COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDADGERENCIA DE CENTRALES NUCLEOELECTRICAS

LAGUNA VERDE

IntroducciIntroduccióón n Central Laguna VerdeCentral Laguna Verde

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDADGERENCIA DE CENTRALES NUCLEOELECTRICAS

LAGUNA VERDE

Abril 2010

Objetivo Objetivo

Conocer de manera general el funcionamiento y generación de energía eléctrica de la Central Laguna Verde.

Objetivos Específicos:

Describirá el funcionamiento de la Central Laguna Verde.

Enunciará los componentes de la vasija del reactor

Enunciará los beneficios de la Industria nuclear.

Temas a tratar:

Criterios Básicos para la Construcción de la CLV

Datos Técnicos

Edificios principales

Componentes de la Vasija

Ciclo termodinámico

Barreras de Seguridad

Benéficos de la Industria Nuclear

Las instalaciones nucleares son construcciones muy complejas por la variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota.

Aún con todas las estructuras y sistemas de seguridad que se requieren, las plantas nucleares son de las más económicas en su operación

En 1954 inició la operación de la primera planta nucleoeléctrica, en Rusia, con capacidad de 5 Mwe, la primera planta comercial empezó a operar en 1956 en Inglaterra, con capacidad de 50 MWe.

Hoy operan más de 440 reactores en el mundo, generando más del 16% de la electricidad

52 reactores en construcción, de ellos 20 en China, 9 en la India y 6 en Corea

En los EEUU se han generado solicitudes para 30 reactores

Suiza Francia

Japón

Sudáfrica Alemania

Bélgica Brasil EUA

De acuerdo a requerimientos nucleares, se cuenta desde antes de su operación comercial con:

Planta • Concepto de barreras múltiples

• Sistemas redundantes de enfriamiento de emergencia

Programas• Programa de Monitoreo Ambiental

• Plan de emergencia

Adicional • Capacitación del personal

• Actividades realizadas con procedimientos

• Programas de mantenimiento y sistema de planeación

El primer submarino nuclear empezó operaciones en 1954, en los EEUU, y fue el Nautilus.

Varios países del mundo, EEUU, Rusia, Francia, Reino Unido, China, India, tienen en sus flotas submarinos, portaaviones y otras naves a propulsión nuclear.

Se usan reactores de tipo PWR, con uranio enriquecido a más del 20%, para poder hacer recargas con frecuencias mayores a 15 años.

Reactores Nucleares en las Armadas del mundo

PELIGROS QUE IMPLICA LA ENERGIA NUCLEAR

Laguna Verde, al igual que la mayoría de las plantas nucleares cuenta con un Análisis Probabilístico de Seguridad, que entre otros usos permite conocer la probabilidad de que suceda daño al núcleo y la de que productos de ese daño sean liberados a la atmósfera.

Las probabilidades son diferentes para cada planta y dependen de los sistemas y estructuras de emergencia, y su grado de confiabilidad

Para Laguna Verde, los valores por unidad son:

•Probabilidad de Daño al núcleo: 2.3 x10-5

(cada 21,750 años)

•Probabilidad de liberación al ambiente: 3.7 x10-7

(cada 1.3 millones de años)

En EEUU ocurrió un evento con fundición parcial del núcleo:

Three Mile Island 2, en 1979

sin embargo no hubo emisiones de radiactividad a la atmósfera que dañaran al público o al ambiente.

La industria aprendió del evento de TMI y fueron implantados muchos cambios en los equipos y sistemas, así como en el entrenamiento y las prácticas operativas.

En los 30 años a partir de TMI no ha habido ningún evento importante de daño de combustible en los reactores de diseño occidental (más de 300 operando actualmente)

Misión

Con máxima prioridad en la seguridad, generar electricidad por medios nucleares con calidad y costo competitivo, sustentada en la superación continua de nuestro personal y profundo respeto al medio ambiente.

Criterios de selección del Sitio

•La cercanía con los centros de consumo

•La disponibilidad de agua de enfriamiento (golfo de México)

•La estabilidad sísmica del lugar

•El tipo de suelo rocoso para la cimentación de la construcción.

Datos Técnicos Básicos de la Central Laguna VerdeLocalizaciLocalizacióón:n:Laguna Verde, Ver.; 70 km. Al NNW de la Cd. de Veracruz.

NNúúmero de Unidadesmero de Unidades:: Dos

LLííneas de Transmisineas de Transmisióón:n:Tres de 400 KV: Tecali, Puebla y Poza Rica.

Dos de 230 KV:Cd. de Veracruz.

Proveedor de los Sistemas de Suministro Proveedor de los Sistemas de Suministro de Vapor Nuclearde Vapor Nuclear :: General Electric

Tipo de Reactor:Tipo de Reactor:BWR/5 (Agua Ligera en Ebullición).Potencia TPotencia Téérmica de cada rmica de cada Reactor:Reactor: 2027 MWt.

Carga Inicial de Combustible por Reactor:

Proveedor de los Turbogeneradores:

Capacidad original por unidad:

Capacidad actual por Unidad:

444 ensambles; 92 toneladas de combustible (UO2) al 3.7% U235 en promedio.

Mitsubishi Heavy Industries.

675 MW

682 MW

Unidad 1: 29 de Julio de 1990Unidad 2: 10 de Abril de 1995

Inicio de Operación Comercial:

Genera al año aproximadamente la CLV: 10 800 GWh, aportando el 4.5 % de lageneración eléctrica en el país.

DATOS TECNICOS

UNIDAD 1• Inicio de construcciónOctubre 1976• Autorización para carga de combustibleOctubre 1988• Inicio de carga de combustibleOctubre 1988• Primera criticidadNoviembre 1988• Primera vez, presión y temperatura nominalMarzo 1989• Primer rodado de turbina principalAbril 1989• Primera sincronización a la redAbril 1989• Inicio de Operación ComercialJulio 1990

UNIDAD 2• Inicio de construcciónJunio 1977• Autorización para carga de combustibleJunio 1994• Inicio de carga de combustibleAgoosto 1994• Primera criticidadSeptiembre 1994• Primera vez, presión y temperatura nominalOctubre 1994• Primer rodado de turbina principalNoviembre 1994• Primera sincronización a la redNoviembre 1994• Inicio de Operación ComercialAbril 1995

..

GENERADOR PRINCIPAL

EDIFICIOS PRINCIPALES

Edificios Principales1. Edificio del Reactor:2. Edificio Turbogenerador:3. Edificio de Control:4.Edificio de Generadores Diesel:5. Edificio de Tratamiento de Residuos Radiactivos:6. Edificio de la Planta de Tratamiento de Agua:7. Edificio del Sistema Integral de Información de Proceso (SIIP):

Edificios Secundarios8. Obra de toma de agua de enfriamiento para el condensador y los

componentes nucleares9. Subestación eléctrica10. Técnico administrativo11. Casa de guardias12. Almacén de partes de repuesto13. Estación central de alarmas

TRATAMIENTO DE AGUA Y TALLER MECANICO

EDIFICIO DEL REACTOR

TURBOGENERADOR

EDIFICIO DE CONTROLGENERADORES

DIESEL

TRATAMIENTODE DESECHOS

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CORTE DE LOS PRINCIPALES

EDIFICIOS DE LA CENTRAL

.

EDIFICIO DEL REACTOR

PISO DE RECARGA

ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE NUEVO Y GASTADO

CUARTO DE CONTROL PRINCIPAL

GENERADOR PRINCIPAL

TAPA DE LA VASIJA

SEPARADOR DE HUMEDAD

SECADOR DE VAPOR

SALIDA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN

PEDESTAL DE LA VASIJA

ENSAMBLES DE COMBUSTIBLE

ACCIONADOR DE

BARRAS DE CONTROL

ENTRADA AGUA DE ALIMENTACIÓN

ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN

SALIDA DE VAPOR

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COMPONENTES DE LA VASIJA

“Para disminuir o aumentar la potencia del reactor utilizamos las barras de control ”

COMPONENTES DE LA VASIJA

RANGER (mina de uranio a cielo abierto. Australia)

Explotación de yacimientos

Torta amarilla con 60 a 70 % U

Purificación

U-234 = 00.0055 %

U-235 = 00.7200

U-238 = 99.2745

Enriquecimiento:

Centrifugado

Difusión gaseosa

U-238U-235 TORTAAMARILLA

El hexafluoruro de uranio (UF6) en forma de gas se convierte en dióxido de uranio (UO2) en polvo, se comprime para fabricar pastillas, y se cuecen en un horno a petróleo para dar origen a un material cerámico.

FISION NUCLEAR

Neutrón

Núcleo U-235

Productos de fisión

Neutrones libres

Energía calorífica

AGUA PURAMODERADOR DE LA VELOCIDAD DE LOS NEUTRONES

Gerencia de Centrales NucleoeléctricasCentral Laguna Verde

Gerencia de Centrales NucleoeléctricasCentral Laguna Verde

En la naturaleza ocurrieron reactores naturales. En Oklo, Gabón, en Africa Central hace dos mil millones de años, depósitos de uranio interactuaron con agua natural para producir una reacción en cadena.

En estos tiempos ésto no es posible ya que la abundancia del Uranio-235 es de 0.72% mientras que hace dos mil millones de años era de 3.0 %, que es el enriquecimiento promedio que usan los reactores nucleares comerciales

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1.- Reactor 6.- Turbina de alta Presión2.- Núcleo del Reactor 7.- Turbinas de Baja Presión3.- Barras de control 8.- Generador4.- Contenedor Primario 9.- Condensador5.- Contenedor secundario 10.- Bombas

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El proyecto de AUMENTO DE POTENCIA EXTENDIDO es uno de los proyectos más importantes en la vida de la planta.

El proyecto aumentará la generación a 2317 MWt, que corresponde al 15% adicional de la potencia actualmente licenciada de 2027 MWt. Es decir, 15% adicional para cada una de las dos unidades.

La implantación de esta modificación tiene la finalidad de reducir los costos de generación eléctrica por MWe en la Central Laguna Verde.

AUMENTO DE POTENCIA

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Antes de iniciar modificaciones para operar a una mayor potencia se realizaron estudios extensos de Ingeniería para garantizar la seguridad en la operación.

Una vez terminados los estudios y justificaciones, se está generando documentación, incluyendo cambios a la licencia de operación de las unidades, para revisión y aprobación de la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas.

AUMENTO DE POTENCIA

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El aumento se realiza sin cambiar las condiciones de presión y temperatura en el reactor y consiste básicamente en modernizar el grupo turbogenerador y algunos sistemas del ciclo.

Con la inversión para el aumento de potencia, se facilitarán los trabajos para el aumento de vida de la Central. En los EEUU y Europa la mayoría de las plantas nucleares están extendiendo sus licencias de 40 a 60 años.

AUMENTO DE POTENCIA

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El objetivo es incrementar alrededor de 15% la potencia de la central”

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VENTAJAS Y BENEFICIOS DE LAINDUSTRIAL NUCLEAR

• Es limpia y no afecta el medio ambiente

•Con el aumento de precios en los hidrocarburos, presenta una gran ventaja ya que uranio, tiene un costo mucho más bajo, se encuentra en abundancia en varios países del mundo.

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VENTAJAS Y BENEFICIOS DE LAINDUSTRIA NUCLEAR

En países con energía nuclear, los desechos radiactivos representan menos del 1% de los desechos tóxicos industriales.

Las plantas que generan carbón inclusive generan más radioactividad a la atmósfera que las plantas nucleares.

Estudios en los EEUU concluyen que la dosis total a la población es 100 veces más grande de plantas de carbón que de plantas nucleares.

Las cenizas de carbón son mucho menos radiactivas que los desechos nucleares, pero es liberada directamente al ambiente, mientras que los desechos radiactivos son confinados en sitios adecuados

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Se están implementando tecnologías para el reprocesamiento del combustible gastado, rescatando material fisionable para producir nuevo combustible, lo que generará una fuente de energía inagotable, totalmente sustentable.

• Para su funcionamiento no depende ni está sujeta a las condiciones climatológicas

• Las centrales nucleares operan 24 horas durante 365 del año, Su operación es a largo plazo alrededor de 40 a 60 años

Estas centrales generan más fuentes de empleo que las fuentes convencionales

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Desde cualquier perspectiva, la energía nuclear constituye una estrategia energética competitiva, con gran beneficio para la sociedad y mínima afectación al medio ambiente.

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Eneas Herrera RicañoCoordinación del PEREGerencia de Centrales NucleoeléctricasLaguna Verdecorreo electrónico: eneas.herrera@cfe.gob.mxTel: 229-989-9115

Eneas Herrera RicañoCoordinación del PEREGerencia de Centrales NucleoeléctricasLaguna Verdecorreo electrónico: eneas.herrera@cfe.gob.mxTel: 229-989-9115

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1. ¿Cuál es la localización geográfica de la Central Laguna Verde (CLV)?

2. ¿Qué tipo de rectores se utilizan en la CLV?

3. Menciona los edificios principales

4. Describa tres edificios principales

5. Menciona los Componentes de la Vasija

6. ¿Qué tipo de combustible se utiliza en la CLV?

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

PREGUNTAS