BOILING WATER BOILING WATER REACTOR REACTOR
GVHD: ThS.Tr n Thi n Thanh ầ
ệ
SUNRISE
SVTH: Lê Huy Ba Duy Ngô Th Thanh ị Nguy n Văn Quang Nguy n Th Kim Xuy n ị
ễ ễ
ế
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Sunrise
•Shippingport
•PWRs
•Dresden
•BWRs
I
•Magnox
•CANDU
II
•CANDU 6
ạ ạ
•System 80+
Các giai đo n hình Các giai đo n hình thành và phát tri nể thành và phát tri nể
III
•AP600
•ABWR
•Safe
•ACR1000
•Sustainable
III +
•AP1000
•Economical
•APWR
IV
•EPR
•Proliferation Resistant and Phyiscally Secure
•ESBWR
THẾ HỆ I (19501960)
Sunrise
ả ứ
ượ
c đ a ư
ớ
c
ả ứ
ướ
ậ
làm c nh ẹ
ướ
•Lò ph n ng Shippingport đ vào v n hành năm ậ i Shippingport, 1957 t ạ Pennsylvania, Hoa Kỳ và ho t đ ng t i năm ạ ộ 1982. •Là lò ph n ng n áp l c. ự •Làm ch m và l nh b ng n ằ ạ H2O. •Nhiên li u: Uranium ệ UO2 làm giàu cao . •Công su t 60 MW. ấ
THẾ HỆ II (19701980)
Sunrise
N c h p th ướ ụ ấ các nhi t t ừ ệ ng h t ph n ạ ứ ả nhân trong lò đ ể c thành bi n n ướ ế c và h i h i n ơ ơ ướ c v i áp n ớ ướ c d n su t đ ẫ ượ ấ đ n th ng ế ẳ tuabin đ quay ể máy phát đi n.ệ
THẾ HỆ III (1990 2000)
Sunrise
ỏ
ạ ố ệ
c thi ượ
ộ
ụ ư ng III. AP600 là m t mô hình ộ t ng đ i nh , nhà ươ máy đi n h t nhân công su t 600 MW ấ t k b i Công đ ế ế ở ty Westinghouse Electric. AP600 này có các tính năng an toàn tr ng th đ ng đ c ặ ư nh các th h lò ph n ả ế ệ ứ
THẾ HỆ III + (2010 – 2020)
Sunrise
t đ ệ ộ
Lò ph n ng nhi ả ứ r t cao ấ
s n ả đ ng ồ đi n ệ và
S m nh c ơ ứ ệ b n c a lò ủ ả VHTR/NGN P là xu t ấ th i ờ năng hyđro..
THẾ HỆ IV
Sunrise
ứ
ế
ệ ế
nh ch mang tính ch t minh h a
Ả
ấ
ọ
ỉ
Là các lò l ai ọ ng t ng ph n ổ ả ứ h p h t nhân ạ ợ (Nuclear Fusion reactor) đang trong giai đ an ọ lý nghiên c u thuy t và d ự ki n xu t hi n ấ vào nh ng năm ữ 2050
PHÂN LOẠI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Sunrise
PHÂN LOẠI PHÂN LOẠI PHÂN LOẠI PHÂN LOẠI
CH T LÀM Ấ CH M VÀ Ậ CH T Ấ TRUY N Ề NHI TỆ
Graphite Graphite
Neutron Neutron nhanh nhanh
KhíKhí -- Graphite Graphite
N cướN cướ -- N cướN cướ
LÒ NƯỚC SÔI (BWR)
Sunrise
BWR là lo i lò ph n ng h t nhân đ c s ượ ử
ụ ạ ệ
ạ d ng đ t o ra năng l ể ạ ổ ế ạ
ả ứ ượ Đây là lo i ph bi n th hai c a lò ph n ng c áp ng đi n. ủ ứ ả ứ ả ứ ướ ệ ạ
ượ ở ể
ệ ữ
c phát tri n b i Phòng thí nghi m qu c gia Idaho và General Electric vào gi a nh ng năm 1950. phát đi n h t nhân sau lò ph n ng n l c.ự BWR đ ố ữ
ộ
ỉ ớ 285 ướ
BWR ho t đ ng ch v i m t chu trình: đun sôi oC, 75atm(7.6MPa,1000– n 1100 psi))và làm l nh ngay trong bình ph n ng. ạ ộ c sinh h i ( ơ ở ạ ả ứ
CÔNG NGHỆ LÒ BWR
Sunrise
c. ả ứ ướ ướ
BWR chính là m t lò ph n ng n Trong lò BWR n
ộ c đ ướ ượ ơ c – n c đun sôi trong lõi lò sau c tr c ti p làm ơ ướ ự ế ể
đó chuy n thành h i và h i n quay tuabin.
Nhiên li u c a BWR là Uranium làm giàu 3%. ệ ủ
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
Sunrise
CẤU TẠO LÒ BWR
Sunrise
Bình lò ph n ng
ả ứ
ệ ố
H th ng an toàn lò ph n ng ả ứ
11
66
c lò ph n ng
H th ng làm s ch ệ ố n ướ
ạ ả ứ
22
Lò BWR Lò BWR
n
Tuabin h i ơ cướ
55
33
ệ ố
ộ
H th ng làm ngu i lò ph n ng ả ứ
44
ố
H th ng ng ệ ố c d n h i n ẫ
ơ ướ
HỆ THỐNG BÌNH LÒ PHẢN ỨNG
Sunrise
Bình Lò Ph n ng ả Ứ
Lõi lò ph n ả ngứ
Bình áp su t lò ấ ph n ả ngứ
BÌNH ÁP SUẤT LÒ PHẢN ỨNG
Sunrise
ớ
ấ
ộ V c u t o b i các l p thép làm ỏ ấ ạ ở b ng nh ng h p kim khác nhau ợ ữ ằ Kích th ướ ủ ấ ậ
c c a bình áp su t tùy thu c vào ch t làm ch m là gì, công su t c a lò.
ấ ủ V i lò Vermont Yankee :
ườ ề
ớ Đ ng kính:17,1 feet (5,21m) Chi u cao: 63,1 feet (19,2 m) B dày l p lót: 5 inch (13cm) ề ớ
LÕI LÒ BWR
Sunrise
Lõi Lò
t ế
Các thanh đi u khi n
Các bó nhiên li uệ
ề
ể
Các thi b t o ị ạ c h i n ơ ướ
Thi t bế ị đi u khi n ể ề ng năng l ượ lò ph nả ngứ
ộ
ậ
ẫ
Máy tách c h i n ơ ướ
Máy s y ấ c h i n ơ ướ
ng d n ố thanh đi uề khi nể
B ph n thao tác thanh đi u khi n ề
ể
CÁC BÓ NHIÊN LIỆU
Sunrise
Chi u cao: 0,5 inch (1,27
Đ ng kính: 0,487 inch
Uranium 3% Các viên UO2 : ề cm) ườ
(1,24 cm)
V : Zircaloy (h p kim c a
ủ
ỏ
ợ
ụ
Zirconium ) B nề Không h p th neutron ấ Ch u nhi t ệ ị D n nhi t ệ ẫ
CÁC THANH ĐIỀU KHIỂN
Sunrise
ộ
ả
ạ
Bo-cacbua (B4C) b t và các m nh Hafnium (Hf). ữ ậ fi 1 ể
d
t neutron ch m D ng hình ch th p thanh đi u khi n 4 bó ề nhiên li u.ệ Đ c đ a t ượ ư ừ ướ Đi u ti ề i lên. ậ ế
.
+ fi B n
+ Li
He
fi B ăn mòn c n thay ầ
7 3
4 2
ị th .ế10 5
HỆ THỐNG LÀM SẠCH NƯỚC LÒ PHẢN ỨNG
Sunrise
G m các ng d n và các b m tu n hoàn. Lo i b s n ph m phân h ch, s n ph m ăn ố ồ ạ ỏ ả ầ ả ẫ ẩ ơ ạ ẩ
mòn và các t p ch t. ấ ạ
HỆ THỐNG LÀM NGUỘI LÒ PHẢN ỨNG
Sunrise
G m h th ng ng d n, các van, b m phun và ẫ ơ ồ
các b m tu n hoàn. ệ ố ố ầ
ơ Vai trò:
ả ứ c làm ch m neutron ậ ả ứ ề ằ
ng lò ph n ng b ng cách c vào lõi lò(pp thông ướ
Làm ngu i lõi lò ph n ng ộ Cung c p n ấ ướ Đi u ch nh năng l ỉ thay đ i l u l ổ ư ượ ng và thu n ti n) th ậ ượ ng n ệ ườ
HỆ THỐNG SINH & DẪN HƠI NƯỚC
Sunrise
c,m t đ
ơ ướ
c, máy s y h i n ấ
ơ ướ
ộ ườ
ng ng d n h i và các van ơ
ố
ẫ
G m máy tách h i n ồ d n h i n
c t
bình áp su t t
i tuabin.
ẫ ơ ướ ừ
ấ ớ
TUABIN HƠI NƯỚC
Sunrise
ơ
Tua bin g n v i đ ng c máy phát đi n ệ ắ ớ ộ H i n c làm tuabin quay ơ ướ Tuabin c n đ c b o v . ầ ượ ả ệ
HỆ THỐNG AN TOÀN LÒ PHẢN ỨNG
Sunrise
ấ
Khi áp su t trong lò quá cao: ắ
ỉ ướ i bình áp su t ấ
Bình lò đ c đ t trong m t tòa nhà gia c b ng iướ ộ ố ằ
M t van an toàn trên đ nh n p bình áp su t ấ ộ M t b tri t áp phía d ộ ể ệ Các van oan toàn phía d ượ ặ thép dày 1.2-2.4m
Bên ngoài còn h th ng b o v ti n bê tông ả ệ ề ệ ố
ƯU ĐIỂM
Sunrise
ự ế
đi u ch nh công su t.
ấ
ơ ự ề
ề ớ ộ
ng phóng x th p.
ể ứ ượ
Là h th ng đ n gi n. Chu trình tr c ti p. ả ệ ố Kh năng t ỉ ả D đi u hành. ễ ề Lòng lò và nhiên li u có nhi u tính năng cao. ệ B ch a lò ph n ng v i đ an toàn cao. ả ứ L ạ ấ Không th i các ch t khí gây ô nhi m môi ấ
ễ
ả
tr
ng không khí.
ườ
NHƯỢC ĐIỂM
Sunrise
ỉ ả
ệ ố ủ ấ
Kh năng rò r phóng x . ạ V n đ ăn mòn nhanh các h th ng c a lò BWR. Ô nhi m c a đ ng c tua bin làm cho tu i th c a ọ ủ ủ ộ ề ễ ơ ổ
các Tua-Bin ng n.ắ
áp su t th p nên chu trình Carnot ấ
ngu n đi n năng ấ ự ế ấ ỉ ồ ệ
ở th p ch kho ng 42%. Th c t sinh ra ch đ t 32%. Do ho t đông ạ ả ỉ ạ
