Khảo sát sự thay đổi công suất lò phản ứng theo vị trí thanh điều khiển sử dụng phần mềm mô phỏng e-CORSIM.

Bài báo khảo sát sự thay đổi công suất của lò phản ứng nước áp lực (PWR) khi thay đổi vị trí của các thanh điều khiển. Thực nghiệm được tiến hành mô phỏng bằng phần mềm e-CORSIM.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát sự thay đổi công suất lò phản ứng theo vị trí thanh điều khiển sử dụng phần mềm mô phỏng e-CORSIM.TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 19 - 2020 ISSN 2354-1482 KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI CÔNG SUẤT LÒ PHẢN ỨNG THEO VỊ TRÍ THANH ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG E-CORSIM Nguyễn Thị Nguyệt Hà1 Trần Viết Nam1 Nguyễn Thị Minh Sang1 Phạm Thị Ngọc Hà1 TÓM TẮT Bài báo khảo sát sự thay đổi công suất của lò phản ứng nước áp lực (PWR) khithay đổi vị trí của các thanh điều khiển. Thực nghiệm được tiến hành mô phỏng bằngphần mềm e-CORSIM. Kết quả mô phỏng cho thấy thời gian hoạt động lò càng dàithì vai trò của các thanh điều khiển càng quan trọng trong việc điều khiển công suất.Ngoài ra, vị trí của các thanh điều khiển trong lò phản ứng ảnh hưởng đến phân bốcông suất giữa nửa trên và nửa dưới của lò. Từ khóa: Phần mềm mô phỏng e-CORSIM, công suất, vị trí thanh điều khiển,lò phản ứng 1. Mở đầu thiết lập ở nhiều nước trên thế giới, đặc Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên biệt là các nước đang sử dụng điện hạtthế giới sản xuất điện thương mại được nhân. Những mô phỏng này hoạt độngxây dựng vào năm 1954 tại Obninsk, trên máy tính cá nhân và cung cấp choLiên Bang Nga. Theo thống kê của Cơ người sử dụng những kỹ năng cơ bảnquan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế trong vận hành nhà máy điện hạt nhânIAEA (International Atomic Energy như khảo sát công suất, tính toán độAgency), cho đến nay có tổng cộng 449 phản ứng, thay đổi vị trí các thanh nhiênlò phản ứng đang hoạt động tại 30 quốc liệu, thanh điều khiển…gia và có 54 lò phản ứng đang trong quá E-CORSIM (Educational Coretrình xây dựng [1]. Năng lượng hạt Simulator) là hệ mô phỏng thiết kế lõinhân được đánh giá là nguồn năng lò được phát triển và sử dụng tại Việnlượng sạch, có hiệu suất cao, công nghệ nghiên cứu Năng lượng Nguyên tử Hànchế tạo ngày càng được hiện đại hóa Quốc (KAERI) với mục đích tính toánđảm bảo tính an toàn và là một trong các thông số lò phản ứng, từ đó đưa ranhững giải pháp giải quyết nhu cầu những khuyến cáo phù hợp để đảm bảonăng lượng điện hiện nay trên toàn cầu. an toàn khi vận hành. Hệ mô phỏng e- Để đáp ứng nhu cầu phát triển CORSIM được sử dụng cho lò phảnnguồn nhân lực, các chương trình giáo ứng nước áp lực (PWR – Pressurizeddục và đào tạo về công nghệ hạt nhân Water Reator) – là loại lò được sử dụngsử dụng nguyên tắc mô phỏng được rộng rãi nhất trong các nhà máy điện hạt1 Trường Đại học Đà LạtEmail: hantn@dlu.edu.vn 94TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 19 - 2020 ISSN 2354-1482nhân, với 300 lò hoạt động hiện nay trạng thái tới hạn. Trong quá trình vậntrên thế giới [2]. Các thông số, số liệu hành lò phản ứng hạt nhân, hệ số nhâncủa e-CORSIM được lấy từ số liệu vận hiệu dụng cần được duy trì bằng 1, cònhành (số liệu thực) của nhà máy điện độ phản ứng bằng 0, tức là ở trạng tháihạt nhân Yonggwang 3 [3]. Năm 2017, tới hạn. Ngoài việc sử dụng boron đểViện KAERI đã tài trợ phần mềm mô điều chỉnh và điều hòa độ phản ứng,phỏng e-CORSIM cho trường Đại học người ta còn thực hiện điều khiển bằngĐà Lạt. cơ học, tức là sử dụng các thanh điều Trong bài báo này, sự thay đổi công khiển trong việc thay đổi độ phản ứngsuất lò phản ứng theo vị trí thanh điều để giảm hoặc nâng công suất, đưa lòkhiển sử dụng hệ mô phỏng e-CORSIM phản ứng về giai đoạn hoạt động ổnsẽ được khảo sát. định. Một thanh điều khiển có thể được 2. Phương pháp nghiên cứu rút ra khỏi hoặc chèn vào vùng hoạt của 2.1. Cơ sở lý thuyết lò phản ứng để kiểm soát thông lượng Hệ số nhân hiệu dụng là thước đo neutron trong lò.sự thay đổi số lượng neutron ở hai thế Trong lò phản ứng hạt nhân, cáchệ kế tiếp nhau và được biểu diễn theo thanh điều khiển được kết nối lại theocông thức: từng nhóm. Một lò phản ứng phát điện n keff  2 (1) điển hình có thể có 50 hoặc 60 nhóm n1 thanh điều khiển, mỗi nhóm chứa Trong đó: n 2 là số neutron trong khoảng 20 thanh [4]. Các thanh ...