COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD GERENCIA DE CENTRALES NUCLEOELECTRICAS LAGUNA VERDE
Introducción Central Nuclear Laguna Verde
Lic. Azucena Gómez Velázquez
Agosto 2009
Objetivo General: Al finalizar el tema el participante conocerá de manera general el funcionamiento y generación de energía eléctrica de la Central Nuclear Laguna Verde.
Al finalizar el tema el participante: Describirá el funcionamiento de la Central Nuclear Laguna Verde. Enunciará los componentes de la vasija del reactor Enunciará los beneficios de la Industria nuclear.
Intrducción
El Proyecto Nucleoeléctrico de Laguna Verde, es una obra muy importante de la Comisión Federal de Electricidad por que trasciende de lo convencional en materia de generación de electricidad e introduce hacia siglos venideros al sector energético del país, en el uso de la nucleoelectricidad. La mayor parte de la energía electrica que se consume en el mundo, se produce por medio de generadores movidos por vapor de agua, que se obtienen usando como combustible al petróleo, al carbón, al gas natural o al uranio en los reactores modernos. Actualmente la generación eléctrica en México representa una de las actividades prioritarias del país. Por ello para la producción de electricidad se utiliza la más avanzada tecnología, empleada por los reactores del tipo BWR (agua en ebullición).
Temas a tratar: Criterios Básicos para la Construcción de la CNLV Datos Técnicos Edificios principales Componentes de la Vasija Ciclo termodinámico Barreras de Seguridad Benéficos de la Industria Nuclear
Criterios Básicos para la construcción de la Central Laguna Verde •La cercanía con los centros de consumo (especialmente la Cd. de México). • La disponibilidad de enfriamiento (El Mar)
agua
de
•La estabilidad sísmica del lugar •El tipo de suelo rocoso para la Cimentación de la Construcción.
Datos Técnicos Básicos de la Central Laguna Verde Localización: Laguna Verde, Ver.; 70 km. Al NNO de la Cd. de Veracruz. Municipio de Alto Lucero Veracruz Costa del Golfo de México
Número de Unidades: Dos Proveedor de los Sistemas Nucleares de Suministro de Vapor: General Electric. Tipo de Reactor: BWR/5 (Reactor de Agua Ligera en Ebullición).
Potencia Térmica por Reactor: 2027 MWt.
DATOS TECNICOS Carga Inicial de Combustible por Reactor: 444 ensambles; 92 toneladas de combustible (UO2) al 1.87% U235 en promedio. Inicio de Operación Comercial: Unidad 1: 29 de Julio de 1990 Unidad 2: 10 de Abril de 1995 Proveedor de los Turbogeneradores: Mitsubishi Heavy Industries. Capacidad de diseño por unidad: Capacidad efectiva por Unidad:
675 MW 682.44 MW
CLV: 10 866 GWh, aportando el 5 % de la generación eléctrica en el país.
MISION Con máxima prioridad en la seguridad, generar electricidad por medios nucleares con calidad y mínimo
costo,
sustentada
en
la
superación
continua de nuestro personal y profundo respeto al medio ambiente.
DISTRIBUCIÓN DE PLANTA UNIDADES 1 Y 2
C. GUARDIAS
SUBESTACION UNIDAD-2
EDIF. REACTOR
EDIF GEN. DIESEL CTROL.
TURBO GENERADOR
OBRA DE TOMA
SIIP
UNIDAD-1 DESECHOS EDIF. RADIACTIVOS REACTOR
TURBO GENERADOR
GEN.
EDIF DIESEL CTROL. TRAT. AGUA
. .
CORTE DE LOS PRINCIPALES EDIFICIOS DE LA CENTRAL TURBOGENERADOR EDIFICIO DEL REACTOR TRATAMIENTO DE AGUA Y TALLER MECANICO
TRATAMIENTO DE DESECHOS
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GENERADORES DIESEL
EDIFICIO DE CONTROL
TAPA DE LA VASIJA
SECADOR DE VAPOR SALIDA DE VAPOR
SEPARADOR DE HUMEDAD
ENTRADA AGUA DE ALIMENTACIÓN
ENSAMBLES DE COMBUSTIBLE
ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN
ACCIONADOR DE
SALIDA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN
PEDESTAL DE LA VASIJA
BARRAS DE CONTROL .
PASTILLAS DE URANIO
FABRICACION DE UN ENSAMBLE DE COMBUSTIBLE
COMPONENTES ESENCIALES DE UN REACTOR NUCLEAR PARA ALCANZAR LA REACCIÓN EN CADENA CONTROLADA COMBUSTIBLE PRODUCE LA ENERGÍA PRIMARIA (DIÓXIDO DE URANIO ENRIQUECIDO EN U235)
MODERADOR DISMINUYE LA VELOCIDAD DE LOS NEUTRONES RÁPIDOS PRODUCIDOS EN LA FISIÓN ( DE 20,000 KM/S A 2 KM/S ) PARA MANTENER LA REACCIÓN EN CADENA AUTO SOSTENIDA (AGUA LIGERA H2O) REFRIGERANTE EXTRAE EL CALOR PRODUCIDO EN EL NÚCLEO PARA CUIDAR SU INTEGRIDAD FÍSICA (AGUA LIGERA: H2O)
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CICLO TERMODINÁMICO
1.2.3.4.5.-
Reactor Núcleo del Reactor Barras de control Contenedor Primario Contenedor secundario
6.- Turbina de alta Presión 7.- Turbinas de Baja Presión 8.- Generador 9.- Condensador 10.- Bombas
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FISIÓN NUCLEAR
NEUTRÓN
NÚCLEO DE URANIO
PRODUCTOS DE FISIÓN NEUTRONES
U-235
REACCIÓN EN CADENA
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POZA RICA PUEBLA
PUEBLA VERACRUZ
230 Kv 400 Kv
LINEAS DE TRANSMISION .
ETAPA DE CONSTRUCCION
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EDIFICIO DEL REACTOR
ESTE EDIFICIO CONTIENE LA MAYOR PARTE DE LOS SISTEMAS Y COMPONENTES DEL SISTEMA DE SUMINISTRO DE VAPOR NUCLEAR, EL CONTENEDOR PRIMARIO (POZO SECO Y HÚMEDO) ALBERCAS DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE NUEVO Y GASTADO, EL EQUIPO DE LA RECARGA Y LOS SISTEMAS DE EMERGENCIA PARA ENFRIAMIENTO DEL NÚCLEO.
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PISO DE RECARGA
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PISO DE RECARGA Y ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE . NUEVO Y GASTADO
PASILLOS DEL EDIFICIO
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EDIFICIO DE CONTROL
ESTE EDIFICIO CONTIENE EL CUARTO DE CONTROL DESDE EL CUAL SE OPERA . LA CENTRAL, LOS INTERRUPTORES Y TABLEROS CRÍTICOS Y EL ÁREA DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
CUARTO DE CONTROL PRINCIPAL
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AREAS DE PROTECCION RADIOLOGICA
.
AREAS DE PROTECCION RADIOLOGICA
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AREAS DE PROTECCION RADIOLOGICA AREAS DE LIMPIEZA
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EDIFICIO DEL TURBOGENERADOR
CONTIENE PRINCIPALMENTE EL EQUIPO DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA A . ELÉCTRICA TAL COMO: EL CONJUNTO TURBINA-GENERADOR, CALENTADORES DE AGUA DE ALIMENTACIÓN Y RECALENTADORES DE VAPOR
Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas
PARTE INTERNA DEL EDIFICIO
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GENERADOR PRINCIPAL
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GENERADOR PRINCIPAL
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EDIFICIO DE DESECHOS RADIACTIVOS (U-1)
ESTE EDIFICIO CONTIENE A LOS SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE DESECHOS . SOLIDOS, LIQUIDOS Y GASEOSOS DE AMBAS UNIDADES (1 Y 2), ASI COMO A LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS UTILIZADAS EN LA UNIDAD 1
EDIFICIO DE PURIFICACION (U-2)
EN ESTE EDIFICIO SE ENCUENTRAN LOS DESMINERALIZADORES DE CONDENSADO, LOS SISTEMAS DE LIMPIEZA DE AGUA DE LAS ALBERCAS DE COMBUSTIBLE GASTADO . Y AGUA DEL REACTOR DE U-2, ASI COMO UNA PARTE DEL SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DESECHOS LIQUIDOS
EDIFICIO DE OBRA DE TOMA
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Barreras de Seguridad
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CONCEPTOS DE BARRERAS MÚLTIPLES CONTAR CON DIVERSOS RETENEDORES DE LOS PRODUCTOS DE FISIÓN ENTRE LA PASTILLA COMBUSTIBLE Y EL MEDIO AMBIENTE
PASTILLAS DE URANIO
COMBUSTIBLE EL COMBUSTIBLE TIPO CERÁMICO DE DIÓXIDO DE URANIO (UO2),. RETIENE A LOS PRODUCTOS DE FISIÓN SÓLIDOS EN SU ESTRUCTURA MOLECULAR CRISTALINA
FABRICACION DE UN ENSAMBLE DE COMBUSTIBLE
VARILLA DE COMBUSTIBLE LAS VARILLAS DE COMBUSTIBLE CONSTITUYEN UNA BARRERA QUE EVITA QUE LOS PRODUCTOS DE FISIÓN GASEOSOS PASEN AL. REFRIGERANTE DEL REACTOR
ENSAMBLE DE COMBUSTIBLE
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VASIJA DEL REACTOR Y VÁLVULAS DE AISLAMIENTO MANTIENE AL REFRIGERANTE DEL REACTOR EN CASO DE FALLA DE LAS DOS BARRERAS ANTERIORES AISLANDO LA VASIJA MEDIANTE SUS RESPECTIVAS VÁLVULAS DE AISLAMIENTO.
VASIJA DEL REACTOR BWR-5
TAPA DE LA VASIJA
SECADOR DE VAPOR SALIDA DE VAPOR SEPARADOR DE HUMEDAD
ENTRADA AGUA ALIMENTACIÓN
DE
ENSAMBLES DE COMBUSTIBLE ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN ACCIONADOR DE BARRAS DE CONTROL
SALIDA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN
PEDESTAL DE LA VASIJA
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CONTENCIÓN PRIMARIA CONTIENE LOS PRODUCTOS DE FISIÓN EN EL CASO DE UN ACCIDENTE DONDE EXISTA PERDIDA DE REFRIGERANTE DEL REACTOR DENTRO DE LA CONTENCIÓN. PARA TAL CASO CUENTA CON LA ALBERCA DE SUPRESIÓN PARA ABSORBER EL CALOR SENSIBLE Y LATENTE RESULTANTE DEL ACCIDENTE
CONTENCIÓN MARK-2 PISO DE RECARGA
CONTENCIÓN PRIMARIA
ALBERCA DE COMBUSTIBLE GASTADO CONTENCIÓN SECUNDARIA
REACTOR 4 LÍNEAS DE VAPOR
ALBERCA DE SUPRESIÓN DE PRESIÓN
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AUMENTO DE POTENCIA
La energía generada por la Central de Laguna Verde representa un ahorro anual en combustóleo por unidad de alrededor de 1 millón 96 mil metros cúbicos (6 millones 895 mil barriles) El incremento de potencia constituye uno de los medios más efectivos, en cuanto a costos unitarios y tiempo de ejecución, de aumentar la producción de energía en Megawatts, así como de mejorar la eficiencia operativa de las Unidades de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde, sin que represente ningún riesgo adicional para la población y el medio ambiente.
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OBJETIVO El proyecto de AUMENTO DE POTENCIA EXTENDIDO en la Central Laguna Verde constituye uno de los objetivos a implantar como se establece en el programa estratégico de la Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas. El aumento de potencia extendido permitirá la generación de 2317 MWt, que corresponde al 15% adicional de la potencia actualmente licenciada de 2027 MWt. Es decir, se generarán 15% MWe adicionales por cada una de las unidades de la Central Laguna Verde. Adicionalmente, la implantación de esta modificación tiene la finalidad de reducir los costos de generación eléctrica por MWe en la Gerencia de Centrales Nucleoelectricas, con el consecuente beneficio económico para nuestro país
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•
La seguridad y operación de las unidades de La Central Laguna Verde están regidas por la Licencia de Operación y sus condiciones. Estos documentos fueron emitidos y comprometidos con el Organismo Regulador Mexicano, la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias a efectos de dar cumplimiento con el Artículo 50 fracción IV de la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en Materia Nuclear.
•
De manera que antes de iniciar modificaciones y operar en condiciones diferentes a la Licencia actual de Operación de 2027 MWt, se requiere realizar todos los análisis de Ingeniería necesarios para garantizar la seguridad en la operación y por ende, la salud de la población.
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•
Una vez aprobado por la Subgerencia de Ingeniería los análisis de Ingeniería y Seguridad para el aumento de potencia extendido de 2317 MWt, se elaborarán y emitirán por parte de la Subgerencia de Ingeniería las solicitudes de cambio a la Licencia de Operación, a las Especificaciones Técnicas de Operación y al Informe Final de Seguridad
•
Las solicitudes de cambio a la Licencia de Operación y de las Especificaciones Técnicas de Operación serán enviadas al Organismo Regulador Mexicano para ser sometidas a evaluación.
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¿¿COMO COMO REHABILITAREMOS REHABILITAREMOS Y Y MODERNIZAREMOS? MODERNIZAREMOS? 1.
En virtud de que la energía es generada en los ensambles es necesario incrementar el numero de ensambles de combustible a reemplazar cada recarga. También se puede incrementar el enriquecimiento de las pastillas de combustible.
2. Se sustituirá equipo mayor: Turbogenerador y Condensador Principal, adecuándolos a la nueva potencia. Se generarán aproximadamente 250 MWe adicionales a la capacidad actual de generación.
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REPASO
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PREGUNTAS 1.
¿Cuál es la localización geográfica de la Cental Nuclear Laguna Verde (CNLV)?
2.
¿Qué tipo de rectores se utilizan en la CNLV?
3.
Menciona los Edificios principales
4.
Describa 3 edificios principales
5.
Menciona los Componentes de la Vasija
6.
¿Qué tipo de combustible se utiliza en la CNLV?
7.
¿Cuántas y Cuáles son las barreras físicas de seguridad?
8.
Explique en que consiste cada una de ella
9.
Beneficios de la Industria Nuclear
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Azucena Gómez Velázquez Técnico del PERE Elemento de Tarea de la FT-82 Gerencia de Centrales Nucleoelectricas Laguna Verde correo electrónico:
[email protected] [email protected]
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