VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN GVHD: ThS LÊ ANH ĐỨC SV thực hiện: LÊ MINH CHÂU NGUYỄN HỮU HỌC PHAN THANH THÁI NGUYỄN VĂN THỦY NỘI DUNG Giới hạn nhiệt yếu tố bất bình đẳng Xenon ngộ độc Samarium, hiệu ứng không gian Nguồn phóng xạ từ lò phản ứng Kiểm sốt áp suất lò phản ứng (RPV) Bù trừ kiểm soát phản ứng GIỚI HẠN NHIỆT VÀ CÁC YẾU TỐ BẤT BÌNH ĐẲNG XENON VÀ NGỘ ĐỘC SAMARIUM, CÁC HIỆU ỨNG KHÔNG GIAN 1.1 Giới hạn nhiệt • Giới hạn giới hạn phụ o Giới hạn chính: - Nhiệt độ tối đa nhiên liệu - Nhiệt độ tối đa nhiên liệu ốp - Thông lượng nhiệt bề mặt nhiên liệu ốp - DNBR - Tất điều đo lường o Giới hạn phụ - Mật độ cơng suất nhiệt tuyến tính - Tổng cơng suất - Nhiệt độ nước làm mát đầu 1.2 Bất bình đẳng • Số lượng đề cập có phân bố khơng đồng lõi lò phản ứng • Không đồng - Giữa cụm nhiên liệu - Bên cụm nhiên liệu, pin - Dọc theo trục thẳng đứng - Bên pin nhiên liệu • Theo đó, ba loại yếu tố bất bình đẳng xác định • Chúng sử dụng để tính số lượng vật lý điểm nóng từ giá trị trung bình • Nếu giới hạn khơng vượt q điểm nóng, chúng khơng vượt đâu Lõi tải nhiên liệu tươi VVER 1000 Phân phối nhiệt lượng xuyên tâm VVER 1000 Phân phối nhiệt lượng trường hợp bình thường lõi tải PWR Phân phối điện PWR trường hợp lõi tải rò rỉ thấp 10 Phân bố khơng gian dòng neutron mật độ cơng suất vùng lân cận điều khiển WWER-440 BÙ TRỪ VÀ KIỂM SOÁT PHẢN ỨNG Định nghĩa độ phản ứng excess 64 • pexcess = độ phản ứng lớn có lò phản ứng • Nó có đc vật liệu hấp thụ neutron rút khỏi lò • Tuy nhiên, phụ thuộc vào trạng thái lò phản ứng • Nó thay đổi cách sửa đổi thông số vật lý định • pexcess,nominal khơng đáng kể tất chất hấp thụ neutron bị rút • phidden phản ứng giải phóng cách thay đổi thơng số lò phản ứng • Pt = pt,n + pt,r Chu trình đốt cháy 65 • Sự đốt cháy: giảm lượng vật liệu phân hạch, tăng lượng sản phẩm phân hạch • Chu kỳ đốt cháy: khoảng thời gian hai lần liên tiếp bổ sung nhiên liệu • Thời gian hoạt động hiệu 66 Độ phản ứng excess chu trình đốt cháy • Trong   khởi động, chất làm mát làm nóng đến gần nhiệt độ hoạt động • Đầu tiên sử dụng máy bơm, sau với máy sưởi điện lên đến 260 • Trong giai đoạn này, độ phản ứng giảm khoảng 4% • Trong tăng công suất từ đến 100%, độ phản ứng tiếp tục giảm khoảng 1,5% • Để ngộ độc Xe để đạt độ bão hòa (giá trị cân bằng) cần 50 –70 • Điều làm giảm phản ứng excess khoảng 2,5-3% • Ngộ độc Sm tiếp tục giảm 0,6-0,7% • Tóm lại, lò phản ứng khoảng nửa phản ứng excess ban đầu nửa tháng • Sau đó, tháng giảm khoảng 1% tháng 67 Bù trừ (cân bằng) kiểm soát (độ) phản ứng • Trong   trường hợp = 0, cơng suất lò phản ứng số • Do đó, pexcess phải giảm •Cơng cụ:            Chất độc             điều khiển             Ứng dụng axit boric hòa tan nước làm mát 68 Ứng dụng chất độc • Lắp đặt vào nhiên liệu • Vật liệu có tiết diện hấp thụ cao • Khơng kiểm sốt • Chỉ để bù • có ảnh hưởng cục • Có thể có ảnh hưởng đến phân bố không gian mật độ công suất • Có thể sử dụng để giảm khơng đồng • Phải tương thích với nhiên liệu • Boron, gadolinium sử dụng •B4C, borosilicate, gadolinium-oxide 69 Thành phần kiểm sốt, điều khiển • Di chuyển đc • Số lượng chúng bị hạn chế lý cơng nghệ • Mục tiêu để kiểm sốt phản ứng kiểm sốt cơng suất lò • Có ảnh hưởng đến thơng lượng neutron • Trong trường hợp PWR, chúng thường hình trụ có chiều cao nhỏ chút so với lõi lò phản ứng 70 Axit boric • Nhiệm vụ bù đắp thay đổi chậm • Độ hòa tan axit boric khoảng 100 g/kg • Tối đa: 40 g/kg lý khác • Tăng hệ số phản ứng chất làm chậm • Các vấn đề hóa chất, ăn mòn • Khả phản ứng thay đổi chậm 15 đến 500 lần so với điều khiển • Nồng độ axit boric quan trọng: giảm phản ứng excess 71 Xu hướng • Chu kì nhiên liệu dài • 1,5 năm thay cho năm • Mật độ cơng suất cao • Nhiệt độ làm mát cao • Làm giàu cao • Nồng độ axit boric khơng thể tăng thêm để bù cho lượng lớn phản ứng excess bắt đầu • Do đó, chất độc đốt cháy phải sử dụng • Boron làm giàu B-10 Detector lõi Giám sát kiểm tra lõi lò 73 Các thơng số đo • Đo thơng số vật lý cốt yếu, chủ yếu an toàn lò phản ứng • Phải đo: – thơng lượng neutron vị trí khác nhau, bên lõi bên - Nhiệt độ chất làm mát nhiều nơi tốt - Tốc độ dòng làm mát nhanh - Áp lực chất làm mát 74 Một số loại detector LOẠI DETECTOR                   Neutron meas range, ncm-2s–1   Độ nhạy neutron A/ncm–2 s–1     VVER–440 KNK–15 0,1–105 -   KNK–4 10 4–1010 10-13   KNK–3 PHOTONIS CFUG08             CFUH08 CFUK08 CFUL01 CFUL08 CFUM11 CFUM18 Độ nhạy gamma A/Gyh–1     - - 3,94×10–4 - - 3,3×10–15 2,3×10–3 - - 0,2–7 ×1010 8×10–13 3,4×10–8 2×1019 109 0,2–2 ×1012 0,3–10 10 1–10 10 1–10 10 10–10 11 10–10 11 10-14 6×10–13 2×10–13 2×10–13 10-14 10-14 3,4×10–8 2,1×10–8 7×10–9 7×10–9 10-9 10–9 2×1019 2×1019 2×1019 2×1019 2×1019 2×1019 109 109 109 109 109 109 - - Max Max Thông lượng Giới hạn neutron, chiếu xạ ncm–2 gamma   Gy 75 Đầu dò Neutron tự cấp nguồn(SPND) • Chúng dùng để theo dõi giá trị mật độ dòng neutron (cơng suất) lõi lò phản ứng hạt nhân • SPND nguồn (phát tín hiệu), dòng điện (tín hiệu ra) sinh động hạt tích điện sinh q trình tương tác nơtron lò phản ứng với phần nhạy nơtron SPND SPND bao gồm emitter, collector, cách điện dây truyền tín hiệu Emitter chất phát hạt tích điện tương tác với nơtron Đi qua cách điện thu thu, hạt tạo khác biệt điện phát thu Điện cực thứ hai SPND (bộ thu) thường nối đất, Từ quan điểm điện, SPND nguồn lượng - dòng điện hạt tích điện phải chịu đo lường Điện áp xác định điện trở tải có xu hướng tăng theo mức tăng 76 Cấu tạo SPND Emitter Chất cách điện Collector Đường truyền Bảo vệ Cáp cách nhiệt Current lead Dây Đầu vào kín 10 Pins lượng 77 Hệ thống bảo vệ lò phản ứng Mỗi giây phút tính tốn tham số, đánh giá tín hiệu • Đánh giá tín hiệu cảm biến nhiệt độ • Chọn tín hiệu đáng tin cậy • Xác định thông số mạch sơ cấp (công suất, tốc độ dòng chảy.) • Xác định nhiệt phân phối cụm nhiên liệu • Kiểm tra vượt giới hạn • Xác định phân bố cơng suất nhiệt tuyến tính cho tất nhiên liệu nhiều lớp • Giám sát điểm nóng, DNBR điểm quan trọng