So sánh với
PWR, kiểu lò BWR chỉ có một chu trình – hơi nước từ lò phản ứng được đưa thẳng tới tuabin để chạy máy phát điện. Vì thế xây dựng lò kiểu BWR dễ dàng hơn, nhanh chóng hơn. Nước làm mát cũng không có acid boric – người ta điều khiển bằng cách thay đổi lượng nước vào lò phản ứng. Vì nước sôi trong lò phản ứng, người ta buộc phải có bao hơi và bình ngưng chứa nước nhiễm xạ. Từ sau tai nạn lò phản ứng Chernobyl – thuộc biến thể RBMK từ kiểu BWR (dùng than chì làm chất điều độ, thay vì dùng nước) – mà ngày nay nhiểu quốc gia e ngại sử dụng chúng cho các dự án mới.
Do tính chất vật lý của mình, ở trên điểm tới hạn, nước và hơi nước trộn lẫn với nhau thành một thể thống nhất. Để sử dụng thể nước-hơi này và kế thừa các ưu điểm của cả hai kiểu lò BWR và PWR, người ta thiết kế lò phản ứng nước siêu tới hạn SCWR. Lò kiểu SCWR dùng một chu trình như BWR, nhưng không đun sôi nước mà đưa nó vào thể nước-hơi. Nước-hơi này dùng quay tuabin rồi trở lại lò phản ứng. So với BWR, nó không cần bình ngưng và bao hơi. So với PWR, nó không cần bơm / van cao áp và loại bỏ chu trình thứ cấp. Hiệu suất chung của lò cao hơn và thân lò gọn nhẹ hơn. Tuy thế, hiện nay lò SCWR vẫn còn ở dạng thử nghiệm do mức độ ổn định của nó không bằng hai kiểu lò kia.
Ưu điểm của lò PWR:
- Lò PWR khá ổn định do công suất của nó tỷ lệ nghịch với nhiệt độ, vận hành dễ dàng và an toàn tương đối tốt.
- Chu trình thứ cấp không bị nhiễm xạ, và như vậy tuabin máy phát điện cũng không nhiễm xạ. Ngược với lò kiểu BWR – tuabin của chúng bị nhiễm xạ do chỉ có một chu trình.
- Lò PWR có thể tự ngắt khi mất điện ngoài, và dập tắt phản ứng hạt nhân chính trong lò – do các thanh điều khiển tự động rơi xuống tim lò khi mất điện.
- Công nghệ PWR được các quốc gia có hải quân ưa chuộng, vì chúng có kích cỡ rất nhỏ gọn và có thể được sử dụng cho tàu biển (cả tàu ngầm lẫn tàu nổi).
Nhược điểm:
- Nước làm mát phải được nén ở áp suất lớn. Điều này đòi hỏi cả một hệ thống đường ống bể chứa cao áp, dẫn đến chi phí lớn. Ngoài ra cũng có các rủi ro sau nhiều năm hoạt động, thép bị mất tính dẻo nên buộc phải sửa chữa hoặc thay thế.
- Chu trình sơ cấp phải làm bằng thép không gỉ mới chịu được ăn mòn của dung dịch boric, làm tăng chi phí xây dựng.
- Khi nạp nhiên liệu phải dừng lò hoàn toàn, mất chừng vài tháng không thể phát điện.
- Lò PWR sử dụng U-235, mà đồng vị này chỉ chiếm 0.7% trong Uranium tự nhiên. Vì thế nhiên liệu cho lò PWR phải là uranium làm giàu thấp (chừng 3-4% U-235). Chúng ta sẽ bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp từ nước ngoài. Nếu sử dụng công nghệ lò phản ứng nước nặng, ta có thể chủ động dùng Uranium tự nhiên – tuy vẫn tốn năng lượng (và cả tiền bạc) để điều chế nước nặng.
Ghi chú: Bài viết sử dụng thông tin từ Internet, gồm các trang Wikipedia, Princeton.edu, Gsu.edu, Nei.org và các trang khác. Cảm ơn anh NguyễnTA đã giúp hiệu đính.
Phần trước:
Tìm hiểu về lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận (1/2)
Do tính chất vật lý của mình, ở trên điểm tới hạn, nước và hơi nước trộn lẫn với nhau thành một thể thống nhất. Để sử dụng thể nước-hơi này và kế thừa các ưu điểm của cả hai kiểu lò BWR và PWR, người ta thiết kế lò phản ứng nước siêu tới hạn SCWR. Lò kiểu SCWR dùng một chu trình như BWR, nhưng không đun sôi nước mà đưa nó vào thể nước-hơi. Nước-hơi này dùng quay tuabin rồi trở lại lò phản ứng. So với BWR, nó không cần bình ngưng và bao hơi. So với PWR, nó không cần bơm / van cao áp và loại bỏ chu trình thứ cấp. Hiệu suất chung của lò cao hơn và thân lò gọn nhẹ hơn. Tuy thế, hiện nay lò SCWR vẫn còn ở dạng thử nghiệm do mức độ ổn định của nó không bằng hai kiểu lò kia.
Ưu điểm của lò PWR:
- Lò PWR khá ổn định do công suất của nó tỷ lệ nghịch với nhiệt độ, vận hành dễ dàng và an toàn tương đối tốt.
- Chu trình thứ cấp không bị nhiễm xạ, và như vậy tuabin máy phát điện cũng không nhiễm xạ. Ngược với lò kiểu BWR – tuabin của chúng bị nhiễm xạ do chỉ có một chu trình.
- Lò PWR có thể tự ngắt khi mất điện ngoài, và dập tắt phản ứng hạt nhân chính trong lò – do các thanh điều khiển tự động rơi xuống tim lò khi mất điện.
- Công nghệ PWR được các quốc gia có hải quân ưa chuộng, vì chúng có kích cỡ rất nhỏ gọn và có thể được sử dụng cho tàu biển (cả tàu ngầm lẫn tàu nổi).
Nhược điểm:
- Nước làm mát phải được nén ở áp suất lớn. Điều này đòi hỏi cả một hệ thống đường ống bể chứa cao áp, dẫn đến chi phí lớn. Ngoài ra cũng có các rủi ro sau nhiều năm hoạt động, thép bị mất tính dẻo nên buộc phải sửa chữa hoặc thay thế.
- Chu trình sơ cấp phải làm bằng thép không gỉ mới chịu được ăn mòn của dung dịch boric, làm tăng chi phí xây dựng.
- Khi nạp nhiên liệu phải dừng lò hoàn toàn, mất chừng vài tháng không thể phát điện.
- Lò PWR sử dụng U-235, mà đồng vị này chỉ chiếm 0.7% trong Uranium tự nhiên. Vì thế nhiên liệu cho lò PWR phải là uranium làm giàu thấp (chừng 3-4% U-235). Chúng ta sẽ bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp từ nước ngoài. Nếu sử dụng công nghệ lò phản ứng nước nặng, ta có thể chủ động dùng Uranium tự nhiên – tuy vẫn tốn năng lượng (và cả tiền bạc) để điều chế nước nặng.
Ghi chú: Bài viết sử dụng thông tin từ Internet, gồm các trang Wikipedia, Princeton.edu, Gsu.edu, Nei.org và các trang khác. Cảm ơn anh NguyễnTA đã giúp hiệu đính.
Phần trước:
Tìm hiểu về lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận (1/2)
No comments:
Post a Comment