Bài giảng Chương 6 Giới thiệu tóm lược về nhà máy điện hạt nhân

Chương 6: Giới thiệu tóm lược về nhà máy điện hạt nhân trình bày các nội dung chính sau: Thông tin về Điện hạt nhân, các công nghệ lò phản ứng: nước áp lực, nước sôi, Candu, tải nhiệt bằng khí và lò tái sinh, một số vấn đề về an toàn hạt nhân, Nhà máy ĐHN đầu tiên của Việt Nam. Mời các bạn tham khảo

Chương GIỚI THIỆU TĨM LƯỢC VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Nội dung Thơng tin Điện hạt nhân Các công nghệ lò phản ứng: nước áp lực, nước sôi, Candu, tải nhiệt khí lò tái sinh Một số vấn đề an toàn hạt nhân Nhà máy ĐHN Việt Nam th«ng tin vỊ ®iƯn h¹t nh©n (1) + HiƯn cã 32 n­íc cã nhµ m¸y ®iƯn h¹t nh©n víi tỉng sè 435 tỉ m¸y ®ang vËn hµnh vµ 63 tỉ m¸y ®ang x©y dùng 15 nước + Tỉng ®iƯn h¹t nh©n kho¶ng 368.000 MWe, chiÕm 14% l­ỵng ®iƯn thÕ giíi + C¸c n­íc cã nhiỊu tỉ m¸y ®iƯn h¹t nh©n gåm: - Hoa kú: 104 - Ph¸p: 58 - NhËt B¶n : 48 (2 tổ máy Sendai đưa vào vận hành) - Nga: 33 vận hành, 10 xây dựng - Hµn Qc: 23 vận hành, xây dựng - Ấn ®é: 20 vận hành, xây dựng - Anh: 19 - Canada: 18 - Trung Quốc 22 vận hành, 26 xây dựng - Ukraine: 15 - §øc: th«ng tin vỊ ®iƯn h¹t nh©n (2) th«ng tin vỊ ®iƯn h¹t nh©n (3) Các loại nhà máy điện nguyên tử • Lò phản ứng sử dụng neutron nhiệt: Chất làm chậm Nước thường (H2O) - Lò áp lực PWR - Lò nước sôi BWR Graphite Nước nặng (D2O) Lò Candu - Lò RBMK - Lò nhiệt độ cao tải nhiệt khí • Lò phản ứng sử dụng neutron nhanh: Lò phản ứng tái sinh Phân biệt LPỨ nghiên cứu LPỨ lượng °LPỨ nghiên cứu: Tạo trường thông lượng neutron cao cho mục đích nghiên cứu (1014-1015n/cm2/s), lượng nhiệt không cao không sử dụng Độ giàu nhiên liệu từ 2090%, thể tích vùng hoạt nhỏ Hiện có gần 300 LPỨ nghiên cứu giới °LPỨ lượng: Trường thông lượng neutron không cao (~1013n/cm2/s), thể tích vùng hoạt lớn (đường kính 4-6m, chiều cao ~4m) Công suất nhiệt từ vài chục vài nghìn MW) Độ giàu nhiên liệu mức vài phần trăm Lò nước áp lực Công suất điện : 325, 650, 975, 1300, 1540 MWe Chất làm chậm : Nước thường Chất tải nhiệt : Nước thường Độ giàu : ~4% Điều khiển : Bằng điều khiển nồng độ B-10 p suất vòng I: 155 bars Nhµ m¸y ®hn víi lß pwr c«ng nghƯ lß n­íc ¸p lùc - PWR thiÕt bÞ sinh h¬i 10 CÁ C THẾ HỆ NHÀ MÁ Y ĐIỆN HẠT NH N An tồn thụ động: 21 EPR 1500MWe (Framatom) ° Hệ thống cấp nước làm nguội khẩn cấp cho vùng hoạït : hệ độc lập ( MHSI, LHSI, Accumulator) ° Hệ thống cấp nước dự phòng cho SG (Steam Generator): hệ độc lập ° Hệ thống giảm áp vòng 1, qua thiết bò điều áp (pressurizer) nhằm giảm nguy nóng chảy vùng hoạt điều kiện áp suất cao ° hệ thống phun nước giảm áp độc lập cho nhà lò ° Hệø thống (Catalytic recombiner) lắp đặt nhà lò nhằm mục đích loại trừ khả nổ hydrogen ° Toà nhà lò lớp, lớp bêton bên chòu áp suất xảy tình nổ hydrogen, lớp bên chòu va đập máy bay ° Hệø thống hút lọc khí lớp vỏ tòa nhà lò ° Bể nước dự trữ để làm nguội vùng hoạt đặt nhà lò, cần thiết làm ngập khối chất nóng chảy nhiên liệu vật liệu cấu trúc (Corium) ° Có kết cấu đáy đặc biệt (Corium spreading zone) tòa nhà lò, cho phép tải nhiệt 22 cầm giữ an toàn trạng thái Corium, tai nạn nóng chảy vùng hoạt xảy °Lò PWR: loại phổ biến ° Lò BWR: cải tiến kỹ thuật nhiều thời gian gần đây, dễ điều khiển ° Lò nhiệt độ cao: Hiệu suất biến đổi nhiệt- điện cao, hệ số tái sinh lớn, chất thải Lò phản ứng tương lai - Lò nhanh ° Lò nhanh : Khá phức tạp, hệ số tái sinh lớn, có khả chuyển đổi hạt nhân - Lò nhiệt độ cao - Máy khuếch đại lượng 23 Chu trình nhiên liệu hạt nhân Quặng Uran Chuyển hoá UO2 Chế tạo bó nhiên liệu Xử lý Tinh chế Chuyển hoá UF6 Đốt cháy LPU Phân loại Chuyển hoá U3O8 Làm giàu U 235 Cất giữ tạm thời Cất giữ lâu dài • Một lò phản ứng 1000 MWe, năm cho 21 chất thải đó: 20 Uran (U235 0.9%), 200kg Pu, 21kg actinide (Neptune, Amerixi…), 760kg Sản phẩm phân hạch (Xesi 135, Tecnixi 99, Ziriconi 93, Paladi 107, Iode 129) 24 Các yếu tố đảm bảo an toàn • Tính an toàn nội thân vùng hoạt LPƯ Thiết kế đảm bảo chế phản hồi âm ∂P/∂ρ