Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TẢI NHIỆT THỤ ĐỘNG NHÀ LÒ VVER-1200/V491

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TẢI NHIỆT THỤ ĐỘNG NHÀ LÒ VVER-1200/V491

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 1.1 : Hệ thống làm mát nhà lò thụ động JMP [3] .

1.2.



Yêu cầu chức năng :



Hệ thực hiện các chức năng của nó khi có sự cố nặng xảy ra như sự cố tan chảy

lõi lò và duy trì áp suất trong tòa nhà lò trong khoảng 24 giờ đầu tiên kể từ khi

sự cố bắt đầu. Đặc biệt trong 24 giờ đầu hệ thống không cần đến việc điều khiển

của nhân viên vận hành và không cần cung cấp điện [3] .



1.3.



Các hệ thống kết nối với JMP :



Hệ thống tải nhiệt thụ động từ tòa nhà lò (JMP) kết nối với các hệ thống sau:

 Các bể chứa nước của hệ thống tải nhiệt thông qua bình sinh hơi (JNB).

 Hệ thống ống xả phóng xạ tòa nhà lò (reactor building radioactive drain

system ) (КТF).

Page | 10



 Hệ thống cấp điện khẩn cấp.

 Hệ tống điều khiển và kiểm tra.

 Hệ thống làm mát và thông gió.

Các bể chứa nước của hệ thống tải nhiệt thơng qua bình sinh hơi (JNB) cấp

nước cho hệ thống JMP để đảm bảo việc tải nhiệt trong suất quá trình khi có sự

cố nặng xảy ra. Trong các điều kiện hoạt động thơng thường, hệ thống KTF có

chức năng loại bỏ nước đọng trên bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, ngồi ra hệ

thống KTF có chức năng gom nước được xả ra từ hệ thống các bể tải nhiệt khẩn

cấp khi có trường hợp sự cố xảy ra. Hệ thống cấp điện khẩn cấp có chức năng

cấp điện cho các thiết bị được điều khiển bằng điện của hệ thống tải nhiệt thụ

động từ tòa nhà lò (JMP). Hệ thống điều khiển và giám sát có chức năng hỗ trợ

cho các nhân viên vận hành và việc điều khiển tự động để điều chỉnh các van

trong hệ thống JMP. Ngồi ra hệ thống điều khiển và giám sát còn có chức năng

kiểm sốt các thơng số vận hành của hệ thống JMP để người vận hành có thể

biết rõ trạng thái hoạt động của hệ thống.

Hệ thống thơng gió và làm mát có chức năng duy trì thơng số môi trường bên

trong hệ thống tải nhiệt thụ động JMP. Hệ thống này được đặt trong tòa nhà phụ

trợ của tòa nhà lò. Trong trường hợp khi có sự cố nặng xảy ra thì có thể các hệ

thống trên có thể bị hỏng nhưng đặng biệt bể chứa nước dự trữ tải nhiệt khẩn

cấp EHRT phải luôn hoạt động ổn định [3] .



1.4.



Sơ đồ thiết kế hệ thống :



Hệ thống tải nhiệt thụ động tòa nhà lò có 4 kênh giống nhau nhưng hoạt động thì

hồn tồn độc lập nhau và mỗi kênh có cơng suất làm việc là 33,3%.

Mỗi kênh bao gồm các thiết bị sau:



Page | 11



 Gồm 4 thiết bị trao đổi nhiệt - bình ngưng: JMP11/21/31/41AC001,

JMP12/22/32/42AC001, JMP13/23/33/43AC001,

JMP14/24/34/44AC001;

 Các van hãm (Confining valves): JMP11/21/31/41AA801/802,

JMP12/22/32/42AA,JMP13/23/33/43AA801/802,JMP14/24/34/44AA801

/802;

 Các đường ống của thiết bị trao đổi nhiệt - bình ngưng:

JMP11/21/31/41AC001, JMP12/22/32/42AC001,JMP13/23/33/43AC001,

JMP14/24/34/44AC001.



Page | 12



Hình 1.2 : Sơ đồ thiết kế hệ thống JMP [3] .

Các đường ống của thiết bị trao đổi nhiệt được bố trí dọc theo bờ tường có độ

cao 49,3 m. Mỗi thiết bị trao đổi nhiệt có diện tích bề mặt trao đổi nhiệt là 75

m2, chiều cao của các bó trao đổi nhiệt là 5m, các đường ống trao đổi nhiệt có

đường kính 38 x 2 mm. Các ống trao đổi nhiệt được gắn thành một bó trao đổi

nhiệt có đường kính định danh 150mm và các ống góp trên cùng có đường kính

Page | 13



định danh 200mm. Tổng tồn bộ phần diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của cả 4

kênh là 300m2 .



Hình 1.3 : Thiết kế bể chứa nước EHRT và bộ trao đổi nhiệt HX [3] .



Page | 14



Các thiết bị trao đổi nhiệt JMP11/21/31/41AC001, JMP12/22/32/42AC001,

JMP13/23/33/43AC001, JMP14/24/34/44AC001 của tất cả các kênh được kết

nối bởi các đường ống tới các bể tải nhiệt khẩn cấp JNB10/20/30/40BB001. Để

tránh trường hợp quá áp ở hệ thống tải nhiệt thụ động trong trường họp van ngắt

(cut-off valve) bị đóng thì trong hệ thống còn thiết kế các van an toàn (safety

valve) JMP11/21/31/41AA401, JMP12/22/32/42/AA401,

JMP13/23/33/43AA401, JMP14/24/34/44AA401. Hơi trong tòa nhà lò được loại

bỏ do sự ngưng tụ của hơi qua các thiết bị trao đổi nhiệt

JMP11/21/31/41AC001, JMP12/22/32/42AC001, JMP13/23/33/43AC001,

JMP14/24/34/44AC001. Chất làm mát vận chuyển trong các đường ống theo

nguyên lý đối lưu tự nhiên thì chất làm mát sẽ được vận chuyển quay lại bể tải

nhiệt khẩn cấp JNB10/20/30/40BB001, q trình này cứ diễn ra liên tục trong

vòng 24 giờ từ khi bắt đầu xảy ra sự cố.



Page | 15



Hình 1.4 : Thiết kế đường ống dẫn và van (ví dụ một kênh chi tiết) (1) [3] .

Các bể nước ở mỗi kênh được xây dựng bằng bê tông chịu lực tốt và được đặt

bên trong tòa nhà phụ trợ của tòa nhà lò, mỗi bể có thể tích 538m3 và có độ cao

so với sàn tòa nhà lò là 59.85m. Để hệ thống tải nhiệt thụ động từ tòa nhà lò

(JMP) vẫn tiếp tục hoạt động sau 24giờ thì hệ thống có sử dụng các phương tiện

cấp nước di động (ơ tơ cấp nước bên ngồi ) và bể nước tiếp nhiên liệu dự phòng

để cấp nước cho hệ thống JMP trong trường hợp khẩn cấp.

Các van hãm JMP11/21/31/41AA801/802, JMP12/22/32/42/AA801/802,

JMP13/23/33/43AA801/802, JMP14/24/34/44AA801/802 được lắp đặt trên các

Page | 16



đường ống dẫn nước của các thiết bị trao đổi nhiệt JMP11/21/31/41AC001,

JMP12/22/32/42AC001, JMP13/23/33/43AC001, JMP14/24/34/44AC001 và

các bể tải nhiệt khẩn cấp JNB10/20/30/40BB001. Trong hệ thống được thiết kế

các van ngắt (cut-off valve) với mục đích ngắt dòng trong trường hợp có hiện

tượng rò rỉ. Các van hãm này được thiết kế bên trong tòa nhò phụ trợ của tòa

nhà lò và có độ cao 54.45m so với sàn tòa nhà lò.



Hình 1.5 : Thiết kế đường ống dẫn và van (ví dụ một kênh chi tiết) (1) [3] .



Page | 17



Các bình sinh hơi-bình ngưng và một số hệ thống đường ống của JMP được đặt

bên trong tòa nhà lò (UJA), một phần khác của hệ thống đường ống và các van

được đặt bên trong tòa nhà phụ trợ của tòa nhà lò (UJB) các hệ thống van này

có độ cao 54.45m.



Hình 1.6 : Thiết kế đường ống dẫn và van (ví dụ một kênh chi tiết) (2) [3] .

Các thiết bị của hệ thống được đặt bên trong tòa nhà lò nhằm mục đích bảo về

khi có sự va chạm do vật thể bay bên ngoài, các thiết bị và bể được đặt trên cao

nhằm mục đích sử dụng trọng lực để hoạt động và không cần đến nguồn năng

lượng khác. Ngồi ra các thiết bị của hệ thơng còn được thiết kế ở các vị trí

thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa. Để đảm bảo tính an tồn theo nguyên



Page | 18



tắc phân tách vật lý thì hệ thống được kết nối với các nguồn điện khác nhau để

tránh trường hơp sai hỏng một bộ phận là sai hỏng cả hệ thống.

Các thiết trao đổi nhiệt – bình ngưng được thiết kế để thực hiện chức năng làm

giảm áp suất bên trong tòa nhà lò theo nguyên tắc là làm ngưng tụ hơi và loại

bỏ nhiệt do tuần hoàn tự nhiên nước làm mát của các bể tải nhiệt khẩn cấp. Các

van của hệ thống JMP được lắp đặt đạt theo yêu cầu về kỹ thuật NP-068-05. Tất

cả các van đều được làm bằng thép không rỉ và các đoạn nối với đường ống thì

được hàn chặt. Các ống được lắp đặt trong hệ thống JMP phải tuân theo các yêu

cầu PNAE G-7-008-89. Tất cả các van đều được làm bằng thép không rỉ và các

đoạn nối với đường ống thì được hàn chặt.

Các hệ thống đường ống có thể chịu được áp suất cao theo OST 34-10-416-90:

Các ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị trao đổi nhiệt-bình ngưng có thể chịu

đượcáp suất 0.7 MPa và nhiệt độ là 190ºC. Các đường ống ở bên ngồi tòa nhà

lò tới các van cơ lập (isolation valve) có thể chịu được áp suất 1.1 MPa và nhiệt

độ 190ºC. Các đường ống ở bên ngồi tòa nhà lò giữa các van và bể tải nhiệt

khẩn có thể chịu được áp suất 0.23 MPa và nhiệt độ 115ºC.

Tất cả quá trình điều khiển và kiểm sốt các thơng số của hệ thống, cũng như

các hệ thống cảnh báo và báo động khẩn cấp đều được đặt trong phòng điền

khiển chính MCR. Việc giám sát các thơng số của q trình , cũng như cảnh báo

và báo động khẩn cấp sẽ cung cấp các thông tin về hoạt động của hệ thống JMP

khi ở các cơ chế điều khiển khi có sự cố nặng xảy ra sẽ được hiển thị trong

phòng điều khiển khẩn cấp [3] .



1.5.



Hoạt động của hệ thống trong điều kiện thơng thường :



Trong trường hợp lò phản ứng hoạt động ổn định thì hệ thống JMP khơng hoạt

động (ngoại trừ sự cố LOCA). Khi ở điều kiện này thì sự sẵn sàng của hệ thống

được đảm bảo về các điều sau:

Page | 19



 Kiểm tra tình trạng các thiết bị.

 Kiểm tra mực nước trong bể tải nhiệt khẩn cấp.

 Hỗ trợ nhiệt độ theo yêu cầu bên trong các bể [3] .



1.6.



Hoạt động của hệ thống trong điều kiện sự cố nặng :



Trong trường hợp xảy ra sự cố nặng hệ thống JMP sẽ hoạt động để làm giảm áp

suất trong lò trong khoảng áp suất thiết kế, đặc biệt hệ thống này hoạt động tự

động không cần tác động của nhân viên vận hành trong khoảng 24 giờ.

Ban đầu , khi sự cố vỡ ống kênh lạnh xảy ra, nước ở trong đường ống có áp suất

là 16,2 MPa và nhiệt độ khoảng 324 độ C sẽ tràn ra ngoài; dẫn tới áp suất bên

trong thùng lò phản ứng giảm xuống. Vì áp suất thiết kế của tòa nhà lò chỉ là 0,5

MPa nên nước đi ra ngoài sẽ chuyển thành hơi quá nhiệt, nhiệt độ trong tòa nhà

lò tăng lên dẫn tới áp suất trong tòa nhà lò tăng lên. Áp suất trong tòa nhà lò

tăng lên sẽ kích thích hệ thống hoạt động. Nhiệt được truyền từ hơi quá nhiệt

bên trong tòa nhà lò vào trong các thiết bị trao đổi nhiệt ở dạng ống, nhờ đó áp

suất và nhiệt độ trong tòa nhà lò giảm xuống mức ban đầu, hơi được ngưng tụ và

điều này thể hiện rõ hiệu năng hoạt động của hệ thống tải nhiệt thụ động nhà lò.

Mặt khác, nhiệt được truyền từ tòa nhà lò vào trong ống sẽ làm cho nhiệt độ của

nước bên trong ống tăng lên, cơ chế đối lưu tự nhiên sẽ xảy ra : nước nóng sẽ

chuyển động lên trên dồn nước lạnh ở phía trên đi xuống. Q trình cứ thế tiếp

diễn trong vòng 24 giờ.

Hệ thống này được thiết kế hoạt động trong 24 giờ bởi vì nước trong các bộ trao

đổi nhiệt hấp thụ nhiệt từ tòa nhà lò sẽ tăng nhiệt độ dẫn tới tăng áp suất trong

bể, đến một mức nào đó sẽ vượt quá áp suất thiết kế của các bộ trao đổi nhiệt, vì

thế người ta phải thiết kế thêm các van an toàn (safety valve) để phòng ngừa

trường hợp quá áp trong các bộ trao đổi nhiệt. Nhiệt độ nước trong hệ thống tải

nhiệt sẽ tăng lên tới một mức nào đó sẽ chuyển thành hơi. Hơi này sẽ đi qua van

Page | 20



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TẢI NHIỆT THỤ ĐỘNG NHÀ LÒ VVER-1200/V491

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×