báo cáo vận hành và khảo sát sự cố do thanh điều khiển trong lò phản ứng bwr bằng phần mềm mô phỏng bwr v3

Loại lò phản ứng nước sôi BWR Boiling Water Reactor là một trong hai loại được sử dụng rộng rãi trên thế giới... PHẦN MỀM MÔ PHỎNG BWR_V3 Phần mềm do IAEA Internatio

VẬN HÀNH VÀ KHẢO SÁT SỰ CỐ

DO THANH ĐIỀU KHIỂN TRONG LÒ PHẢN ỨNG BWR

BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG BWR_V3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ- VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN

NỘI DUNG CHÍNH

1 Mở đầu

2 Vật lý lò phản ứng và tổng quan lò phản ứng nước sôi

4 Các sự cố ở thanh điều khiển của lò phản ứng nước sôi

5 Kết luận và kiến nghị

2

3 Phần mềm mô phỏng BWR_V3

1 MỞ ĐẦU

3

Lí Do Chọn Đề Tài

Sự phát triển của

nhà máy điện

hạt nhân trở nên

quan trọng với

đời sống con người

Loại lò phản ứng nước sôi BWR (Boiling Water Reactor) là một trong hai loại được sử dụng rộng rãi trên thế giới

Việt Nam đang xây dựng và

hoàn thiện các bước phát triển về

điện hạt nhân

Các Phần Nghiên Cứu

Cấu tạo và

nguyên lý

hoạt động của lò

nước sôi BWR

Giới thiệu phần mềm

mô phỏng BWR_V3

Khảo sát hai sự cố thanh điều khiển bằng phần mềm

mô phỏng BWR_V3

2 VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG VÀ TỔNG

QUAN LÒ PHẢN ỨNG NƯỚC SÔI

2.1 Độ phản ứng

 Là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi hệ số nhân k lò phản ứng

 Bị ảnh hưởng bởi :

* Hệ số nhiệt độ * Sự tạo xỉ lò phản ứng

* Sự nhiễm độc xenon * Hiệu ứng bọt hơi

 Hiệu ứng bọt hơi xảy ra khi độ sôi tăng dẫn đến nhiều bọt hơi xuất hiện

=> độ phản ứng âm đưa vào

5

PGS Ngô Quang Huy (2004), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, Đại học Quốc gia Hà Nội.

2.2 Tổng quan lò phản ứng nước sôi

Hình 1 Sơ đồ tổng quan nhà máy điện hạt nhân BWR

M.Raghed (2013), Boilling Water Reactors.

2.3 Nguyên lý hoạt động của lò nước sôi

7

3 PHẦN MỀM MÔ PHỎNG BWR_V3

 Phần mềm do IAEA (International Atomic Energy Agency) cung cấp

 Mô phỏng sự hoạt động của lò phản ứng hạt nhân nước sôi BWR

 Sử dụng cho việc giảng dạy về lò phản ứng hạt nhân

 Chạy trên hệ điều hành Windows 2000 hoặc Windows XP

 Gồm 9 giao diện màn hình chính

8

Hình 2 Giao diện công suất và lưu lượng

9

International Atomic Energy Agency (2011), Boiling Water Reactor Simulator with Active Safety Systems.

Hình 3 Giao diện độ phản ứng và thiết lập công suất

10

International Atomic Energy Agency (2011), Boiling Water Reactor Simulator with Active Safety Systems.

4 CÁC SỰ CỐ Ở THANH ĐIỀU KHIỂN LÒ BWR

11

1

Sự cố xảy ra do

thanh điều khiển

số 1 bị rút ra khỏi

Các thông số khi lò hoạt động bình thường

12

4.1 Sự cố thanh điều khiển bị rút khỏi vùng hoạt

Sự cố bắt đầu

ở giây đầu tiên

Công suất lò giảm

nhanh ở giây thứ 20

Các thanh điều khiển khác di chuyển

Thanh số 1 rút ra hoàn toàn ở giây 110

Hình 4 Giao diện xảy ra sự cố

Thời gian (giây)

Thời gian (giây)

Hình 8 Lưu lượng vùng hoạt (kg/s)

Hình 9 Áp suất lò (kPa)

4.2 Sự cố thanh điều khiển bị chèn vào vùng hoạt

“Turbine Runback”Giai đoạn 2

Công suất lò

khôi phục lại từ giây 125

Đến giây thứ 220 công suất

giảm lại

xuống như giai đoạn 1

Hình 10 Giao diện xảy ra sự cố

18

Hình 11 Cường độ neutron (%) Hình 12 Công suất nhiệt (%)

Hình 13 Công máy phát (%) Hình 14 Áp suất lò (kPa)

20 40 60 80 100 120

Thời gian (giây)

5600 5800 6000 6200 6400 6600 6800 7000 7200 7400

Thời gian (giây)

Hình 15 Độ phản ứng

5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN:

 Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động và cấu tạo lò phản ứng nước sôi BWR

 Tìm hiểu về phần mềm mô phỏng BWR_V3

 Mô phỏng và khảo sát hai sự cố ở thanh điều khiển bằng phần mềm mô phỏng BWR_V3

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

• PGS Ngô Quang Huy (2004), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, Đại học Quốc gia Hà Nội.

• TS Huỳnh Trúc Phương (2008), Vật lý lò phản ứng hạt nhân.

Tiếng Anh

• International Atomic Energy Agency (2011), Boiling Water Reactor Simulator with Active

Safety Systems.

• M.Raghed (2013), Boilling Water Reactors.

• Nuclear Power Systems Engineering Department, BWR/6 General Description Of A Boilling

CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ

VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý LẮNG NGHE

23

Công suất máy phát

%

Lưu lượng nước trong lõi Kg/s

Nhiệt

độ nhiên liệu

Áp suất KPa

Tốc

độ bơm nội bộ RPM 15s 24,48 105,58 99,76 99,67 14489,05 585,1 7172,02 1132

Công suất máy phát

Áp suất Lưu

lượng nước trong lõi

Tốc

độ bơm nội bộ

Mực nước

Lưu lượng nước cấp

Hệ số nhân k= ηµpfpf

Hệ số tái sinh neutron ():

Là tỷ số giữa số lượng neutron sinh ra từ phân hạch với số lượng

neutron nhiệt bị hấp thụ trong nhiên liệu

Hệ số phân hạch nhanh (µpf):

Là hệ số biểu diễn sự tăng số lượng neutron nhanh do phân hạch nhanh

của U-238

Xác suất thoát cộng hưởng (p):

Hệ số sử dụng neutron nhiệt (f):