PHÂN TÍCH HỆ THỐNG AN TOÀN TRONG LÒ PHẢN ỨNG WWER1000 BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG IAEA (Khóa luận tốt nghiệp)

TR

1211538

PHÂN TÍCH H TH NG AN TOÀN
TRONG LÒ PH N NG WWER-1000
B NG PH N M M MÔ PH NG IAEA

KHÓA LU N T T NGHI P

GI NG

NG D N:

T H T NHÂN

TS


hoàn thành khóa lu n t t nghi
con xin
con có th

k t qu

ng t o m
u ki n t t nh t cho
thành qu Tri th
u tiên

y ánh sáng Tri th

Em xin bày t s bi
t
t om

ngày hôm nay,

ng d n Ti

nh Th Tú Anh

ng d
ng viên và truy
t v n ki n th c quý báu và
u ki n thu n l i cho em trong quá trình h c t p và th c hi n khóa lu n.

Em xin g i l
n quý Th
quý Th y, Cô Khoa Khoa K Thu t H t Nhân và
móng ki n th c v ng ch

th c hi

ih

c bi t là

t v n ki n th
em có m t n n
tài nghiên c u ngày hôm nay.

n trong l p
K36
cánh cùng tôi trong nh
c qua, dành s
có th hoàn thành t t khóa lu n t t nghi p này.

i


trong khóa lu
ch u trách nhi

u c a tôi. Nh ng k t qu và s li u
i b t kì hình th c nào. Tôi hoàn toàn

c ai công b
c Nhà

ng v s
Sinh viên

ii


B NG DANH M C CÁC T
T vi t t t

T g c

ACP

Automatic Power Control

CPS

VI T T T

u khi n công su t t
ng

Control and Protection

u khi n và

Screen

b ov

Emergency Core Cooling

H th ng làm mát kh n

System

c p

EP

Emergency Protection

B o v kh n c p

FA

Fuel Assembly

Bó nhiên li u

FWP

FeedWater Pump

cc p

MCP

Main Circulation Pump

n hoàn chính

PP

Preventive Protection

PWR

Pressurizer Water Reactor

RCP

Reactor Coolant Pump

WWER

Water Water Energy
Reactor

ECCS

iii

B ov
Lò ph n

n
c áp l c

Ki u lò ph n
c
thi t k b i Nga


M

M CL C
U .........................................................................................................1

1. Lý do ch
2. M

3.
4.

tài ......................................................................................1
tài ..........................................................................................1

ng, ph m vi kh o sát.....................................................................1
u ..........................................................................1

5. B c c .......................................................................................................2
NG QUAN V LÒ PH N NG H T NHÂN................3
1.1 T ng quan v lò ph n ng ......................................................................3
1.1.1 Ph n ng phân h ch.........................................................................3
1.1.2. Phân lo i các lò ...............................................................................4
1.2 Gi i thi
c áp l c ........................................................................6
1.3 Lò ph n ng WWER ..............................................................................7
1.3.1 Gi i thi u lò ph n ng WWER-1000..............................................7
1.3.2. C u t o lò ph n ng WWER-1000 .................................................7
1.3.2.1. Lò ph n ng: .............................................................................7
1.3.2.2. Nhiên li u và vùng ho t ............................................................8
............................................................................10
t t i nhi t lò ph n ng...............................................11
1.4 H th ng an toàn c a lò ph n ng WWER-1000. ................................11
1.4.1. H th ng làm mát kh n c p (ECCS) áp su t cao .......................11
1.4.2. H th ng b o v
p áp su t cao .....................................11
1.4.3. H th ng làm ngu i kh n c p theo k ho ch ................................12
1.4.4. Ph n th
ng c a h th ng làm ngu i kh n c p vùng ho t.........12

1.4.5. H th ng phun. ..............................................................................12
1.4.6. H th ng kh khíc ..........................................................13
1.4.7. H th ng bù kh n c p c
.................................13
1.4.8. H th ng cung c
t cho các thi t b .........................13
NM
............15
ng h c lò ph n ng h t nhân............................................................15
ph n ng ..................................................r l i giá tr
u.
3.2.2. M
h ng
1)
M
h ng gây ra vi c gi
ng ch t t i nhi t qua vùng
ho t lò ph n ng và gi
ng công su t lò. Lúc này, vi
u
ki n làm ngu i vùng ho t trong ch
m
h
c th c hi n d a
nh công su t nhi t c a lò ph n
ng ch t t i nhi t qua
vùng ho t, áp su t ch t t i nhi t trong các bu
i c a lò ph n
i nhi t
u vào cùng ho t.

3.2.2.1.
Cách th c hi n

40


Trong c a s danh sách thí nghi m ( Hình 2.1) ch
3.2.2.2.

Di n bi n c a tai n n
B ng 3.4. Di n bi n chính trong tai n n

Th i gian

Công su t lò(%)

0 giây

100

1 b h ng
S ki n
Lò ho

ng bình
ng

5 giây

99.99

1b
h ng

6 giây

99.99

Màn hình TAB hi n
th tín hi u ( MCP
trip)

10 giây

97.48

B

u khi n công

su

c kích
ho t

35 giây

86.5

1 phút 55 giây

59.89

Thông s c a SG-1
i
u
khi n s

c
ng
75 %. B
u
khi n công su t lò
c kích ho t
5 phút 5 giây

Các thông s c a lò
tr ng
thài
nh

m t 0 -4 giâ
ng tr
ng. Các
- Th
thông s c a lò ph n
c gi
nh
- Th
1 b h ng. N

uv
h ng (MCP trip) thì h th ng b o v
c kích ho t.
T i th
1b
u suy gi m.
- Th
m 10 giây: Khi h th ng b o v
c kích ho
m b o s an toàn cho lò ph n ng, b
u khi n công su t b
u gi m công

41


su t c a lò xu ng m c 66 % công su
s
c nhúng vào trong lõi lò ph n ng.
- Th
m 35 giây,
mm. Lúc này thì b
u khi n m
u ch
c quá
ch

so v

m 1 phút 25 giây, khi m

u và có d u hi

mb o
l iv i
nh m c thì b
u

ng, h n ch

Th
m 1 phút 55 giây, v trí c
áy lò. B
u khi n công su t t

công su t c a lò ph n ng

k

cc

i nhi t cho lò ph n ng.

c ti p t c ho
c cho phép.
-

1 gi m còn 215
1b
u ho
ng

v m

Th

m

u khi n

m c 61% công su

c trong bình si
u khi n s 10 là 30 %
ng v n làm vi c nh
c
u.

Hình 3.9. Công su t lò ph n
1 b h ng
Tai n n MCP-1 x y ra ngay sau khi v
n
1, công su t lò ph n ng gi m xu ng 66% sau khi 90 giây. Và công

su t lò ph n

c duy trì b i ACP.

42


Hình 3.10. M c n

Hình 3.11. H s trong b
u khi n m
cc
Hai hình 3.10 và 3.11 th hi n m i quan h gi a m
c trong bình sinh
s
u khi n m
M t trong nh ng y u t nh
n vi
i nhi t trong lò ph n
nh c a m
c
khi
cc
tr l i giá tr

hi n m
nào.C th là h s
u khi n m
c c a SGb
u gi m. Sau khi cân b ng thì h s
1 l i gi
m
nh m
u. Bên c
s
u khi n m
i nhi u do m

nh.

43

u
c
u khi n m c
1 có th
c c a bình
c gi


Vai trò c a h th ng an toàn
Tai n
h
c cho vi

c cung c

y

i nhi t trong lò ph n ng. Tuy nhiên khác v i tai n n k t
1 b h ng thì m
c trong SG gi m t t

s ti p t c ch y theo quán tính nh
(X.A.Andrushenko et al. 2012,tr.398).
Hình 3.12 cho th y r ng sau khi tai n n x y ra thì m
c trong SG-1 t t gi m
xu ng 198 mm. M t kho ng 18 giây

Hình 3.12. M

u này x y ra.

c trong SG-

i do tai n

1b

h ng
Trong tai n n này thì h th ng b o v
n s 1 (PP-1
c kích ho t
do tín hi
Trong khi h th
tc
các nhó
u khi n vào lò ph n ng thì PP-1 ch
t s nhóm thanh
u khi n vào lò ph n ng , ví d nhóm s 10. V
u khi n s 10
lúc này là kho ng 25% so v
Cùng th
u khi n công su t
ng th
c kích ho
n ng ho
ng

nh m c công
su t 66 % công su
u.
Ngoài ra, b
u khi n m
c
duy trì m
c tr
còn kho ng 198 mm thì h s trong b

ng. C th là khi m
u khi

c gi m xu ng
ng 1.7 , giúp m c
m thì h s
trong b
u khi n b
u gi m xu ng ( kho ng 0.3) giúp m
c gi m xu ng
m
u là 224 mm. Bên c
nhi
c a chân nóng c a vòng 1
gi m t 3200C( lúc tai n n x y ra) xu ng còn 2900C ( lúc m
c trong SG-1 h i
ph
t lí do giúp cho m
c trong SG-1 tr l i giá tr ban
44

m

c trong SG-1 tr l i giá tr

u (224 mm) thì m t kho ng 10

giây.
3.2.3.
c c p FWP-1 b h ng
3.2.3.1. Cách th c hi n
Trong c a s danh sách bài t p (Hình 2.1) ch

Trip of 1 out of 2

3.2.3.2. Di n bi n
B ng 3.5. Di n bi n chính c a tai n n
Th i gian ( s)

Công su t (%)

0

100

10

99.99

ng

FWP-1 b h ng
Tìn hi

14

58.27

45

46.89

70

39

T 0-9 giây: lò ho
p
nh.

S ki n
Lò ho

11

-

c c p s 1 b h ng

M

t hi n

c trong các SG gi m
xu
i 215 mm
c b t lên

ng bìn

ng. Các thông s c a lò ph n ng và

- 10 giây: FWP-1 b h
t hi n
trong màn hình TAB
- 14 giây:
u khi n s
t hi n làm cho h th ng b o v n
c kích ho
h n ch s
a công su t. Bên c
t c a lò v m c
39%.
- 45 giây: m
m xu
i 215 mm. B
u khi n m
c kích ho t.
- 70 giây: b

u khi n công su t t
c kích ho t và nhóm
u khi n s

duy trì công su t lò ph n ng.

45


Hình 3.13. Công su t c a lò ph n
h ng
m khác bi
nh t gi a tai n n k
b h
cc ps 1b h
s 1 b h ng thì công su t gi m xu
nh m c công su t này.

b

cs 1b
1

1
cc p
n

Hình 3.14. M
Bên c
tai n n này

ng t i m
c trong c 4 SG. T t c các
c cung c
c do FWP-1 b h ng. Tuy nhiên,
u khi n m
cc
c trong các SG này.
Vai trò c a h th ng an toàn

46


t hi n ngay khi FWP b h
Tín hi u
c kích ho t. H th ng AUU gi m công su t lò ph n ng b
ch
u khi n s 1 và s
hoàn toàn vào lò ph n
50 % so v
vòng 10 giây.
Tín hi
lò ph n

u

u khi n s
u khi n s

u này làm cho công su t lò ph n ng gi m xu ng 45% trong
t hi

u này làm cho h th ng b o v

làm h n ch s
u khi n s 1 và s 10 l

u khi n s
ch n s

c kích ho t và

t c a lò ph n ng. PP-2 giúp gi v trí c a nhóm
t v trí 0 % và 50 % so v

N u không có h th ng AUU và PP-2, công su t lò ph n
c
gi m và nhi
trong lò có th
t quá giá tr
a s an toàn c a
lò ph n ng.
Bên c
u gi m công su t lò v m
mb os
an toàn cho lò ph n ng. H s c a b
u khi n m
cc
b t
g lên khi m
u gi m. Sau khi gi m
xu ng 39 %, h th

c b t lên và duy trì m c công su t này.
K t lu
:
Trong ph n 1 c
, tác gi
hi
c các thông s c a các
thi t b trong lò ph n ng khi x y ra SCRAM và cách th c giúp lò ph n ng tr v
tr ng thái công su
u. Trong ph n 2 c
c hi n m t
s bài thí nghi m v các tai n n x y ra trong lò ph n ng bao g m : tai n n máy
1 b k t, tai n
1 b h ng và tai n
cc ps 1b
h
c di n bi n c a các tai n n và thông s c a các b ph n và thi t b
trong lò ph n
c kh
ng c a h th ng an
toàn th
ng khi x y ra các tai n n nêu trên.

47


hi

Khóa lu n t t nghi
1. Khái quát nh ng v

K T LU N
c hi
n
ra, c th :
n lò ph n ng;

2. Tìm hi u chi ti t v lo
c nguyên lý ho

c áp l c, c th là lò WWER-1000. T
ng h c c a lò ph n ng h t nhân và v n hành h

th ng an toàn c a lò WWER-1000;
3. Tìm hi u ph n m m mô ph
c a ph n m m;
4. Th c hi

c áp l c IAEA Simulator, ch

c các thao tác làm x

n ng tr

l i công su
u
5. Xây d ng m t s bài th

c c a h th ng an

toàn khi x y ra tai n
1b k
1b h
c c p s 1 b h ng.
Khóa lu n xây d ng các bài th c t p mô ph ng ho
ng c a lò ph n ng
h t nhân VVER-1000 b ng ph n m m IAEA Simulator v i mong mu n r ng giúp
Th y Cô Gi ng viên và các b n sinh viên theo h c ngành h t nhân có cách ti p c n
và hình dung rõ ràng nh t v ho
ng c a m
n h t nhân. Di n bi n
c a các tai n
c gi i thi u trong khóa lu n n
ng c a
các h th ng an toàn trong lò ph n ng s
quan v các tai n
có th
nhân th t s .

is d

48

c cái nhìn t ng
p c n v i lò ph n ng h t


TÀI LI U THAM KH O
1. Dan Gabriel Cacuci (2010). Handbook of Nuclear Engineering. Germany
2. Experimental and design organization (2008). Reactor plant for NPP

WWER-1000.
3. IAEA (2011). WWER-1000 Reactor Manual (3rd ed.). Vienna,Austria
4. Lê Th M Vân.Mô ph ng m t s tham s ho
ng c a lò VVER-440
b ng ph n m m PC2 .Khóa lu n t t nghi p K33.
5. Ngô Quang Huy (2004). V t lý lò ph n ng h t nhân

i h c qu c

gia Hà N i
6. Robin Chaplin (June 2015). Introduction to Nuclear Reactors.
7. X.A.Andrushenko & A.M.Aphrov & B.IU. Vaciliev & V.N. Genheralov
& K.B. Koxounov & IU.M. Shemchenkov & V.Ph. Ukraixev (2012).
i d ch : Nguy
c Kim.
ng WWER-1000 . Hà N i, Vi t Nam

49

n h t nhân s d ng lò ph n