báo cáo phục hồi công suất từ sự cố hot shutdown cho lò wwer-1000 bằng phần mềm wwer 1000

PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ “HOT SHUTDOWN” CHO LÒ WWER-1000 BẰNG PHẦN MỀM WWER-1000 SVTH: Phạm Văn Hiệu GVHD: TS. Võ Hồng Hải ThS. Phan Lê Hoàng Sang GVPB: ThS. Nguyễn Hoàng Anh LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chủ quan • Muốn tìm hiểu về loại nhà máy điện hạt nhân sắp xây dựng tại Ninh Thuận. Điều kiện • Bộ môn Vật lý hạt nhân có hướng nghiên cứu mô phỏng vận hành nhà máy điện hạt nhân. Cơ hội • IAEA cung cấp phần mềm mô phỏng WWER- 1000. 2 Giới thiệu nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng WWER Phục hồi công suất từ sự cố “Hot shutdown” cho lò WWER-1000 NỘI DUNG KHÓA LUẬN Chương 1 Chương 2 Chương 3 Điều chỉnh lò phản ứng 3 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN SỬ DỤNG LÒ WWER-1000 1.1. Tổng quan về nhà máy điện hạt nhân Hình 1.1. Sơ đồ khối của nhà máy điện hạt nhân [1] [1] http://www.nrc.gov 4 Chương 1 1.2. Trang thiết bị chính 1. Lò phản ứng 2. Bình sinh hơi 3. Máy bơm tuần hoàn chính 4. Bình điều áp 5. Bình ngưng hơi giảm áp suất 6. Hệ thống làm lạnh lõi tức thời Hình 1.2. Những bộ phận chính trong vòng sơ cấp lò WWER-1000 [2] [2] http://www.gidropress.podolsk.ru/ 5 Chương 1 1.2. Trang thiết bị chính 1. Đầu vào 2. Vòng phân cách 3. Tấm ngăn khoan lỗ 4. Giếng lò 5. Bó thanh nhiên liệu 6. Đầu ra 7. Thùng lò (vỏ lò) Hình 1.3. Ảnh mặt cắt của lõi lò phản ứng WWER-1000 [2] [2] http://www.gidropress.podolsk.ru/ 1.2.1. Lò phản ứng 6 Chương 1 1.2. Trang thiết bị chính 1. Đầu vào 2. Vòng phân cách 3. Tấm ngăn khoan lỗ 4. Giếng lò 5. Bó thanh nhiên liệu 6. Đầu ra 7. Thùng lò (vỏ lò) Hình 1.3. Ảnh mặt cắt của lõi lò phản ứng WWER-1000 [2] [2] http://www.gidropress.podolsk.ru/ 1.2.1. Lò phản ứng 7 Chương 1 1.2. Trang thiết bị vòng sơ cấp Hình 1.4. Lõi lò và các bó thanh điều khiển [3] 1.2.2. Lõi lò phản ứng Tổng số bó 163 Số bó điều khiển 61 Khoảng cách giữa các bó nhiên liệu 0,236 m Lưu lượng chất tải nhiệt qua lõi lò 17650 g/s Công suất nhiệt 3000 MW Bảng 1.1. Các đặc tính chính của lõi lò phản ứng WWER-1000 [3] [3] IAEA, WWER-1000 reactor simulator: Workshop Material, 2011, Vienna Bó điều khiển Bó nhiên liệu 1. Thanh nhiên liệu 2. Ống chứa thanh điều khiển 3. Ống chứa thiết bị đo trung tâm Lõi lò phản ứng Bó thanh điều khiển 8 CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH LÒ PHẢN ỨNG 2.1. Khái niệm chung 𝝆 = 𝒌 − 𝟏 𝒌 Với k là hệ số nhân nơtron hiệu dụng 2.1.1. Độ phản ứng 𝝆 𝝆 𝑻ổ𝒏𝒈 = 𝝆 𝑵𝒉𝒊ê𝒏 𝒍𝒊ệ𝒖 + 𝝆 𝑪𝒉á𝒚 + 𝝆 𝑿ỉ + 𝝆 𝑺𝒎 + 𝝆 𝑿𝒆 + 𝝆 𝝉 +𝝆 𝒘 9 (𝟐. 𝟏) Quá trình cháy nhiên liệu sơ cấp có sự hình thành plutoni thứ cấp 𝜌 𝑐ℎá𝑦 Tạo xỉ lò phản ứng 𝜌 𝑥ỉ Nhiễm độc Samari 𝜌 𝑆𝑚 Nhiễm độc Xenon 𝜌 𝑋𝑒 Hiệu ứng nhiệt độ của độ phản ứng 𝜌 𝜏 Hiệu ứng công suất của độ phản ứng 𝜌 𝑤 (𝟐. 𝟐) Chương 2 2.1. Khái niệm chung 2.1.2. Điều kiện vận hành 𝝆 𝒏𝒉𝒊ê𝒏 𝒍𝒊ệ𝒖 ≥ 𝝆 𝒄𝒉á𝒚 + 𝝆 𝒙ỉ + |𝝆 𝑺𝒎 | + |𝝆 𝑿𝒆 | + |𝝆 𝝉 | + |𝝆 𝒘 | [4] Để đảm bảo hoạt động của lò phản ứng trong suốt thời gian làm việc, độ phản ứng nhiên liệu cần không nhỏ hơn tổng các giá trị tuyệt đối của các mất mát độ phản ứng. [4] Viện Năng Lượng Nguyên Tử Việt Nam (2012), Nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng WWER-1000, Hà Nội. 10 2.2. Điều chỉnh độ phản ứng Điều chỉnh độ phản ứng Bằng các thanh điều khiển Bằng boron (𝟐. 𝟑) [...]...CHƯƠNG 3: PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ WWER- 1000 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WWER- 1000  11 Trang điều khiển độ phản ứng (CPS) GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WWER- 1000  Trang mô phỏng vòng sơ cấp (1C) 4 5 6 2 12 3 1 CHƯƠNG 3: PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ WWER- 1000 3.1 Đặt vấn đề • Các thanh điều khiển bị nhúng ngập vào lõi lò • Công suất giảm xuống còn 0,009% Hot shutdown 13... Lò vẫn hoạt động hoàn hảo 450.000s (5d 5h)  Bơm boron Rút các nhóm Pha loãng Phục hồi vào mạch chính thanh điều khiển boron công suất lò   B Sự cố Hot shutdown Tắt máy bơm boron Mở van bồn nước tinh khiết B Rút các nhóm thanh điều khiển, riêng nhóm 10 ngập trong lò 25-40% Công suất lò đạt 35-40% 107.300s (29h 48m) Công suất lò đạt 100% CHƯƠNG 3: PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ... PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ WWER- 1000 3.4 Nhận xét Nồng độ boron 12 (g/kg) Nồng độ boron 14,5 (g/kg) Nồng độ boron 14,6 (g/kg) • Sau khi phục hồi một thời gian, lò bị dập • Lò được phục hồi nhưng dự đoán sẽ bị dập sau một vài ngày • Lò sau khi phục hồi có biến động trong thời gian đầu nhưng có thể duy trì công suất lâu dài 22 Nồng độ boron 14,75 (g/kg) • Lò sau khi được phục hồi. .. boron thì công suất mới có thể được phục hồi Phục hồi công suất lò 3.2 Diễn biến kịch bản Thao tác Bơm boron Dừng bơm boron Pha loãng boron Dừng pha loãng boron Rút thanh điều khiển Kí hiệu B B    Khóa van bồn nước tinh khiết Công suất lò giảm xuống còn 0,009% 90s Xảy ra sự cố 0s Bật máy bơm boron 800s (13m 20s) 8s Các nhóm thanh Đợi áp suất điều khiển nhúng trong MSH ổn định ngập vào lò 14 18.360s... loãng boron  B Pha loãng boron  Kí hiệu  3.3.4 Khảo sát áp suất trong ống góp hơi chính và áp suất trong lõi lò Thao tác Áp suất trong lõi lò Áp suất trong MSH 19 Áp suất trong MSH Áp suất trong lõi lò Áp suất trong MSH B B Pha loãng boron  Dừng pha loãng boron Áp suất trong MSH Áp suất trong lõi lò Bơm boron Dừng bơm boron Áp suất trong lõi lò Kí hiệu  Rút thanh điều khiển      3.3.5 Khảo sát... 22 Nồng độ boron 14,75 (g/kg) • Lò sau khi được phục hồi có biến động không đáng kể và hoạt động hoàn hảo trong suốt quá trình khảo sát KẾT LUẬN • Tìm hiểu phần mềm WWER- 1000 • Tìm hiểu lò WWER- 1000 • Tìm hiểu và khắc phục thành công sự cố Hot Shutdown • Tìm ra ngưỡng giá trị boron bơm vào mạch chính là 14,75 – 16 (g/kg) 23 ... LÒ WWER- 1000 3.3 Phân tích và đánh giá kết quả Khảo sát các thông số Độ phản ứng 15 Công suất lò Mực nước bình điều áp Áp suất trong MSH và trong lõi lò Vị trí 10 nhóm thanh điều khiển Offset 3.3.1 Khảo sát độ phản ứng B B     B B   B B    B 16  B Kí hiệu B Dừng bơm boron B Pha loãng boron  Thao tác Bơm boron   Dừng pha loãng boron  Rút thanh điều khiển  3.3.2 Khảo sát công suất lò phản . mới có thể được phục hồi Phục hồi công suất lò 3.1. Đặt vấn đề CHƯƠNG 3: PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ WWER- 1000 13 3.2. Diễn biến kịch bản Sự cố Hot shutdown Bơm boron. hội • IAEA cung cấp phần mềm mô phỏng WWER- 1000. 2 Giới thiệu nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng WWER Phục hồi công suất từ sự cố Hot shutdown cho lò WWER- 1000 NỘI DUNG KHÓA LUẬN Chương. PHỤC HỒI CÔNG SUẤT TỪ SỰ CỐ HOT SHUTDOWN CHO LÒ WWER- 1000 BẰNG PHẦN MỀM WWER- 1000 SVTH: Phạm Văn Hiệu GVHD: TS. Võ Hồng Hải ThS. Phan