Đang tải... (xem toàn văn)
LPU hạt nhân Đà Lạt là LPU hạt nhân duy nhất tại Việt Nam. LPU hạt nhân Đà Lạt từ khi bắt đầu cho đến hiện nay, LPU hoạt động với mục đích là sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích kích hoạt neutron, nghiên cứu cơ bản và ứng dụng công1 nghệ hạt nhân vào phát triển đất nước, huấn luyện và đào tạo cán bộ để phục vụ nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực, giảm thiểu tai nạn, dự đoán sự cố, đưa ra các khuyến cáo an toàn cho nhân viên vận hành. Vì là hệ mô phỏng mới được tài trợ, nên bước đầu chưa được khai thác, triển khai nhiều trên hệ này và cũng là một thách thức lớn đối với ngành điện hạt nhân nước nhà.Để góp phần hỗ trợ cho sinh viên thực tập, có thêm thông tin và kiến thức về hệ thiết bị CoSi OPR1000, Khoa Kĩ thuật hạt nhân Trường ĐH Đà Lạt với đội ngũ giảng viên với chuyên môn cao, nhiều kinh nghiệm đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi nghiên cứu khoá luận tốt nhất. Trong nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp, tôi đã thực hiện chuẩn hóa nhóm thanh điều khiển bằng phương pháp thả rơi thanh điều khiển của LPU OPR1000 bằng hệ thiết bị mô phỏng CoSi OPR1000.Sử dụng phương trình động học lò phản ứng khảo sát một nhóm neutron trễ từ các số liệu được cung cấp và kết quả khảo sát trên hệ CoSi OPR1000 qua đó có thể chuẩn hóa nhóm thanh điều khiển trong lò phản ứng cũng như so sánh sự thay đổi thông lượng neutron trễ ở các trạng thái của LPU. Khóa luận đánh giá được vai trò to lớn của tiền tố neutron trễ trong lò phản ứng.
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG CƠ CẤU, CHỨC NĂNG, NGUYÊN LÝ CỦA LÒ PHẢN ỨNG MỞ ĐẦU OPR 1000 1.1 Vòng sơ cấp 1.1.1 Lõi lò phản ứng OPR 1000 1.1.2 Thùng lò 1.1.3 Bình sinh (SG) 1.1.4 Bình điều áp 1.1.5 Hệ thống làm mát lõi LPU 1.2 Vòng thứ cấp 1.2.1 Hệ thống 1.2.2 Turbine 1.2.3 Phát điện CHƯƠNG HỆ THIẾT BỊ MÔ PHỎNG COSI OPR1000 2.1 Chạy chương trình 2.2 Thốt chương trình 10 2.3 Vận hành điều khiển .10 2.3.1 Vị trí điều khiển 11 2.3.1.1 Nhận biết điều khiển chọn 11 2.3.1.2 Nhận biết vị trí điều khiển lựa chọn 11 2.3.2 Cơng tắc chọn lựa nhóm điều khiển 2.3.3 12 PS group Select 13 2.3.4 Công tắc chọn chế độ hoạt động 13 2.3.4.1 Chế độ tiêu chuẩn (Standby) 14 2.3.4.2 Chế độ điều khiển riêng lẻ (Manual individual) 14 2.3.4.3 Chế độ điều khiển nhóm (Manual group) 14 iii 2.3.4.4 Chế độ điều khiển theo thứ tự (Manual sequential) 14 2.3.4.5 Chế độ tự động (Auto sequential) 15 2.3.4.6 Chế độ Motion Inhibit 15 2.3.5 Công tắc lựa chọn điều khiển 15 2.3.6 Nút đẩy lên đưa điều khiển vào 15 2.4 Thể biểu đồ thời gian thực .16 2.5 Cảnh báo công suất cao 16 2.5.1 Cảnh báo 17 2.5.2 Thao tác bỏ qua 17 2.6 Nhận biết thông số như: Công suất Boron 17 2.6.1 Thể tổng nồng độ Boron 17 2.6.2 2.7 Thể thông tin tổng lượng Boron thêm vào rút 18 Thiết lập chương trình vận hành hệ mơ 18 2.7.1 Lựa chọn mục kiểm tra thông số vật lý mức công suất thấp 19 2.7.2 Lựa chọn đồ thị xu hướng tham số LPU cách thiết lập thang đo 19 2.7.3 Thiết lập menu ETC 20 2.7.3.1 Số đếm neutron 20 2.7.3.2 Thiết lập chế độ Administrator 20 2.7.4 Thiết lập vị trí điều khiển thiết lập đầu 21 2.7.5 Thiết lập pha loãng thêm Boron 22 2.7.5.1 Thực thêm Boron 22 2.7.5.2 Thực pha loãng Boron 23 2.7.5.3 Ngừng việc thêm pha loãng Boron 23 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA LÒ PHẢN ỨNG 24 3.1 Sự bảo tồn neutron lò phản ứng 24 3.1.1 Quá trình sinh neutron 24 3.1.1.1 Quá trình sinh neutron tức thời 26 3.1.1.2 Quá trình sinh neutron trễ 27 3.1.1.3 Các nhóm neutron trễ 29 3.1.1.4 Phổ neutron trễ 29 3.1.1.5 3.1.2 Neutron xuất tương tác va chạm vào thể tích xét 30 Quá trình mát neutron 31 3.1.2.1 Neutron mát qua trình hấp thụ 31 3.1.2.2 Neutron mát rò rỉ 31 3.1.2.3 Sự thay đổi mật độ neutron 32 3.1.3 Phương trình thơng lượng neutron 32 iv 3.2.Sự bảo tồn hạt nhân mẹ q trình sinh neutron trễ 34 3.2.1 Sự sinh hạt nhân mẹ 34 3.2.2 Sự mát hạt nhân mẹ 34 3.3 Kết 35 3.4 Điều kiện biên 36 3.4.1 Điều kiện đầu 36 3.4.2 Điều kiện mặt tiếp xúc 36 3.4.3 Điều kiện mặt (mặt tự do) 37 3.5.Trạng thái dừng tới hạn 38 3.6.Lý thuyết nhóm 42 3.7.Động học lò phản ứng: 47 3.7.1 Công thức chung ứng dụng phương trình động học điểm 47 3.7.1.1 Phân tích số hạng thông lượng neutron 48 3.7.1.2 Ứng dụng phương trình động học điểm 50 3.7.2 Một nhóm xấp xỉ neutron trễ 55 3.7.3 Sự xấp xỉ với tốc độ hệ neutron trễ không đổi 59 3.7.5 Bước tăng tức thời 62 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM CHUẨN HÓA NHÓM THANH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP THẢ RƠI THANH TRÊN HỆ THIẾT BỊ MÔ PHỎNG COSI OPR 1000 66 4.1.Thí nghiệm chuẩn hóa nhóm điều khiển R1, R2, R3, R4, R5 phương pháp thả rơi 66 4.1.1 Nhóm R1 66 4.1.1.1 Chuẩn hóa nhóm R1 ví trí 8cm 66 4.1.1.2 Chuẩn hóa nhóm R1 ví trí 50 cm 67 4.1.1.3 Chuẩn hóa nhóm R1 ví trí 98 cm 68 4.1.1.4 Chuẩn hóa nhóm R1 ví trí 200 cm 69 4.1.1.5 Chuẩn hóa nhóm R1 ví trí 300 cm 70 4.1.2 Nhóm R2 71 4.1.2.1 Chuẩn hóa nhóm R2 ví trí 8cm 71 4.1.2.2 Chuẩn hóa nhóm R2 ví trí 50 cm 72 4.1.2.3 Chuẩn hóa nhóm R2 ví trí 98 cm 73 4.1.2.4 Chuẩn hóa nhóm R2 ví trí 200 cm 74 4.1.2.5 Chuẩn hóa nhóm R2 ví trí 300 cm 75 4.1.3 Nhóm R3 76 4.1.3.1 Chuẩn hóa nhóm R3 ví trí 8cm 76 v 4.1.3.2 Chuẩn hóa nhóm R3 ví trí 50 cm 77 4.1.3.3 Chuẩn hóa nhóm R3 ví trí 98 cm 78 4.1.3.4 Chuẩn hóa nhóm R3 ví trí 200 cm 79 4.1.4 Nhóm R4 81 4.1.4.1 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 8cm 81 4.1.4.2 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 50 cm 82 4.1.4.3 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 98 cm 83 4.1.4.4 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 200 cm 84 4.1.4.5 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 300 cm 85 4.1.5 Nhóm R5 86 4.1.5.1 Chuẩn hóa nhóm R4 ví trí 8cm 86 4.1.5.2 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 50 cm 87 4.1.5.3 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 98 cm 88 4.1.5.4 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 200 cm 89 4.1.5.5 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 300 cm 90 4.2 Thực nghiệm xác định trạng thái lò phản ứng rút nhóm R1, R2, R3, R4, R5 trạng thái tới hạn có nồng độ Boron 1074ppm 91 4.2.1 Rút nhóm R1 91 4.2.2 Rút nhóm R2 92 4.2.3 Rút nhóm R3 93 4.2.4 Rút nhóm R4 95 4.2.5 Rút nhóm R5 96 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ .98 5.1 Tổng quan tình hình, mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu 98 5.2 Đánh giá kết nghiên cứu khóa luận 98 5.2.1 Khảo sát độ mạnh yếu nhóm 98 5.2.2 So sánh với phương pháp rút nhóm điều khiển 99 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 vi MỞ ĐẦU Đối với xã hội phát triển, Năng lượng hạt nhân ngày sử dụng rộng rãi khắp giới, không ngành công nghiệp lượng mà ứng dụng hầu hết lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh học, y học … Cơng nghiệp hạt nhân cải thiện mức sống chất lượng giáo dục cho Việt Nam ngày phát triển hơn, điều đặc biệt quan trọng với nước phát triển Việt Nam Có thể nói nguồn lượng hạt nhân đóng vai trò vơ quan trọng với quốc gia lượng thách thức lớn quốc gia Như nhà khoa học nhấn mạnh, nhiệm vụ người vừa phải cung cấp điện cho 1,6 tỷ người trái đất chưa dùng điện, vừa phải từ bỏ sử dụng nguồn lượng làm trái đất nóng lên, lượng hạt nhân đóng góp vơ to lớn vào nguồn dự trữ lượng tương lai Vì Điện hạt nhân năm gần quan tâm nguồn lượng ổn định, kinh tế, gần vô tận chống biến đổi khí hậu Việt Nam muốn xây dựng, vận hành, khai thác sử dụng nhà máy điện hạt nhân cần phải trải qua nhiều giai đoạn vấn đề đào tạo nguồn nhân lực vấn đề quan trọng trọng Đào tạo nguồn nhân lực phải hiểu rõ công nghệ, hệ thống trang thiết bị, nắm rõ q trình vật lí xảy lò hạt nhân Họ phải đội ngũ có đủ lực đánh giá an toàn cho nhà máy điện hạt nhân, dự báo, hạn chế phòng chống giảm thiểu cố xảy Trường Đại học Đà Lạt với chương trình đào tạo ngang tầm chương trình tiên tiến nước ngồi với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực có đủ kiến thức chuyên môn cao để đáp ứng nhu cầu ngành điện hạt nhân nước nhà Trong khuôn khổ hợp tác Hiệp hội Hạt nhân Hàn Quốc (KNA - Korea Nuclear Association) với Việt Nam, ngày 26/11/2014, trường Đại học Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng tiến hành tiếp nhận thức Hệ thiết bị mô lõi LPU OPR1000 (CoSi OPR1000) hệ thứ Hiệp hội kỹ thuật hạt nhân Hàn Quốc (KNA), tập đoàn Thủy điện, Điện hạt nhân Hàn Quốc (CRI-KHNP) Đại học Hangyang trao tặng với đồng ý Chính phủ Việt Nam Hàn Quốc, hệ thiết bị mô lõi LPU OPR1000 có Việt Nam LPU hạt nhân Đà Lạt LPU hạt nhân Việt Nam LPU hạt nhân Đà Lạt từ bắt đầu nay, LPU hoạt động với mục đích sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích kích hoạt neutron, nghiên cứu ứng dụng công nghệ hạt nhân vào phát triển đất nước, huấn luyện đào tạo cán để phục vụ nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực, giảm thiểu tai nạn, dự đoán cố, đưa khuyến cáo an tồn cho nhân viên vận hành Vì hệ mô tài trợ, nên bước đầu chưa khai thác, triển khai nhiều hệ thách thức lớn ngành điện hạt nhân nước nhà Để góp phần hỗ trợ cho sinh viên thực tập, có thêm thơng tin kiến thức hệ thiết bị CoSi OPR1000, Khoa Kĩ thuật hạt nhân Trường ĐH Đà Lạt với đội ngũ giảng viên với chuyên môn cao, nhiều kinh nghiệm tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi nghiên cứu khố luận tốt Trong nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp, tơi thực chuẩn hóa nhóm điều khiển phương pháp thả rơi điều khiển LPU OPR1000 hệ thiết bị mơ CoSi OPR1000 Sử dụng phương trình động học lò phản ứng khảo sát nhóm neutron trễ từ số liệu cung cấp kết khảo sát hệ CoSi OPR1000 qua chuẩn hóa nhóm điều khiển lò phản ứng so sánh thay đổi thông lượng neutron trễ trạng thái LPU Khóa luận đánh giá vai trò to lớn tiền tố neutron trễ lò phản ứng Khố luận đóng góp thêm tài liệu tham khảo hữu ích LPU OPR1000, hệ thiết bị CoSi OPR1000, quy luật thông lượng neutron trễ theo thời gian LPU trạng thái tới hạn Sau tìm hiểu khố luận tơi tích luỹ vốn kiên thức LPU OPR1000, Khố luận tài liệu quý giá phục vụ cho q trình tác nghiệp sau tơi trường Ngồi phần mở đầu phần kết luận, khóa luận trình bày chương sau: ❖ ❖ Chương 1: Trình bày cấu, chức năng, ngun lý lò phản ứng OPR 1000; Chương 2: Trình bày hệ thiết bị mơ CoSi OPR 100; ❖ Chương 3: Trình bày sở lý thuyết lò phản ứng; ❖ Chương 4: Trình bày thực nghiệm chuẩn hóa nhóm điều khiển phương pháp thả rơi hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 CHƯƠNG CƠ CẤU, CHỨC NĂNG, NGUYÊN LÝ CỦA LÒ PHẢN ỨNG OPR 1000 LPU hạt nhân OPR1000 LPU Hàn Quốc chế tạo, phát triển KHNP KEPCO LPU OPR1000 lò nước áp lực, làm mát nước nhẹ, có cơng suất 1000MW Lò OPR1000 thiết kế dựa ý tưởng thiết kế Combustion Engineering, Westinghouse (Mỹ), thông qua thỏa thuận chuyển giao cơng nghệ với phủ Hàn Quốc Nhà máy điện hạt nhân sử dụng LPU OPR1000 bố trí, xếp Hình (1.1) Khu vực turbine Tòa nhà lò Khu vực chứa nhiên liệu sử dụng Hình 1.1 Mơ hình nhà máy điện hạt nhân sử dụng LPU OPR1000 1.1 Vòng sơ cấp 1.1.1 Lõi lò phản ứng OPR 1000 Lõi LPU gồm có 177 bó nhiên liệu, có 28 an tồn chia làm nhóm SA SB, có 45 điều khiển chia thành nhóm nhanh R1, R2, R3, R4 R5 Cách bố trí nhóm sau: Hình 1.2 Lõi lò OPR 1000 Nhóm SA nhóm an tồn có 12 thanh, gồm số 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 18, 19, 20, 21 Bắt đầu từ số 6, bố trí thành hai vòng theo chiều kim đồng hồ; vòng có số 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 vòng ngồi có số 18, 19, 20, 21 Nhóm SB nhóm an tồn có 16 thanh, gồm số 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 Bắt đầu từ số 22, bố trí thành hai vòng theo chiều kim đồng hồ; vòng có số 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 vòng ngồi có số 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 Nhóm đánh giá mạnh tất nhóm Hình 1.3 Nhóm SA có màu vàng Hình 1.4 Nhóm SB có màu vàng Nhóm R1 nhóm điều khiển có 12 thanh, gồm số 2, 3, 4, 5, 54, 56, 57, 59, 60, 62, 63, 65 Bắt đầu từ số 2, bố trí thành hai vòng theo chiều kim đồng hồ; vòng có số 2, 3, 4, vòng ngồi có số 54, 56, 57, 59, 60, 62, 63, 65 Nhóm R2 nhóm điều khiển có thanh, gồm số 30, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 Bất đầu từ 30, bố trí thành vòng theo chiều kim đồng hồ Hình 1.5 Nhóm R1 có màu vàng Hình 1.6 Nhóm R2 có màu vàng Nhóm R3 nhóm điều khiển có gồm số 42, 43, 44, 45, 55, 58, 61, 64 Bắt đầu từ số 42, bố trí thành hai vòng theo chiều kim đồng hồ; vòng có số 42,43,44, 45 vòng ngồi có số 55, 58, 61, 64 Nhóm R4 nhóm điều khiển có thanh, gồm số 1, 31, 32, 33, 46 Bắt đầu từ số , bố trí thành hai vòng theo chiều kim đồng hồ; vòng đặc biệt có số nằm trục đối xứng vòng vòng ngồi có số 31, 32, 33, 46 Hình 1.7 Nhóm R3 có màu vàng Hình 1.8 Nhóm R4 có màu vàng Nhóm R5 nhóm điều khiển có thanh, gồm số 14, 15, 16, 17 Nhóm đặc biệt có vòng số 15 theo chiều kim đồng hồ Nhóm đánh giá yếu nhóm điều khiển Hình 1.9 Nhóm R5 có màu vàng Khi nhóm lựa chọn đèn màu vàng sáng lên 1.1.2 Thùng lò Thùng lò chế tạo từ vòng đai lớn rèn từ hợp kim chịu áp lực, chứa nước làm mát lò phản ứng hạt nhân, lõi lò phản ứng hạt nhân hệ thống điều khiển phản ứng phân hạch 1.1.3 Bình sinh (SG) SG nhà máy điện hạt nhân trao đổi nhiệt dùng để chuyển đổi nước dạng lỏng sang dạng từ nhiệt sinh lõi lò phản ứng Mỗi SG gồm có nhiều bó dạng ống hình chữ U, dòng cung cấp nước, hệ thống chuyển sang turbine, máy tách ẩm máy sấy công suất cao SG sử dụng LPU nước áp lực vòng sơ cấp vòng thứ cấp Nước vòng sơ cấp khơng sơi áp suất cao, áp suất vòng thứ cấp thấp vòng sơ cấp Nước vòng thứ cấp sơi sau trao đổi nhiệt với nước vòng sơ cấp, nước SG sau tác ẩm, nung nóng đưa qua turbine để làm quay turbine LPU OPR1000 có hai SG 1.1.4 Bình điều áp Bình điều áp phận LPU nước áp lực LPU nước áp lực yêu cầu nước làm mát vòng sơ cấp dạng lỏng thời điểm Do vậy, nước vòng sơ cấp cần phải trì áp suất đủ cao để nước vòng sơ cấp khơng sơi LPU vận hành Hình (1.10) trình bày mơ hình thùng LPU, bó bên LPU, bình sinh hơi, bình điều áp theo thứ tự từ trái sang phải Hình 1.10 Mơ hình thùng LPU, bó LPU, bình sinh hơi, bình điều áp 88 4.1.5.4 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 200 cm Các thơng số ban đầu o - T= 295.80 C - Reactivity= 0.89 pcm - Power= 4.49923E-05 W - Boron=1074 ppm - Số đếm neutron=8848.14 neutron/s - Thông lượng neutron trễ LPU OPR 1000 β=0.00713049 - Thiết lập mức công suất cảnh báo 0.01, nồng độ boron=1074 ppm - Thiết lập vị trí nhóm R5 ví trí 200cm, nhóm điều khiển lại vị trí 381cm Sao chọn RUN Các thông số sau thả rơi vị trí 200cm - Power= 1.83376E-06 W - T= 295.80 oC - Boron=1074 ppm - Reactivity= -118.71 pcm - Số đếm neutron= 362.6802429 neutron/s ĐỒ THỊ THẢ RƠI NHÓM THANH R5 TẠI VỊ TRÍ 200CM Lối LPU sau đưa vào điều khiển Ngoại suy n(0) Tuyến tính (Ngoại suy n(0)) Power (W) y = -2E-09x + 2E-06 R² = 0,9962 0,0000004 100 200 300 400 500 Time (s) Hình 4.24 Đồ thị biễn diễn trình thay đổi độ phản ứng nhóm R5 rút vị trí 200cm Sự thay đổi độ phản ứng rút R5 vị trí 200cm: ρ=(1− n )β=(1− n t 4.49923E − 05 1.83376E − 06 ) × 0.00713049 = −0.167819966 89 4.1.5.5 Chuẩn hóa nhóm R5 ví trí 300 cm Các thông số ban đầu o - T= 295.80 C - Reactivity= 0.89 pcm - Power= 4.62826E-05 W - Boron=1074 ppm - Số đếm neutron= 9093.10 neutron/s - Thông lượng neutron trễ LPU OPR 1000 β=0.00713049 - Thiết lập mức công suất cảnh báo 0.01, nồng độ boron=1074 ppm - Thiết lập vị trí nhóm R5 ví trí 300cm, nhóm điều khiển lại vị trí 381cm Sao chọn RUN Các thơng số sau thả rơi vị trí 300cm - Power= 7.10654E-06 W - Boron=1074 ppm - Số đếm neutron= 1411.24379 neutron/s o - T= 295.80 C - Reactivity= -28.11 pcm ĐỒ THỊ THẢ RƠI NHĨM THANH R5 TẠI VỊ TRÍ 300CM Lối LPU sau đưa vào điều khiển Ngoại suy n(0) 0,00002 Power (W) Tuyến tính (Ngoại suy n(0)) y = -4E-09x + 7E-06 R² = 0,9993 0,000002 200 400 600 800 1000 1200 Time (s) Hình 4.25 Đồ thị biễn diễn trình thay đổi độ phản ứng nhóm R5 rút vị trí 300cm Sự thay đổi độ phản ứng rút R5 vị trí 300cm: =(1− ) =(1− 4.62826 − 05 ) × 0.00713049 = −0.0393081 7.10654 − 06 90 4.2 Thực nghiệm xác định trạng thái lò phản ứng rút nhóm R1, R2, R3, R4, R5 trạng thái tới hạn có nồng độ Boron 1074ppm 4.2.1 Rút nhóm R1 Các thông số ban đầu Power= 0.0000421469w T= 295.80 oC Boron=1074ppm Reactivity= 0.87pcm Rút nhóm R1 với tốc độ điều khiển Rod Speed = cm/s ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R1 Độ phản ứng (pcm) -49 -99 -149 -199 -249 -299 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R1 -349 -399 -449 -499 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R1 2,5 Δρ/Δx (pcm/cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R1 1,5 0,5 58 108 158 208 258 308 358 Vị trí (cm) Hình 4.26 Đồ thị phổ tích phân vi phân thay đổi độ phản ứng tiến hành rút nhóm R1 Sự thay đổi độ phản ứng trình rút R1: ∆ = 381 − = 0.87 − (−473.41) = 474.28 ( ) ∆ 474.28 × 10 −5 = = = 0.66514363 0.00713049 91 Bảng 4.1 Sự thay đổi độ phản ứng trình rút nhóm R1 Vị trí (cm) ∆ (pcm) 50 98 200 300 474.28 450.54 382.09 170.20 41.48 0.66514363 0.631842973 0.535853777 0.238693274 0.015048054 4.2.2 Rút nhóm R2 Các thông số ban đầu o T= 295.80 C Power= 0.0000418970w Boron=1074ppm Reactivity= 0.87pcm Rút nhóm R2 với tốc độ điều khiển Rod Speed = cm/s ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R2 -100 -200 Độ phản ứng (pcm) -300 -400 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R2 -500 -600 -700 -800 0,08 0,58 1,08 1,58 2,08 2,58 3,08 3,58 Vị trí (cm) 4,5 ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R2 3,5 Δρ/Δx (pcm/cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R2 2,5 1,5 0,5 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) Hình 4.27 Đồ thị phổ tích phân vi phân thay đổi độ phản ứng tiến hành rút nhóm R2 92 Sự thay đổi độ phản ứng q trình rút R2: ∆ ∆ 806.58 × 10 = 381 − = 0.87 − (−805.71) = 806.58 ( ) −5 = = = 1.131170509 0.00713049 Bảng 4.2 Sự thay đổi độ phản ứng q trình rút nhóm R2 Vị trí (cm) ∆ (pcm) 50 806.58 769.24 1.131170509 1.078796829 98 200 300 662.58 291.25 72.52 0.929220853 0.437571611 0.101697078 4.2.3 Rút nhóm R3 Các thông số ban đầu Power= 0.0000406120w T= 295.80 oC Boron=1074ppm Reactivity= 0.89pcm Rút nhóm R3 với tốc độ điều khiển Rod Speed = cm/s 93 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R3 -99 Đ ộ p h ả n ứ n g ( p c m ) -199 -299 -399 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R3 -499 -599 -699 -799 58 108 158 208 258 308 358 408 Ví trí (cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R3 3,5 Δρ/Δx (pcm/cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R3 2,5 1,5 0,5 58 108 158 208 258 308 358 Vị trí (cm) Hình 4.28 Đồ thị phổ tích phân vi phân thay đổi độ phản ứng tiến hành rút nhóm R3 Sự thay đổi độ phản ứng trình rút R3: ∆ = 381 − = 0.87 − (−698.29) = 699.16 ( ) ∆ −5 699.16 × 10 = = = 0.9805357 0.00713049 Bảng 4.3 Sự thay đổi độ phản ứng q trình rút nhóm R3 Vị trí (cm) 50 98 200 300 ∆ (pcm) 699.16 667.58 567.55 247.25 60.00 94 0.9805357 0.936247018 0.795962129 0.346764388 0.084159714 4.2.4 Rút nhóm R4 Các thơng số ban đầu o Power= 0.0000409292w T= 295.80 C Boron=1074ppm Reactivity= 0.87pcm Rút nhóm R4 với tốc độ điều khiển Rod Speed = cm/s ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R4 Độ phane ứng(pcm) -99 -199 -299 -399 -599 -499 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R4 -699 -799 -899 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R4 4,5 (pcm/cm) 3,5 ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R4 Δρ/Δx 2,5 1,5 0,5 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) Hình 4.29 Đồ thị phổ tích phân vi phân thay đổi độ phản ứng tiến hành rút nhóm R4 Sự thay đổi độ phản ứng trình rút R4: ∆ = 381 − = 0.87 − (−797.97) = 798.84 ( ∆ ) 798.84 × 10 −5 = = = 1.120315715 0.00713049 95 Bảng 4.4 Sự thay đổi độ phản ứng q trình rút nhóm R4 Vị trí (cm) ∆ (pcm) 798.84 1.120315715 50 765.88 1.07408467 98 641.35 0.899440291 200 264.75 0.371292856 300 63.91 0.089622172 4.2.5 Rút nhóm R5 Các thơng số ban đầu Power= 0.0000413936w T= 295.80 oC Boron=1074ppm Reactivity= 0.87pcm Rút nhóm R5 với tốc độ điều khiển Rod Speed = cm/s ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R5 Độ phản ứng (pcm) -49 -99 -149 ĐỒ THỊ PHỔ TÍCH PHÂN RÚT THANH R5 -199 -249 -299 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R5 1,4 x/Δρ (pcm/cm) 1,2 ĐỒ THỊ PHỔ VI PHÂN RÚT THANH R5 0,8 0,6 0,4 0,2 58 108 158 208 258 308 358 408 Vị trí (cm) Hình 4.30 Đồ thị phổ tích phân vi phân thay đổi độ phản ứng tiến hành rút nhóm R5 96 Sự thay đổi độ phản ứng trình rút R5: ∆ = 381 − = 0.87 − (−270.71) = 271.58 ( ∆ = ) = 271.58 × 10−5 = 0.380885465 0.00713049 Bảng 4.5 Sự thay đổi độ phản ứng q trình rút nhóm R5 Vị trí (cm) 50 98 200 300 ∆ (pcm) 271.58 261.75 229.87 118.40 27.97 97 0.380885465 0.367099596 0.322383174 0.166061519 0.039232928 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ 5.1 Tổng quan tình hình, mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu Thơng qua đề tài khóa luận làm rõ cấu, chức năng, nguyên lí, cách vận hành hoạt động hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 lò phản ứng OPR 1000 Đề tài trình bày sở lý thuyết để tiến hành thực thí nghiệm, tiến hành đo đạc thu thập số liệu thay đổi độ phản ứng nhóm điều khiển R1, R2, R3, R4, R5 phương pháp thả rơi thanh, khảo sát độ mạnh – yếu nhóm điều khiển hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 khoa Kĩ thuật hạt nhân (A11), trường Đại học Đà Lạt Do hệ thống mô tiên tiến vừa trường Đại học Đà Lạt tiếp nhận chưa lâu, nên kinh nghiệm cho trình vận hành thực thí nghiệm đo đạc ít, phải trãi qua nhiều lần nghiên cứu, đọc tài liệu hệ mô CoSi OPR 1000 sở lí thuyết lò phản ứng tiến hành thực nghiệm thành cơng, đối chiếu kết thu thập được, xử lí số liệu thực nghiệm xác Sau khóa luận tơi hồn tồn tự tin việc điều khiển, vận hành tốt hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 5.2 Đánh giá kết nghiên cứu khóa luận 5.2.1 Khảo sát độ mạnh yếu nhóm Bảng 5.1 Thống kê độ phản ứng nhóm thu dùng phương pháp thả rơi điều khiển Vị trí 50 98 200 300 R1 R2 R3 R4 R5 0.666282385 1.138728823 0.983374176 1.126934116 0.381292842 0.632720381 1.079696792 0.938490697 1.07479338 0.368203066 0.53618759 0.930881497 0.797331807 0.902314622 0.323228012 0.238928085 0.438495062 0.348810246 0.371377816 0.167819966 0.058427612 0.101950654 0.084467436 0.089994828 0.0393081 Kết thu từ thực nghiệm thấy mức độ mạnh yếu nhóm theo thứ tự sau: R2>R4>R3>R1>R5 Nhóm R5 có độ phản ứng nhỏ nhất, nên người ta thường dùng nhóm R5 để điều khiển cơng suất lò phản ứng Kết từ việc chuẩn hóa phương pháp thả rơi xác lò phản ứng OPR 1000 có hệ số = 0.00713049 Việc thu kết góp phần cung cấp thơng số xác cho lò phản ứng OPR 1000 98 5.2.2 So sánh với phương pháp rút nhóm điều khiển Bảng 5.2 Thống kê độ phản ứng nhóm thu tiến hành đo vi phân tích phân Vị trí R1 50 98 200 300 0.66514363 0.631842973 0.535853777 0.238693274 0.015048054 R2 R3 1.131170509 0.9805357 1.078796829 0.936247018 0.929220853 0.795962129 0.437571611 0.346764388 0.101697078 0.084159714 R4 R5 1.120315715 0.380885465 1.07408467 0.367099596 0.899440291 0.322383174 0.371292856 0.166061519 0.089622172 0.039232928 So sánh kết thu từ hai phương pháp thả rơi phương pháp rút ta có kết gần giống nhau, có chêch lệch nhỏ Độ phản ứng nhóm theo thứ tự mạnh R2>R4>R3>R1>R5 Kết thu từ phương pháp thả rơi đáng tin cậy so với phương pháp đo tích phân vi phân, độc lập so với trường neutron hấp thụ nhiên liệu, kết tính tốn thơng qua thơng lượng neutron trễ lò phản ứng Do ta thấy tầm ảnh hưởng to lớn tiền tố neutron trễ việc điều khiển lò phản ứng Từ đồ thị phổ vi phân nhóm thực phương pháp rút ta thấy độ phản ứng tương đương cho chiều dài đơn vị đạt cực đại điều khiển vị trí tâm lõi lò phản ứng Trong độ phản ứng tăng dần rút dần điều khiển dẫn đến đường cong tích phân đạt cực đại vị trí 381cm 99 KẾT LUẬN Khóa luận khảo sát, đánh giá xếp độ mạnh – yếu nhóm điều khiển vai trò quan trọng nhóm tham gia vào q trình vận hành, điều khiển lò phản ứng Xác định độ thay đổi phản ứng thay đổi vị trí nhóm lò phản ứng độ phổ tích phân, đồ thị phổ vi phân giá trị tính tốn cho nhóm hệ thiết bị mơ CoSi OPR 1000 Vì chuẩn hóa nhóm điều khiển phương pháp thả rơi nên cho kết xác phương pháp khảo sát lại Thơng qua kết thu từ khóa luận đóng góp vào kho tư liệu tham khảo xác hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 giúp cho sinh viên ngành Kỹ thuật hạt nhân chuyên ngành liên quan khác tham khảo để áp dụng vào tính tốn, thí nghiệm khác Ngồi ra, kết thu giúp có nhìn tổng quan hơn, cung cấp kiến thức hiểu biết q trình vận hành lò phản ứng hạt nhân OPR 1000, giúp người am hiểu lĩnh vực lượng hạt nhân 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Choi, Y.S (2014), Zero Power Physics Test by using CoSi for OPR1000, KHNP, Busan [2] Dan, G C (2010), Handbook of nuclear engineering, Spinger, New York [3] Daniel Rozon (1997), Introduction to Nuclear Reactor Kinetics, Editions de l’ Ecole Polytechnique de Montreal, Canada [4] H van Dam, T.H.J.J van der Hagen, J.E Hoogenboom (2005), Nuclear Reactor Physics, Delft University of Technology, The Netherlands [5] James J Duderstsdt, Louis J Hamilton (1976), Nuclear Reactor Analysis, John Wiley & Sons, USA [6] Jean Koclas (1998), Neutronic Analysis of Reactors, Editions de l’ Ecole Polytechnique de Montreal, Canada [7] Kim, S.H (2011), Nuclear reactor system engineering, UNIST, Ulsan [8] Lamarsh, J R (1966), Introduction to nuclear reactor theory, Third Edition, Addison Wesley Publishing, New Jersey [9] Lewis, E E (2008), Fundamentals of Nuclear Reactor Physics, California Academic Press, San Diego [10] Program user manual (2014), CRI – KHNP [11] Saed Dababneh (2008 – 2009), Leture note: Nuclear Reactor Theory, JU, Second Semester 101 ... rơi hệ thiết bị mô CoSi OPR 1000 CHƯƠNG CƠ CẤU, CHỨC NĂNG, NGUYÊN LÝ CỦA LÒ PHẢN ỨNG OPR 1000 LPU hạt nhân OPR1 000 LPU Hàn Quốc chế tạo, phát triển KHNP KEPCO LPU OPR1 000 lò nước áp lực, làm mát... ❖ ❖ Chương 1: Trình bày cấu, chức năng, nguyên lý lò phản ứng OPR 1000; Chương 2: Trình bày hệ thiết bị mơ CoSi OPR 100; ❖ Chương 3: Trình bày sở lý thuyết lò phản ứng; ❖ Chương 4: Trình bày thực... SỞ LÝ THUYẾT CỦA LỊ PHẢN ỨNG 3.1 Sự bảo tồn neutron lò phản ứng Phương trình khơng thời gian neutron nhằm xác định phân bố neutron lò phản ứng từ tạo sở tính tốn tốc độ phản ứng độ ổn định phản