Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Mô hình và phân tích sự cố vỡ ống bình sinh hơi lò VVER-1000

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cưu nhằm nâng cao năng lực phân tích sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi, góp phần phục vụ cho công việc thẩm định an toàn hạt nhân cho lò phản ứng VVER-1000; khai thác và sử dụng chương trình tính toán các thông số thủy nhiệt khi có sự cố vỡ 1 ống trong bình sinh hơi của nhà máy điện hạt nhân.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Mô hình và phân tích sự cố vỡ ống bình sinh hơi lò VVER-1000

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ CẨM NHUNG MÔ HÌNH VÀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ VỠ ỐNG BÌNH SINH HƠI LÒ VVER-1000 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ CẨM NHUNG MÔ HÌNH VÀ PHÂN TÍCH SỰ CỐ VỠ ỐNG BÌNH SINH HƠI LÒ VVER-1000 Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số: 06440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ CHÍ DŨNG Hà Nội – 2013
Lời cảm ơn Luận văn này là kết quả của quá trình học tập tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội và quá trình tham gia thực tập làm khóa luận của bản thân tại Cục An toàn bức xạ và hạt nhân trong suốt thời gian qua. Với tình cảm chân thành, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy lớp chuyên ngành Vật lý hạt nhân nguyên tử và năng lượng cao, khóa 2011-2013, khoa Vật Lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHGQHN, Cục An toàn bức xạ và hạt nhân đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Chí Dũng - Phó Cục trưởng Cục An toàn bức xạ và hạt nhân đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức chuyên ngành, những kinh nghiệm vô cùng quý báu trong nghiên cứu khoa học giúp em thực hiện và hoàn thành luận văn trong thời gian vừa qua. Em cũng xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Phòng An toàn hạt nhân, cảm ơn thạc sĩ Nguyễn Hoàng Anh chuyên viên Phòng An toàn hạt nhân- Cục An toàn bức xạ và hạt nhân đã nhiệt tình chỉ bảo và hướng dẫn cho em rất nhiều kiến thức bổ ích về an toàn hạt nhân trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn này. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng nhưng chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được nhận những ý kiến đóng góp bổ sung của quý thầy cô. Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Cẩm Nhung
MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC THUẬT NGỮ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN MỞ ĐẦU.............................................................................................................. 7 CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT ............................ 8 1.1. Mô hình thủy động hỗn hợp hai thành phần ....................................8 1.2. Mô hình dẫn nhiệt một chiều ......................................................12 1.3. Kết luận ..................................................................................12 CHƢƠNG 2: LÒ PHẢN ỨNG VVER-1000 VÀ SỰ CỐ VỠ ỐNG BÌNH SINH HƠI ....................................................................................................... 13 2.1. Lò phản ứng VVER-1000 ..........................................................13 2.2 Tổng quan về sự cố vỡ ống bình sinh hơi ......................................21 2.3 Lựa chọn điều kiện ban đầu và sự kiện khởi phát cho phân tích sự cố vỡ ống bình sinh hơi ..........................................................................24 CHƢƠNG 3: CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT RELAP5............................................................................................................. 26 3.1. Tổng quan về chương trình RELAP5 ...........................................26 3.2. Cấu trúc của chương trình RELAP5 ............................................27 3.3. Cách chạy chương trình RELAP5 ...............................................45 CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH SỰ CỐ VỠ ỐNG BÌNH SINH HƠI SỬ DỤNG CHƢƠNG TRÌNH RELAP5 ......................................................................... 46 4.1. Mô phỏng bình sinh hơi bằng RELAP5 ........................................46 4.2. Phân tích sự cố vỡ ống bình sinh hơi ...........................................53 KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ.......................................................................... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 61 PHỤ LỤC........................................................................................................ 64 1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT APS- Auto Pressure System: Hệ thống áp suất tự động ECCS- Emergency Core Cooling System: Hệ thống làm mát vùng hoạt khẩn cấp HPI- Hight Pressure Injection: Tiêm cao áp LOCA-Loss of Coolant Accident: Sự cố mất chất tải nhiệt SGTR- Steam Generator Tube Rupture: Vỡ ống bình sinh hơi PORV- Power operated relief valves: Van an toàn hoạt động bằng công suất 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Một số thông số vận hành bình thường của bình sinh hơi ................ 15 Bảng 2.2: Các thông số hình học của bình sinh hơi .......................................... 16 Bảng 2.3: Dữ liệu về bó ống ............................................................................ 17 Bảng 2.4: Các thông số của lò phản ứng trong điều kiện hoạt động bình thường ............................................................................................................. 23 Bảng 3.1: Định dạng thẻ trong RELAP5 ......................................................... .29 Bảng 3.2: Các card input cho các thành phần thủy động ................................. 34 Bảng 3.3: Các card input cho cấu trúc nhiệt .................................................... 39 Bảng 4.1: Vòng sơ cấp bình sinh hơi ................................................................ 46 Bảng 4.2: Vòng thứ cấp bình sinh hơi .............................................................. 48 3
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Mô hình hoạt động nhà máy điện hạt nhân VVER-1000/AES ........... 13 Hình 2.2: Mô tả tổng quan bình sinh hơi lò VVER-1000 .................................. 14 Hình 2.3: Mặt cắt dọc bình sinh hơi ................................................................. 15 Hình 2.4: Vị trí thường bị ăn mòn mạnh của ống chữ U bình sinh hơi ............ 22 Hình 3.1: Cấu trúc chương trình RELAP5........................................................ 26 Hình 3.2: Cách chia mắt lưới trong cấu trúc nhiệt ........................................... 39 Hình 4.1: Sơ đồ nút hóa bình sinh hơi VVER-1000 bằng RELAP5 ................... 49 Hình 4.2: Khối điều khiển van cô lập bình sinh hơi .......................................... 50 Hình 4.3: Khối điều khiển bơm cấp nước làm mát............................................ 50 Hình 4.4: Khối điều khiển hệ thống tiêm nước cấp cao áp ............................... 51 Hình 4.5: Khối điều khiển hệ thống tiêm nước cấp thấp áp .............................. 51 Hình 4.6: Khối điều khiển van điều khiển đường hơi chính .............................. 51 Hình 4.7: Khối điều khiển van xả đường hơi chính........................................... 52 Hình 4.8: Lưu lượng dòng qua vết vỡ ............................................................... 53 Hình 4.9: Áp suất vòng sơ cấp.......................................................................... 54 Hình 4.10: Công suất lò phản ứng.................................................................... 54 Hình 4.11: Lưu lượng dòng qua các bơm nước cấp.......................................... 55 Hình 4.12: Lưu lượng đường hơi chính sau khi xảy ra sự cố ............................ 56 Hình 4.13: Áp suất bình sinh hơi ở bình xảy ra vỡ ống và bình nguyên vẹn...... 57 Hình 4.14: Lưu lượng nước cấp bởi hệ thống tiêm nước cao áp ....................... 58 Hình 4.15: Nhiệt độ tại tâm và bề mặt vỏ thanh nhiên liệu ............................... 59 4
DANH MỤC THUẬT NGỮ VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Thuật ngữ Thuật ngữ Giải thích thuật ngữ tiếng Anh tiếng Việt Một trong 3 thành phần của hệ thống bơm Accumulator Bình nước dự trữ nước làm mát vùng hoạt khẩn cấp Kênh dẫn nước từ bình sinh hơi đến Cold leg Kênh lạnh khoang lưu hồi Vách ngăn vùng Vách ngăn vùng hoạt với khoang lưu hồi Core barrel hoạt Dòng đi trong các ống dẫn của các bó nhiên liệu, các khe hở của vành phản Dòng đi tắt qua Core bypass xạ,… không tiếp xúc với vỏ thanh nhiên vùng hoạt liệu, được dẫn lên khoang trên vùng hoạt để làm mát các thanh điều khiển Core vessel Vỏ thùng lò Vỏ thùng lò áp lực Khoang nằm giữa vỏ thùng lò và vách Downcomer Khoang lưu hồi ngăn vùng hoạt Kênh dẫn nước từ khoang trên vùng hoạt Hot leg Kênh nóng đến bình sinh hơi Phần ống chữ U Phần ống giữa khoang lối ra của bình sinh Loop seal của kênh làm mát hơi và bơm của vòng sơ cấp Lower Khoang dưới Khoang phía dưới vùng hoạt, dẫn nước plenum vùng hoạt mát từ khoang lưu hồi vào vùng hoạt Pressurizer Bình điều áp Bình điều chỉnh áp suất vòng sơ cấp 5
MỞ ĐẦU Căn cứ nhu cầu điện năng phục vụ cho phát triển kinh tế- xã hội, năm 2009 Quốc hội đã thông qua việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên dự kiến tại Ninh Thuận vào năm 2014, nhằm đối phó với tình trạng thiếu hụt nguồn năng lượng điện và hiện tượng nóng lên của trái đất trong tương lai. Loại công nghệ dự kiến cho nhà máy điện hạt nhân đầu tiên ở nước ta là loại lò VVER-1000 của Liên bang Nga. Nguyên lý loại công nghệ lò này cũng tương tự như loại công nghệ lò nước áp lực PWR được sử dụng phổ biến ở các nước châu Âu, Mỹ và Nhật… Điểm khác biệt chính giữa 2 loại công nghệ này nằm ở bình sinh hơi. Với loại lò VVER-1000 thì bình sinh hơi nằm ngang, còn với loại lò PWR thì bình sinh hơi là thẳng đứng. Từ trước tới nay, để đảm bảo độ an toàn hạt nhân cho các nhà máy điện hạt nhân trước khi vận hành, các nước châu Âu hoặc Mỹ đều xây dựng các chương trình thủy nhiệt mô phỏng các tai nạn có thể xảy ra trong hệ thống của lò PWR có bình sinh hơi thẳng đứng và dùng để xây dựng các tiêu chí an toàn cho nhà máy điện sử dụng loại công nghệ này, ví dụ như: chương trình RELAP5 của Mỹ, CATHARE2 của Pháp,… Do đó, trong thời gian gần đây việc sử dụng các chương trình tính toán thủy nhiệt không phải của nước Nga nhằm kiểm tra và mô phỏng các sự cố, tai nạn đối với bình sinh hơi cho loại công nghệ lò VVER- 1000 đang là vấn đề thời sự. Việc nghiên cứu về các loại sự cố này sẽ giúp cho thẩm định thiết kế an toàn cho đặc trưng của loại bình nằm ngang, cũng như kiểm tra xem loại công nghệ này đáp ứng được bao nhiêu phần trăm các tiêu chuẩn an toàn của châu Âu và Mỹ. Cho tới nay, tại Việt Nam hiện chưa có một đánh giá hoàn chỉnh hay một mô phỏng nào về sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi của loại lò VVER-1000. Mục tiêu của Luận văn như sau: - Nâng cao năng lực phân tích sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi, góp phần phục vụ cho công việc thẩm định an toàn hạt nhân cho lò phản ứng VVER-1000; - Khai thác và sử dụng chương trình tính toán các thông số thủy nhiệt khi có sự cố vỡ 1 ống trong bình sinh hơi của nhà máy điện hạt nhân. Luận văn tập trung vào các nội dung nghiên cứu như sau: 6
- Nghiên cứu tổng quan về sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi của lò phản ứng VVER-1000; - Nghiên cứu ảnh hưởng của sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi lên các thông số thủy nhiệt của vòng sơ cấp; - Nghiên cứu làm giảm nhẹ hậu quả sự cố vỡ ống trong bình sinh hơi dựa trên hệ thống an toàn thụ động, hệ thống phun phụ trợ và các van tự động của bình điều áp. 7
CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT Tính toán thủy nhiệtlò phản ứng là xác định các thông số nhiệt tại các vị trí khác nhau của hệ thống lò phản ứng. Trong đó có 8 tham số nhiệt động là: nhiệt độ (T), áp suất (P), nội năng hơi nước (Uv), nội năng của nước (Ul), vận tốc dòng trong cả hai trạng thái nước (Vl), và hơi nước (Vv), mật độ Bo (CB), tỉ lệ khối lượng khí không ngưng tụ trên tổng khối lượng khí (Xn). [1] Để tính toán thủy nhiệt lò phản ứng, việc mô hình hóa phải sử dụng một số lý thuyết sau: + Đối với nước và hơi nước trong hệ thống lò phản ứng sử dụng mô hình thủy động hỗn hợp hai thành phần; + Với các thành phần chất rắn trong lò như ống dẫn nước, vỏ thùng lò, vỏ bình sinh hơi,… sử dụng mô hình dẫn nhiệt một chiều; + Với lò phản ứng ta dử dụng mô hình động học lò điểm. 1.1. Mô hình thủy động hỗn hợp hai thành phần Nước trong tự nhiên tồn tại ở 3 trạng thái cơ bản là rắn, lỏng và khí tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất của nước. Do đó, trong tính toán cần phải xác định nước đang ở trạng thái nào và sử dụng hệ phương trình chuyển động của chất lỏng hỗn hợp nhiều trạng thái. Trong mô hình tính toán chúng ta chỉ xem xét hệ thủy động ở hai trạng thái nước và hơi nước. Khí không ngưng tụ được xem xét trong trạng thái hơi nước. Bão hòa tan không bay hơi được xem xét trong trạng thái nước. Hệ phƣơng trình chuyển động của chất lỏng 1.1.1. Phƣơng trình bảo toàn khối lƣợng Trong thể tích dV khối lượng là: m=   ( x , x , x )dV V 1 2 3 Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng chất lỏng không đổi trong quá trình chuyển động: dm d dt dt    ( x1 , x2 , x3 )dV  0 V 8
d vi Hay:  ( V dt  xi )dV  0 Do thể tích V là tùy ý nên: d vi  0 dt xi d Hay:   div V  0 dt Giả sử trong hỗn hợp, nồng độ và vận tốc trung bình hỗn hợp có thể xác định theo công thức: N N    i  v   i vi i 1 i 1 Khi đó phương trình bảo toàn khối lượng dạng tổng quát có dạng: i N V t dV  s i vi dS  V j  n J ji dV 1, j i Trong đó J ij là cường độ trao đổi khối lượng từ pha j sang pha i trong một đơn vị thể tích và một đơn vị thời gian. Áp dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski, phương trình vi phân khối lượng cho mỗi pha thành phần có thể viết lại như sau: i N  i vi   J ij t j 1 Do mô hình tính toán của chúng ta chỉ xem xét hệ thủy động trong hai trạng thái là nước và hơi nước nên phương trình (1) tương đương với hai phương trình: 1  1v1  J vl (1) t  v   v vv  J lv (2) t Trong đó, l: là chất lỏng; 9
 : chất khí. Phương trình bảo toàn khối lượng với chất khí không ngưng tụ: n  n vn  0 (3) t 1.1.2. Phƣơng trình bảo toàn động lƣợng Phương trình bảo toàn động lượng được viết dưới dạng: vi v  ij p(  vj i )    Ki t x j x j Với:  ij là ứng suất mặt, ρ là mật độ của nước. Với chất lỏng nhớt ứng suất mặt có dạng:  ij   p ij   ij Phương trình bảo toàn động lượng cho mỗi pha có thể viết dưới dạng như sau: pi Ei N V t dV  S pi Eivi dS  S ci dS  V i givi dV  V j  n n EijdV i , j 1 i=1,2,….,N Trong đó thành phần đầu ở vế phải là thành phần bổ sung vào pha i qua bề mặt giới hạn S. Thành phần thứ 2 và thứ 3 là thành phần do lực mặt ngoài và lực khối tác động lên pha i được kí hiệu tenso  ikl và véc tơ gi ; Pij là cường độ trao đổi giữa phaj và pha i. Do động lượng được bảo toàn, nên ta có: Pij   Pji , Pii  0 Sử dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski, chúng ta thu được phương trình vi phân động lượng cho mỗi pha sau: pi vi N   k i vi vik   k ik  i gi   Pji i =1,2,3,4…,N t i 1 10
Phương trình này có thể viết lại dưới dạng: N di vi pi    i  i gi   ( Pji  J ji vi ) k k (4) dt i 1 1.1.3. Phƣơng trình bảo toàn năng lƣợng Khi định nghĩa khái niệm năng lượng riêng E của hỗn hợp, chúng ta giả thiết rằng nó bao gồm nội năng U và động năng K. Nội năng U của hỗn hợp được xác định thông qua nội năng của từng pha thành phần như sau: N  u   i ui Trong đó U là nội năng riêng của pha i i i 1 Động năng của hỗn hợp cũng được xác định tương tự qua chuyển động của từng pha thành phần. N i vi K   i 1 2 Khi đó năng lượng của hỗn hợp được xác định như sau: 2 N vi2 N vi  i 1  i (ui  2 )   i 1  E i i ( Ei  ui  2 ) Phương trình bảo toàn năng lượng cho mỗi pha thành phần của hỗn hợp có dạng: pi Ei N V t   S i i i S i V i i i V j      EijdV   qin dS n n dV p E v dS c dS g v dV (5) i , j 1 S i = 1,2,3,...,N 1 .1.4. Phƣơng trình vận chuyển Bo  B   (  B vl )  0 (6) t Z  B  CB l 11
CB là tỉ lệ mật độ Bo trên mât độ chất lỏng. Tóm lại phương trình (1), (2), (3) cùng với hai phương trình bảo toàn động lượng (4), hai phương trình bảo toàn năng lượng (5), phương trình vận chuyển Bo (6) và các điều kiện biên là cơ sở để giải 8 biến tương ứng với 8 tham số nhiệt động của hệ. 1.2. Mô hình dẫn nhiệt một chiều Áp dụng cho vật liệu dẫn nhiệt là chất rắn trong hệ thống lò như: thành ống dẫn nước, vỏ bình sinh hơi, vỏ thùng lò, các thanh nhiên liệu,… Giả sử nhiệt độ là hàm của tọa độ và thời gian: T = f(x,t), Ta có: T   (T , x) V t ( x, t )dV   k (T , x)T (T , x)ds   S ( x, t )dV S V Trong đó S(x,t) là nguồn nhiệt. Áp dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski và chú ý V là thể tích bất kỳ ta được: T  (T , x) ( x, t )  k (T , x)( x, t )  S ( x, t ) t Hay viết dưới dạng một chiều quen thuộc: S Ti   2Txx  P Phương trình dẫn nhiệt cùng với hệ các điều điện biên là cơ sở để tính toán nhiệt độ phụ thuộc thời gian tại mọi điểm trên hệ dẫn nhiệt. 1.3. Kết luận Lý thuyết tính toán thủy nhiệt giúp chúng ta có cái nhìn đầu tiên về thủy nhiệt động trong lò phản ứng hạt nhân. Việc xác định các thông số thủy nhiệt động trong quá trình chuyển tiếp trong lò phản ứng hạt nhân rất quan trọng, đòi hỏi độ chính xác cao. Như vậy, lý thuyết tính toán thủy nhiệt trên đây chính là cơ sở để áp dụng cho các chương trình tính toán thủy nhiệt nhằm xây dựng các bài toán thủy nhiệt một cách dễ dàng và nâng cao độ chính xác. 12
CHƢƠNG2: LÒ PHẢN ỨNG VVER-1000 VÀ SỰ CỐ VỠ ỐNG BÌNH SINH HƠI 2.1. Lò phản ứng VVER-1000 VVER-1000 là một dạng lò phản ứng nước áp lực với chất làm chậm và làm mát là nước. Một số thông số chính của nhà máy điện VVER-1000 [2]: - Công suất nhiệt: 3000 MWt - Có bốn vòng tuần hoàn - Một máy phát điện - Công suất phát điện: 1000 MWe - Đường kính kênh nóng/lạnh: 850 mm - Mỗi vòng tuần hoàn bao gồm một bơm và một bình sinh hơi nằm ngang - Có một bình điều áp Hình 2.1dưới đây mô tả mô hình hoạt động của nhà máy điện hạt nhân với lò phản ứng VVER-1000. Hình 2.1: Mô hình hoạt động nhà máy điện hạt nhân VVER-1000/AES Nhiệt được sinh ra trong vùng hoạt lò từ phản ứng phân hạch của hạt nhân trong nhiên liệu. Nhiệt được truyền đi bởi chất làm mát là nước nhẹ. Sau khi chảy qua vùng hoạt, nước chạy dọc theo vòng sơ cấp gọi là kênh nóng tới bình sinh hơi. 13
Bình sinh hơi là một bộ trao đổi nhiệt nhận nhiệt từ chất làm mát trong vòng sơ cấp truyền cho nước ở vòng thứ cấp và chuyển nước thành dạng hơi nước. Sau khi chảy qua bình sinh hơi, chất làm mát chạy dọc theo phần của vòng sơ cấp gọi là kênh lạnh trở về thùng lò và tiếp tục chu trình làm mát vùng hoạt. Trong vòng thứ cấp, nước được chuyển thành dạng hơi trong bình sinh hơi. Hầu hết hơi nước từ bình sinh hơi được chuyển tới tua bin và làm quay tua- bin phát ra điện. Sau khi qua tua-bin, hơi nước được đưa tới bình ngưng tụ và được ngưng tụ. Từ bình ngưng tụ, nước được chuyển qua bộ phận gia nhiệt áp suất thấp tới bình khử khí để khử khí không ngưng tụ, sau đó nước được chuyển tới bộ phận gia nhiệt áp suất cao tới bình sinh hơi. Bình sinh hơi là một thiết bị quan trọng, là bộ phân giao tiếp giữa vòng sơ cấp và thứ cấp, có nhiệm vụ nhận nhiệt từ vòng sơ cấp, sinh hơi và làm quay tua-bin. Điều đặc biệt và dễ phân biệt kiểu lò VVER và các lò PWR là ở bình sinh hơi nằm ngang. Hình 2.2: Mô tả tổng quan bình sinh hơi lò VVER1000 Hình 2.2mô tả tổng quan của bình sinh hơi lò VVER1000. Nước ở bên phía sơ cấp chạy dọc bó ống nằm ngang (3). Hơi được sinh ra ở thùng bình sinh hơi (1) được chuyển qua bộ phận làm khô (4) sau đó được thu lại bởi ống gom hơi (5) và chuyển qua tua bin. Mặt cắt dọc của bình sinh hơi được thể hiện trong Hình 3. 14
1. Thùng bình sinh hơi 7. Vòi xả 2. Vòi thoát nước 8. Bộ phận phun nước cấp khẩn cấp 3. Ống xả 9. Vòi hơi 4. Ống trao đổi nhiệt 10. Ống dẫn hơi 5. Bộ phận tách 11. Vòi cấp nước khẩn cấp 6. Vòi phun nước cấp chính 12. Lối vào nút không khí Hình 2.3: Mặt cắt dọc bình sinh hơi Sau đây là một vài thông số kỹ thuật của bình sinh hơi lò VVER-1000: Bảng 2.2.1: Một số thông số vận hành bình thường của bình sinh hơi [3] Mô tả Giá trị Áp suất trong bình sinh hơi (Mpa) (6,27+0,19) Nhiệt độ của nước cấp (°С) (220+5) Mực nước trong bình sinh hơi (mm) (320+50) Độ ẩm của hơi tại lối ra bình sinh hơi (%) < 0,2 15
Bảng 2.2: Các thông số hình học của bình sinh hơi Mô tả Giá trị Thể tích đường hơi từ bình sinh hơi tới bộ gom hơi (m3) 100 Thể tích đường hơi từ bộ gom hơi tới máy phát điện (m3) 62 Mức trên cùng của bó ống (m) 2,19 Chiều dài phần hình trụ của bình sinh hơi (m) 11,34 Đường kính trong của bình sinh hơi (m) 4 Đường kính ngoài của bình sinh hơi (m) 4,29 Mức trên của tấm định dạng (m) 2,45 Số đầu thu phía sơ cấp 2 Thể tích của một ống thu (m3) 2,4 Tổng chiều cao của ống thu (m) 4 Thể tích phía sơ cấp (m3) 20,5 Số ống trao đổi nhiệt 11000 Chiều dài trung bình của ống (m) 11,1 Đường kính ngoài ống trao đổi nhiệt (mm) 16 Đường kính trong ống trao đổi nhiệt (mm) 13 Tổng diện tích mặt cắt ống trao đổi nhiệt (m2) 1,46 Tổng diện tích truyền nhiệt phía sơ cấp (m2) 6115 Mức tương đối của vòi nước phản hồi (m) 2,72 Đường kính thủy nhiệt tương đương (mm) 17,4 Khoảng cách giữa các hàng ống (mm) 19 Khoảng cách giữa các ống trong hàng (mm) 23 16
Bảng 2.3: Dữ liệu về bó ống Số ống Số ống Số ống Số Chiều Tổng Số Chiều Tổng Số Chiều Tổng số trong trong trong hàng cao trục số ống hàng cao trục số ống hàng cao trục ống hàng hàng hàng 1 16 119 16 41 102 879 2920 81 118 1639 7548 2 26 138 42 42 102 898 3024 82 120 1658 7668 3 32 157 74 43 104 917 3128 83 118 1677 7786 4 40 176 114 44 106 936 3234 84 120 1696 7906 5 44 195 158 45 106 955 3340 85 118 1715 8024 6 50 214 208 46 108 974 3448 86 120 1734 8144 7 54 233 262 47 108 993 3556 87 118 1753 8262 8 58 252 320 48 110 1012 3666 88 120 1772 8382 9 60 271 380 49 110 1031 3776 89 118 1791 8500 10 60 290 440 50 112 1050 3888 90 120 1810 8620 11 60 309 500 51 112 1069 4000 91 118 1829 8738 12 60 328 560 52 114 1088 4114 92 120 1848 8858 17