکدیگر

بخشی از فهرست مطالب پروژ بررسی سیکل ترمودینامیکی رآکتور نیروگاه آب تحت فشار PWR

فصل اول:نیروگاه هسته ای چیست؟     
۱-۱ آشنایی با انواع نیروگاه ها و مزایای نیروگاه هسته ای     
۱-۱ تاریخچه اولین راکتور دنیا     
۱-۱ کشورهای صاحب نیروگاه هسته ای    
۱-۱ نیروگاه هسته ای و گازهای گلخانه ای    
 
فصل دوم:هسته و واکنش شکافت هسته ای    
۲-۱ ساختمان اتم     
۲-۲ ساختمان هسته    
۲-۳ فعالیت پرتو زایی (رادیواکتیویته)    
۲-۳-۱ هسته ناپایدار    
۲-۳-۱-۱هسته پرتوزا    
۲-۳-۱-۲ استحاله بتازا     
۲-۳-۱-۳ استحاله پوزیترون زا و تسخیر الکترون k     
۲-۳-۱-۴ استحاله آلفازا     
۲-۳-۲ شکافت خودبه خود     
۲-۳-۳ هسته برانگیخته     
۲-۴ برخورد متقابل پرتوهای یون ساز با ماده     
۲-۴-۱ ذرات آلفا     
۲-۴-۲ ذرات بتا     
۲-۵ پرتو های گاما     
۲-۵-۱ پدیده فوتوالکتریک    
 2-5-2 اثر کامپتون    
۲-۵-۳ تولید جفت    
۲-۶ هسته مرکب    
۲-۷ واکنش های نوترون   

۳۶    2-8 واکنش های پراکندگی    
۲-۸-۱ پراکندگی الاستیک    
۲-۸-۲برخورد غیر الاستیک    
۲-۹ واکنش های جذب     
۲-۹-۱ واکنش تسخیر    
۲-۹-۲ شکافت هسته ای    
۲-۱۰ واکنش شکافت هسته ای    
۲-۱۰-۱ واقعه شکافت    
۲-۱۰-۲ مواد قابل شکافت    
۲-۱۰-۲-۱ مواد شکننده     
۲-۱۰-۲-۲ مواد بارور    
۲-۱۰-۲-۳ اورانیوم طبیعی    
۲-۱۰-۳ انرژی آزاد شده در هر شکافت    
۲-۱۰-۳-۱ گرمای استحاله    
۲-۱۱ ضریب افزایش k 
۲-۱۱-۱ کسب k>1  
۲-۱۱-۲ غنی سازی سوخت   
۲-۱۲ کندکننده و شرایط یک کندکننده خوب    

فصل سوم: انواع راکتورها    
۳-۱ راکتورهای برق هسته ای    
۳-۲ راکتور آب سبک    
۳-۲-۱راکتور آب تحت فشارpwr   
۳-۲-۲ راکتور آب جوشان Bwr  
۳-۳ راکتور آب سنگین    
۳-۳-۱ راکتور کاندو    
۳-۳-۲ راکتورآب سنگین مولد بخارsghwr   
۳-۴راکتور کندشونده با گرافیت    
۳-۴-۱ راکتور ماگنوکس    
۳-۴-۲ راکتور پیشرفته خنک شونده با گاز AGR  
۳-۵ راکتور سریع زاینده FBR     

فصل چهارم: سوخت نیروگاه هسته ای    
۴-۱ سوخت های فلزی اورانیوم    
۴-۲ سوخت های اکسید اورانیوم     
۴-۳ غلاف هسته ای    
 
فصل پنجم  وسایل و تجهیزات نیروکاه هسته ای PWR  
۵-۱ راکتور آبی تحت فشار و سیستمهای مربوطه   
۵-۱-۱ قلب راکتور- مجموعه های سوخت و میله های کنترل       
۵-۲ سازه های داخلی راکتور      
۵-۲-۱ سیستم خنک سازی راکتور RCS    
۵-۲-۲ محفظه راکتور    
۵-۲-۳ پمپ های خنک سازی راکتور RCP   
۵-۳ مولد بخار    
۵-۴ سیستم کنترل فشار خنک کننده راکتور   
۵-۵ مکانیزم حرکت میله های کنترل    

فصل ششم  تحلیل و بررسی سیکل ترمودینامیکی نیروگاه هسته ای و فسیلی و مقایسه بازده آنها با یکدیگر 
مراجع 

نیروگاه هسته ای چیست ؟
آشنایی باانواع نیروگاههاومزایای نیروگاههای هسته ای

انرژی حرارتی یک کیلووات ساعت برق به طور ثابت، ۸۶۰ کیلوکالری است. بازده حرارتی واحدها و نیروگاههای حرارتی از فرمول زیر بدست می آید
انرژی حرارتی مصرف شده برای تولید یک کیلو وات ساعت برق/(۸۶۰*۱۰۰)=بازده حرارتی(درصد)
مقدار انرژی حرارتی که از سوختن یک واحد جرم سوخت مصرفی درشرایط استاندارد حاصل می شود و بر حسب کیلوکالری بر واحد جرم بیان می شود را ارزش حرارتی گویند.

منظور از نیروگاه حرارتی، نیروگاهی است که انرژی حرارتی نهفته در سوختهای جامد، مایع،گازی یا سوختهای هسته ای را به انرژی برق تبدیل می کند.

انواع نیروگاههای حرارتی شامل نیروگاههای بخاری متداول، گازی، چرخه ترکیبی، دیزلی و هسته ای است.

منظور از نیروگاه بخاری متداول(ساده)، نیروگاهی حرارتی است که در آن با سوزاندن سوختهای فسیلی، آب تبدیل به بخار شده و انرژی بخار تولیدی، سبب چرخش توربین و سپس تولید انرژی برق می شود. در نیروگاه گازی، انرژی ناشی از سوختهای فسیلی،هوا را تحت فشار و دمای زیاد قرار می دهد. این هوای مخلوط باگازهای ناشی از احتراق سوخت،به صورت سیال، حامل انرژی برای گرداندن توربین متصل به مولد برق عمل می کند.

نیروگاه چرخه ترکیبی(سیکل ترکیبی) نیروگاهی مرکب از واحدهای گازی و بخاری است که در آن به منظور افزایش بازده کلی حرارتی و بازیافت بخشی از انرژی باقیمانده در گازهای خروجی از توربین های گازی، این گاز را به دیگ بخار بازیافت کننده هدایت می کنند. بخار حاصل از این طریق، توربین بخاری را به گردش در می آورد. برای بهینه کردن مشخصات بخار می توان از سوخت تکمیلی هم استفاده کرد.

نیروگاه هسته ای، نیروگاهی است که در آن انرژی ناشی از سوخت هسته ای(اورانیوم غنی شده و…) بخار آب تولید کرده و سپس این بخار، توربینی را به گردش در می آورد و سبب تولید انرژی برق می شود.

مراجع
۱)تجربیات نیروگاه های پیشرفته (تولید قدرت هسته ای) جلدهای ۲۳ و ۲۴ و ۲۵
۲)Harris J.E.and Duckworth F.C.: Magnox Fuel Biography of an Element:Gass Cooled Reactors Today BNES <London>                                                                                                             1-8:1982 pp
۳) Olander D.R.:Fundamental Aspects of Nuclear Reactor Fual Element TIC : READ :1976                                                                 
۴) Nuclear Energy Group Symposium :Refuelling of Gas Cooled Reactors:Proc.1MechE Vol.183 part 3G:1968/69                               
۵) اینترنت (سایت های مختلف)

و…