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
4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
11
Tín hiệu “áp suất
thấp”
1) Đóng bớt van
điều tiết tua-
bin
3) Van bypass
không mở
2) Tăng lưu lượng
chất làm mát
trong tâm lò
Tăng
áp suất
Giảm hơi ra khỏi
vỏ áp lực
lò phản ứng
Tăng công suất
nhiệt
Giảm lượng
bọt sôi
Giảm công suất
điện
Tăng cường độ
neutron
Tăng lượng hơi
trong lò
Rút thanh

điều khiển
4. MÔ PHỎNG SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
12
Phân tích sự cố
 Hạ áp tại
giây thứ 157 và 268
 Dừng tua-bin tại
giây thứ 384
 Dập lò khẩn cấp tại
giây thứ 388
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
KHẮC PHỤC
 Duy trì áp suất ở mức an toàn
 Công suất tua-bin ổn định
4. MÔ 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 theo thời gian Hình 4.14: Công suất máy phát điện theo thời gian
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
 Phân tích hệ thống an toàn
5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
20
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),
Nuclear Engineering Handbook
, CRC Press, USA.
[5] IAEA (2011),
Boiling Water Reactor Simulator with Active Safety Systems
, IAEA,
Vienna.
[6] IAEA (2013),
Energy, Electricity and Nuclear Power Estimates for the Period up
to 2050
, IAEA, 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.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
21
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
[12] www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByType.aspx
[13] www.iaea.org/PRIS
[14] www.iter.org
[15] www.renewableenergy.org.vn/index.php?page=nganh-dien-tai-viet-nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO
22
23
24
25
TRẢ LỜI CÂU HỎI