báo cáo khảo sát và khắc phục sự cố sai hỏng kiểm soát áp suất ở nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò bwr bằng phần mềm mô phỏng bwr_v3

SVTH: Nguyễn Giang Nam GVHD: TS. Lê Bảo Trân GVPB: ThS. Phan Lê Hoàng Sang ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM KHOA VẬT LÝ – VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN 1 TP. Hồ Chí Minh - 2014 NỘI DUNG 1. TỔNG QUAN ĐIỆN HẠT NHÂN 2. VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG VÀ LÒ BWR 3. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG BWR_V3 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2 1. TỔNG QUAN ĐIỆN HẠT NHÂN 3 Hình 1.1: Sự phát triển các thế hệ lò phản ứng [11] Loại lò Số lượng Tỷ trọng Tổng công suất thực (MW) PWR 274 62,99% 254049 BWR 81 18,62% 75958 PHWR 48 11,03% 23900 GCR 15 3,45% 8045 LWGR 15 3,45% 10219 FBR 2 0,46% 580 Tổng 435 100% 372751 Bảng 1.3: Thống kê loại lò phản ứng đang hoạt động trên thế giới [13] 1. TỔNG QUAN ĐIỆN HẠT NHÂN 4 Việt Nam sẽ xây dựng 2 NMĐHN tại Ninh Thuận Hiệu ứng nhiệt độ của độ phản ứng: Hệ số nhân k  mật độ và tiết diện  T Hệ số nhiệt độ của độ phản ứng  Nhiên liệu  Chất làm chậm 2. VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG VÀ LÒ BWR 5         (2.17) Hệ số nhiệt độ nhiên liệu:  Nhiên liệu  Sản phẩm phân hạch Hệ số nhiệt độ chất làm chậm:  Mật độ  Tiết diện hấp thụ neutron 2. VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG VÀ LÒ BWR 6 CẤU TẠO LÒ BWR 2. VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG VÀ LÒ BWR 7 Hình 2.2: Tổ hợp lò phản ứng [4] Hình 2.3: Tiết diện của lò BWR. Các mũi tên chỉ hướng nước chuyển động [7] Phần mềm mô phỏng BWR_V3 Bao gồm 9 màn hình hiển thị Thao tác trong 3 màn hình 3. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG LÒ BWR CỦA IAEA 8 9 Sự cố “Suy giảm lưu lượng hơi ra khỏi nóc lò do sự sai hỏng kiểm soát áp suất” Thiết bị kiểm soát áp suất bị hỏng  Nhận tín hiệu áp suất “thấp” 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 10 Tín hiệu áp suất “thấp”  gia tăng áp suất: Đóng bớt van điều tiết tua-bin Gia tăng lưu lượng chất làm mát trong tâm lò Van bypass đóng [...]... tại giây thứ 157 và 268  Dừng tua-bin tại giây thứ 384  Dập lò khẩn cấp tại giây thứ 388 12 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 13 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 14 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 15 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 16 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC KHẮC PHỤC  Duy trì áp suất ở mức an toàn  Công suất tua-bin ổn định Lượng hơi ra khỏi lò ↑ Áp suất ↓ Công suất tua-bin Van...4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Tín hiệu áp suất thấp” 1) Đóng bớt van điều tiết tuabin Giảm hơi ra khỏi vỏ áp lực lò phản ứng Giảm công suất điện Rút thanh điều khiển 3) Van bypass không mở 2) Tăng lưu lượng chất làm mát trong tâm lò Giảm lượng bọt sôi Tăng cường độ neutron Tăng công suất nhiệt Tăng lượng hơi trong lò 11 Tăng áp suất 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Phân tích sự cố  Hạ áp. .. bypass 17 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 18 4 MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Hình 4.14: Áp suất theo thời gian 19 Hình 4.14: Công suất máy phát điện theo thời gian 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Ưu điểm:  Dễ sử dụng  Giao diện tương tác Nhược điểm:  Hệ điều hành Windows 2000 hoặc Windows XP  Không xuất dữ liệu ra được  Mô tả và hiển thị còn đơn giản KIẾN NGHỊ  Khảo sát các sự cố khác ... các sự cố khác  Phân tích hệ thống an toàn 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Ngô Quang Huy (2004), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [2] Nguyễn Thọ Nhân (2009), Biến đổi khí hậu và năng lượng, Nhà xuất bản Tri Thức, Hà Nội [3] Nguyễn Thọ Nhân (2011), Năng lượng hạt nhân – Chiến tranh và Hòa bình, Nhà xuất bản Tri Thức, Hà Nội Tiếng Anh [4] Kenneth D Kok (2009),... Vienna [7] John R Lamarsh; Anthony J Baratta (2001), Introduction to Nuclear Engineering, Prentice Hall, USA [8] USNRC Technical Training Center (2012), Reactor Concepts Manual, USNRC, USA 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO Website [9] databank.worldbank.org/data/views/variableSelection/selectvariables aspx?source=world-development-indicators [10] en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor [11] www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByCountry.aspx . PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 14 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 15 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 16 KHẮC PHỤC  Duy trì áp suất ở mức an toàn  Công suất tua-bin ổn định 4. MÔ PHỎNG. suất Thiết bị kiểm soát áp suất bị hỏng  Nhận tín hiệu áp suất “thấp” 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 10 Tín hiệu áp suất “thấp”  gia tăng áp suất: Đóng. PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 17 Lượng hơi ra khỏi lò  Áp suất  Công suất tua-bin Van bypass 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 18 4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 19 Hình 4.14: Áp suất