Nguyên lý làm việc của nhà máy điện nguyên tử

Vậy cấu tạo của một nhà máy thủy điện gồm những thành phần nào?

Nhà máy thủy điện được cấu tạo bởi các thành phần sau đây:

1. Đập thủy điện: giúp chứa nước tạo ra một hồ chứa lớn.

2. Ống dẫn nước: Dẫn nguồn nước đến tuabin.

3. Tua bin: Tua bin giúp gắn liền với máy phát điện ở phía trên nhờ một trục. Loại tuabin phổ biến dùng cho nhà máy thủy điện là Turbine Francis, có hình dạng giống như một đĩa lớn với những cánh cong. Mỗi chiếc tuabin có khối lượng lên tới khoảng 172 tấn và quay với tốc độ 90 vòng mỗi phút.

4. Máy phát điện: Là loại máy gồm một loạt các nam châm khổng lồ quay quanh cuộn dây đồng.

5. Máy biến áp đặt bên trong nhà máy điện tạo ra dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi nó thành dòng điện có điện áp cao hơn.

6. Đường dây điện: Đường dây điện gồm ba dây pha của năng lượng điện được sản xuất và một dây trung tính.

7. Cống xả: Giúp đưa nước chảy qua các đường ống và chảy vào hạ lưu sông.

Nguyên lý làm việc của nhà máy điện nguyên tử

Cấu tạo của nhà máy thủy điện

Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện

Quá trình vận hành nhà máy thủy điện gồm có bốn giai đoạn chính:

Giai đoạn 1: Dòng nước với áp lực lớn chảy qua các ống thép lớn được gọi là ống dẫn nước có áp tạo ra các cột nước khổng lồ với áp lực lớn đi vào bên trong nhà máy.

Giai đoạn 2: Nước chảy mạnh làm quay tuabin của máy phát điện, năng lượng cơ học được chuyển hóa thành điện năng.

Giai đoạn 3: Điện tạo ra đi quá máy biến áp để tạo ra dòng điện cao thế.

Giai đoạn 4: Dòng điện cao thế sẽ được kết nối vào mạng lưới phân phối điện và truyền về các thành phố.

Để biết rõ điện được sản xuất như thế nào, các bạn xem chi tiết về cơ chế hoạt động của đập thủy điện trong video dưới đây nhé.

Tham khảo thêm: Đặc điểm của máy biến áp thủy điện

Vai trò của nhà máy thủy điện:

Thủy điện với cơ chế sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của toàn thế giới. Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thủy điện, năng lực nước cũng thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ thấp điểm (trên thực tế các hồ chứa thủy điện bằng bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - thỉnh thoảng được dùng để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào giờ cao điểm). Thủy điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thủy điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường.

Các nhà máy thủy điện của EVN đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống điện quốc gia, đóng vai trò chủ đạo trong việc cung cấp điện cho hệ thống, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của đất nước và hội nhập quốc tế.

Bên cạnh đó, các nhà máy thủy điện còn đóng vai trò chính trong việc chống lũ lụt cho các vùng đồng bằng và cung cấp nước tưới tiêu cho vùng hạ du, đồng thời hạn chế xâm nhập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng.

Nhà máy thủy điện cũng mang lại nguồn thu ngân sách cho các tỉnh, xây dựng các khu tái định cư với đầy đủ cơ sở hạ tầng như "điện, đường, trường, trạm", giải quyết công ăn việc làm cho một bộ phận thanh niên trên địa bàn, tạo điều kiện để đồng bào vùng sâu, vùng xa tiếp xúc với tri thức văn hóa mới..

Lựa chọn máy biến áp uy tín, chất lượng cho các nhà máy thủy điện:

Nguyên lý làm việc của nhà máy điện nguyên tử

Dự án sử dụng máy biến áp thủy điện LE công suất 3500kVA tại Gia Lai

Máy biến áp là một thiết bị quan trọng trong hệ thống vận hành của nhà máy thủy điện. Vì vậy để lựa chọn máy biến áp có chất lượng tốt, đảm bảo vận hành tốt, người sử dụng cần phải tìm hiểu kỹ và tham khảo tư vấn ở một số đơn vị sản xuất máy biến áp uy tín. Công ty Cổ phần sản xuất thiết bị điện Hà Nội ( Máy biến áp LE) với hơn 12 năm kinh nghiệm trong sản xuất và cung cấp các loại máy biến áp dùng cho thủy điện đã được khách hàng tin tưởng, đánh giá cao trong nhiều năm qua. Với các dự án và công trình đã thực hiện, máy biến áp thủy điện LE chính là lựa chọn hàng đầu hiện nay.

Khách hàng cần tư vấn và báo giá máy biến áp thủy điện, vui lòng liên hệ hotline 0964 929 256 để được tư vấn  hỗ trợ và báo giá.

Việt Nam sẽ khởi công nhà máy điện hạt nhân đầu tiên Ninh Thuận 1 vào năm tới. Nga cam kết Ninh Thuận 1 sẽ sử dụng công nghệ an toàn nhất.

>>> Phương pháp kéo dài tuổi thọ nhà máy điện hạt nhân

Mặc dù ai cũng biết phát triển điện hạt nhân phải đi đôi với yêu cầu an toàn tối thượng, nhưng điện hạt nhân còn rất mới và lạ với hầu hết người dân Việt Nam. Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu những thông tin cơ bản về công nghệ điện hạt nhân của Union of Concerned Scientists, một tổ chức độc lập có trụ sở tại Mỹ liên minh các nhà khoa học cùng giải quyết những vấn đề cấp bách của toàn cầu.

Nguyên lý cơ bản đằng sau một lò phản ứng hạt nhân thực ra rất đơn giản: nhiệt được sản xuất bởi một chuỗi phản ứng phân hạch hạt nhân có kiểm soát được sử dụng để đun sôi nước và tạo ra áp suất hơi làm quay các tua-bin phát điện.

Nhưng công nghệ cần thiết để đảm bảo nguyên lý này vận hành một cách hiệu quả và an toàn lại rất phức tạp.

Phản ứng phân hạch phải được duy trì ở tỷ lệ chính xác, và được điều chỉnh hoặc dừng lại khi cần thiết một cách nhanh chóng nhất có thể. Nhiệt độ nước và áp suất hơi phải được kiểm soát rất cẩn thận. Bên cạnh đó trong việc xây dựng một nhà máy điện hạt nhân, hệ thống làm mát dự phòng là rất cần thiết để bảo vệ chống lại khả năng các thanh nhiên liệu hạt nhân sẽ bị quá nhiệt và bắt đầu tan chảy. Các thiết kế lò phản ứng khác nhau sẽ cần phải theo các yêu cầu an toàn kỹ thuật khác nhau.

Các loại lò phản ứng hiện nay

Khoảng hai phần ba các lò phản ứng đang hoạt động của Mỹ và trên thế giới là lò phản ứng nước áp lực (PWR), phần còn lại là các lò phản ứng nước sôi (BWR). Mỗi loại có những ưu và nhược điểm khác nhau.

Cả hai loại lò BWR và PWR đều sử dụng nước thường ("nhẹ") để truyền nhiệt năng từ nhiên liệu hạt nhân làm quay cánh quạt của tua-bin phát điện, vì vậy đôi khi chúng được gọi chung là lò phản ứng nước nhẹ (LWR). Sự khác biệt quan trọng nhất giữa hai loại lò này đó là phương thức truyền nhiệt của nước được sử dụng trong lò.

Lò phản ứng nước sôi (Boiling Water Reactors-BWR)

Một lò BWR thì chỉ sử dụng một vòng tuần hoàn nước làm mát duy nhất: lượng nước bao quanh các thanh nhiên liệu được đặt bên trong thùng phản ứng áp lực (RPV) sau khi bị đun sôi thành hơi nước nóng sẽ được dẫn theo ống dẫn tới tuabin. Tiếp đó, lượng hơi nước này được làm lạnh để trở về trạng thái lỏng và tiếp tục được đưa vào sử dụng trong vòng tuần hoàn này.

Nguyên lý làm việc của nhà máy điện nguyên tử

Mô tả nguyên lý hoạt động của lò phản ứng nước sôi

Lò phản ứng nước áp lực (Pressurized Water Reactors-PWR)

Trong một lò PWR, ngược lại với lò BWR, có hai tuyến ống dẫn nước riêng biệt. Thứ nhất là lượng nước trong vòng tuần hoàn chính, di chuyển xung quanh các thanh nhiên liệu trong thùng phản ứng, được đun nóng đến nhiệt độ cao nhưng được giữ dưới áp suất cao để lượng nước này không bị đun sôi. Tuy nhiên, lượng nước ở vòng tuần hoàn chính vẫn có nhiệt độ rất cao và được dẫn vào một hệ thống ống trao đổi nhiệt nằm bên trong tuyến ống thứ cấp. Nước từ ống thứ cấp nhanh chóng được đụn sôi để tạo thành hơi và tiếp tục một vòng tuần hoàn như trong lò BWR.

Nguyên lý làm việc của nhà máy điện nguyên tử

Mô tả nguyên lý hoạt động của lò phản ứng nước áp lực

Thiết kế lò phản ứng thay thế

Lò công suất bé theo modun

Bên cạnh các lò phản ứng chính, một số thiết kế lò phản ứng thay thế cũng đã được đề xuất. Các mẫu thiết kế đã nhận được sự chú ý nhất trong những năm gần đây được gọi chung là lò công suất bé theo modun (SMR). Các lò SMR hiện nay tạo ra đến khoảng một phần ba năng lượng của tất cả các lò phản ứng trên thế giới cộng lại. Do kích thước nhỏ hơn, lò được chế tạo thành từng modun ngay tại nhà máy chứ không phải được xây dựng ngay tại nhà máy điện và có thể chở thẳng đến hiện trường bằng ôtô hoặc tàu hỏa, có độ an toàn thụ động rất cao nên khó xảy ra tan chảy nhiên liệu, mà nếu xảy ra thì mức độ lan truyền phóng xạ rất hạn chế (lò chứa ít phóng xạ, lại được xây dưới lòng đất).

Những người ủng hộ cho rằng SMR sẽ là một thiết kế ưu việt vừa đảm bảo an toàn và hiệu quả hơn so với các lò truyền thống, cho phép chúng được phân phối rộng rãi hơn và bố trí tại các khu vực đông dân cư hơn. Tuy nhiên phân tích của UCS vẫn còn đặt nghi vấn về những tuyên bố và cảnh báo chống lại việc giãn tiêu chuẩn an ninh và an toàn đối với loại lò SMR này.

Lò phản ứng thorium

Lò phản ứng thorium là một loại lò phản ứng tái nhiệt. Lò phản ứng thorium sử dụng các chu trình nhiên liệu thori trên florua, nóng chảy để làm nhiên liệu, nhiên liệu này đã được phát triển lần đầu tiên vào thập kỷ trước tại Phòng thí nghiệm quốc gia ở Oak Ridge của Mỹ. Trong những năm gần đây, đã có một số người đã ủng hộ loại lò phản ứng này như một sự thay thế an toàn hơn so với các thiết kế lò phản ứng hiện tại. Tuy nhiên, lò phản ứng này không cung cấp bất kỳ lợi thế tổng thể rõ ràng nào so với các lò phản ứng sử dụng nhiên liệu là uranium.

Theo Vnreview