核能发电：核锅炉和汽轮发电机

核能发电与火力发电极其相似，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统）。

核电站使用的燃料称为“核燃料”，一般是放射性重金属：铀、钚。一座100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料，而同样规模的烧煤电厂每年要烧煤300万吨。目前大亚湾核电站是18个月为周期换一次料，一个机组一次更换三分之一，约57个组件，重25吨。

核电站装入核燃料

现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆核电站，它的工作原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发电机旋转产生电能。

当反应堆堆芯由核电裂变产生巨大的热能，水泵把水泵入堆芯，被核燃料组件加热成327摄氏度、155个大气压的高温高压水，高温高压水进入蒸汽发生器的U型管内，并在U型管内与二回路水进行热交换，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸发器，这样不断的在密闭的回路内循环，我们称这为一回路。

压水堆核电站发电原理图

蒸汽发生器管壁外的水被一回路的热水加热成蒸汽后进入汽轮机，通过汽轮机膨胀做功，同轴带动发电机旋转发电。做完功的乏蒸汽进入冷凝器被海水冷却，凝洁成水返回蒸汽发生器，重新加热成蒸汽，这样水变蒸汽，蒸汽又凝洁成水的汽水循环系统，这汽水循环过程我们称为二回路。

三回路就是海水，它的作用是冷却乏蒸汽使之变回液态的水。