Tìm hiểu tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân

Vì sao phải xây dựng tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân lớn như vậy? Lượng nhiệt được giải phóng như thế nào? Có làm thoát chất phóng xạ ra ngoài hay không? Để trả lời cho các câu hỏi này, mời các bạn cùng tham khảo những thông tin được chúng tôi chia sẻ trong nội dung bài viết dưới đây!

Tìm hiểu thông tin về tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân

Một số thông tin về nhà máy điện hạt nhân?

Giống với nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân có hệ số tác dụng có ích nhất định, một phần nhiệt năng sẽ được chuyển thành điện năng. Hệ số tác dụng có ích của các tổ máy phát điện hạt nhân thấp, không vượt quá 30-35%. Điều này có nghĩa là chỉ khoảng 1/3 lượng nhiệt tỏa ra sẽ được chuyển hóa thành năng lượng điện.

Phần năng lượng còn lại không thể biến mất mà sẽ tỏa vào môi trường xung quanh. Cơ chế tỏa nhiệt dựa vào hệ thống làm nguội nồi ngưng của tuabin (nơi có hơi nước nóng chạy vào). Trong nồi ngưng sẽ diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa mạch vòng hơi nước của nhà máy điện hạt nhân và bể nước bên ngoài thông qua một mạch vòng chứa nước đặc biệt đó là mạch vòng ngoài làm nguội của nhà máy điện hạt nhân.

Nhà máy điện hạt nhân sử dụng tháp giải nhiệt để giải phóng lượng nhiệt dư thừa

>> Xem thêm: Thiết bị ngưng tụ Baromet: Các thông tin về thiết bị trao đổi nhiệt

Tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân được dùng để làm gì?

Như đã nói ở trên, các nhà máy điện hạt nhân tạo ra lượng nhiệt vô cùng lớn nhưng chỉ sử dụng 1 nửa số đó. Và để giải phóng lượng nhiệt còn lại, người ta thổi chúng ra ngoài môi trường. Nếu có 1 con sông lớn gần đó, họ sẽ sử dụng nước. Nếu không, họ sẽ xây dựng những tòa tháp trông như những ống khói để xử lý và giải phóng lượng nhiệt dư thừa bằng cách làm bốc hơi nước.

Nước sẽ được làm mát do tiếp xúc với không khí, mặc dù một phần nước đã kịp bay hơi. Vì thế, làn khói trắng bay ra khỏi đỉnh tháp đó chính là hơi nước. Nước trong các bể chứa để làm nguội mà sau đó bốc hơi ở các tháp sẽ không tiếp xúc với nước bị nhiễm phóng xạ. Chính vì vậy, hơi nước thoát ra từ tháp hoàn toàn không có chất phóng xạ, hoàn toàn thân thiện với môi trường.

Cùng với tháp làm nguội, tại các nhà máy điện hạt nhân còn xây dựng các bể nước làm nguội chuyên dụng. Nước từ bể chứa này chảy qua các hệ thống đường ống dẫn để làm nguội hơi nước trong các nồi ngưng; sau khi hấp thụ nhiệt từ hơi nước, dòng nước được đẩy lên đỉnh tháp. Từ trên đỉnh tháp nước chảy xuống thành các dòng nhỏ, gặp dòng không khí được thổi từ dưới lên.

Làn khói trắng bốc lên chính là hơi nước, không nhiễm chất phóng xạ

Nguyên lý hoạt động chung của tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân

Đầu tiên, không khí mát sẽ được kéo vào trong tháp thông qua những ô hình zigzag bên dưới toà nhà. Luồng khí mát này sẽ được dùng để làm mát dòng nước nóng. Dòng nước nóng chảy bên dưới các tòa tháp sẽ làm không khí nóng lên và khí nóng bắt đầu được bốc lên cao.

Khí nóng bay lên cao giúp giải phóng lượng nhiệt, nguồn nước mát ở bên dưới được hạ nhiệt và làm mát. Lượng nước này sau đó sẽ chảy lại nhà máy điện để tiếp tục giải nhiệt. Thường thì tháp làm mát trong các nhà máy điện hạt nhân được xây dựng với kích thước cực đại để có đủ không khí cần thiết, để đáp ứng lượng nước làm mát lớn cho quá trình vận hành trong nhà máy.

Một thông tin dành cho các bạn là nước sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân không hề rẻ, bởi chúng có độ tinh khiết cao. Trong hầu hết các trường hợp, chi phí để lọc và tái sử dụng nguồn nước rẻ hơn nhiều so với việc mua mới.

Tháp làm mát dùng cho nhà máy điện hạt nhân là tháp giải nhiệt đối lưu

Tháp giải nhiệt nhà máy điện hạt nhân là loại tháp gì?

Tháp làm mát sử dụng trong nhà máy điện hạt nhân là tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên, còn gọi là Hypebol. Đây là thiết bị tản nhiệt hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí môi trường xung quanh và lượng khí nóng bên trong tháp.

Lượng khí nóng ở bên trong tháp sẽ chuyển dịch lên phía trên, còn lượng khí mát sẽ đi vào thông qua bộ phận khí vào ở phía đáy của tháp. Do không sử dụng quạt làm mát cũng như không có sự luân chuyển của khí nóng nên có thể làm ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành của hệ thống giải nhiệt.

Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên thường được ứng dụng chủ yếu trong các nhà xưởng, nhà máy, khu công nghiệp,... và nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi lượng nhiệt lớn. Chi phí đầu tư xây dựng và lắp đặt loại tháp này khá lớn; bởi vì vỏ của tháp thường được làm từ từ bê tông với chiều cao 200m. Tháp giải nhiệt nhà máy điện hạt nhân được chia thành 2 loại chính là:

• Tháp giải nhiệt dòng ngang: Không khí được hút dọc theo chiều nước đang rơi, còn khối đệm thì được thiết kế đặt ở ngoài tháp. Loại tháp này trang bị quạt, bộ điều khiển động cơ cần và được kiểm tra thường xuyên; vì chúng đặt trong môi trường làm việc khí ẩm rất dễ bị ăn mòn và hỏng hóc.
• Tháp giải nhiệt dòng ngược: Không khí được hút qua khi nước đang rơi, còn khối đệm thì được đặt trong tháp. Loại tháp này do trang bị quạt hút và quạt đẩy; nên dòng nước nóng sẽ đi vào phần trên, còn không khí đi vào phần đáy và ra ở phần trên. Từ đó đảm bảo hiệu quả giải nhiệt khá cao.

Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên được chia làm hai loại

Qua những thông tin được chúng tôi chia sẻ trên đây chắc hẳn đã giúp các bạn có cái nhìn tổng quan hơn về tháp làm mát nhà máy điện hạt nhân. Để tìm hiểu thêm về các loại tháp giải nhiệt khác quý khách có thể truy cập website Yên Phát hoặc liên hệ tới điện máy Yên Phát qua hotline 0987 661 782 để được nghe nhân viên hỗ trợ tư vấn miễn phí.

>>> Tìm hiểu thêm: Tháp giải nhiệt Alpha vận hành như thế nào

>>> Tìm hiểu thêm: Top 10 tháp giải nhiệt Tashin được ưa chuộng nhất hiện nay

>>> Tìm hiểu thêm: Vì sao linh kiện tháp giải nhiệt lại cần thay mới có định kỳ?