Mô tả và so sánh một số công nghệ lò phản ứng hạt nhân đang phát triển ở Nhật Bản (ATMEA, MPWR+, AP1000, ABWR)

Lò phản ứng SNC Lavanlin là thiết kế sử dụng nước nặng là chất làm chậm đặt trong các ống chịu áp, nhiên liệu được đặt trong các kênh nằm ngang, vòng sơ cấp gồm có 1 phần bình sinh hơi,

Báo cáo: Mô tả và so sánh một số công nghệ lò phản ứng hạt nhân

đang phát triển ở Nhật Bản (ATMEA, MPWR+, AP1000,

ABWR)

***

Sản phẩm Hợp đồng thuê khoán chuyên môn số 01/HĐ NV 2014,

Người thực hiện: Phạm Tuấn Nam, Trung tâm An toàn Hạt nhân, Viện khoa học

và Kỹ thuật Hạt nhân

MỤC LỤC

BẢNG CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 3

1 Mở đầu 4

(1) Lò phản ứng PWR của Areva 5

(2) BWR của Areva Kerena 6

(3) Atmea của Liên doanh Areva - Mitsubishi 7

(4) VVER-1200 của Atomstroyexport 8

(5) Thiết kế CPR-1000 của CNGPC 9

(6) Thiết kế ESBWR của GE-Hitachi 10

(7) Thiết kế APR-1400 của KEPCO 11

(8) Thiết kế APWR của Mitsubishi 12

(9) Thiết kế CANDU cải tiến của SNC Lavalin (ACR-1000) 12

(10) Thiết kế AP-1000 của Liên doanh Toshiba-Westinghouse 13

2 Công nghệ lò phản ứng AP1000 15

2.1 Khái quát công nghệ AP1000 15

2.1.1 Thùng lò phản ứng và các thành phần bên trong 15

2.1.2 Bình sinh hơi 18

2.1.3 Bơm tải nhiệt 18

2.1.4 Cấu tạo, chức năng của bình điều áp 19

2.2 Đặc trưng an toàn của công nghệ AP1000 22

2.1.1 Hệ thống xử lý sự cố nặng trong thiết kế AP1000 22

2.1.2 Hệ thống giam giữ chất nóng chảy bên trong thùng lò (IVR) 24

2.1.3 Chiến lược giảm thiểu SA của AP1000: 25

2.1.4 Vấn đề cháy hydro 28

2.1.5 Hệ thống làm mát boongke nhà lò thụ động 28

2.1.6 IVR cho quản lý sự cố nặng 29

2.3 Kết luận 30

3 Một số công nghệ PWR khác 30

3.1 APR1400 31

3.2 APWR 33

3.3 EPR 35

3.4 VVER-1000 38

4 Kết luận 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

IAFB Inverted annular film boiling Sôi màng hình khuyên lên trên LOCA Loss of Coolant Accident Tai nạn mất chất tải nhiệt LSTF Large Scale Test Facility Thiết bị thử nghiệm cỡ lớn

RPV Reactor Pressure Vessel Thùng lò chịu áp lực

1 Mở đầu

Những thiết kế phổ biến trên thế giới hiện nay:

1 Lò phản ứng EPR của Areva

2 BWR của Areva Kerena

3 Atmea của liên doanh Areva – Mitsubishi

4 VVER-1200 của Atomstroyexport

5 CPR-1000 của CNGPC

6 ESBWER của liên doanh GE-Hitachi

7 APR-1400 của KEPCO

8 APWR của Mitsubishi

9 CANDU của SNC Lavalin

10 AP-1000 của liên doanh Toshiba-Westinghouse

Những thiết kế gốc hiện có 7 thiết kế: EPR, VVER-1200, APR-1400, AP-1000, APWR, Atmea và CPR-1000, chúng được cải tiến từ lò phản ứng loại nước áp lực PWR VVER là ký tự viết tắt tương tự PWR Thiết kế VVER tương tự như PWR nhưng sử dụng các bình sinh hơi nằm ngang

Lò phản ứng SNC Lavanlin là thiết kế sử dụng nước nặng là chất làm chậm đặt trong các ống chịu áp, nhiên liệu được đặt trong các kênh nằm ngang, vòng sơ cấp gồm có 1 phần bình sinh hơi, bình điều áp và bơm tuần hoàn chính

ESBWR của GE-Hitachi là phiên bản mới nhất của lò phản ứng nước sôi (BWR) Thiết kế này khác biệt với tất cả với các thiết kế lò phản ứng khác ở chỗ: hơi được tạo thành trong RPV rồi được đưa đến tuốc-bin, do đó tuốc-bin làm việc trong môi trường hơi bị nghiễm xạ

PWR, CANDU và BWR là những thiết kế cải tiến được sử dụng trên thế giới Những phiên bản được đưa ra ở đây là những mẫu hiện đại nhất đang được chào hàng bởi các nhà cung cấp công nghệ

Tình trạng lò phản ứng BWR của Areva Kerena không rõ ràng ở thời điểm hiện tại, do Siemens rút khỏi dự án xây dựng nhà máy sau sự cố Fukushima

Những nhà máy hạt nhân hiện đại đều có thời gian làm việc từ 50 đến 60 năm Thời gian xây dựng các nhà máy điện hạt nhân sử dụng các thiết kế nêu trên nằm trong khoảng từ 42 đến 60 tháng Tất cả các thiết kế, trừ CPR-1000 đều được xếp vào thế hệ III+, theo phía cung cấp công nghệ, những cải tiến quan trọng liên quan đến an toàn và hiệu quả kinh tế đã được chứng nhận bởi cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế US NRC vào những năm 1990

(1) Lò phản ứng PWR của Areva

Hình 1.1 – Lò phản ứng nước áp lực tiêu chuẩn Châu Âu (EPR) của Areva

Phát triển dựa trên Công ty N-4 của Pháp và Konvoi của Đức

- Công suất điện: 1600 MWe

- Các hệ thống an toàn tiên tiến

- EPR đầu tiên đã gần được hoàn thiện ở Phần Lan

- EPR đang trong quá trình xây dựng ở Pháp và Trung Quốc

Một số nhà máy sử dụng lò EPR được lên kế hoạch xây dựng ở Pháp và UK

Thiết kế này rất có triển vọng ở UK Hiện tại đang được đánh giá bởi Cơ quan đánh giá công nghệ của UK, các hệ thống điều khiển và đo đạc được điều chỉnh theo yêu cầu của UK và Phần Lan Công ty điện lực Pháp và Areva đã lập kế hoạch xây dựng 4 tổ máy loại này ở UK Liên doanh Horizon Power (liên doanh giữa Germany’s E.On và RWE) cũng đang xem xét thiết kế này

(2) BWR của Areva Kerena

Hình 1.2 – Bố trí lò phản ứng BWR của Areva Kerena

- Công suất điện: 1250 MWe

- Phát triển từ nhà máy Gundremmingen BWR ở Đức

- Có các đặc trưng an toàn cải tiến

- Thiết kế vận hành theo tải

Tình trạng hiện tại của thiết kế này không rõ ràng do Siemen rút khỏi dự án này

(3) Atmea của Liên doanh Areva - Mitsubishi

Hình 1.3 – Bố trí lò phản ứng Atmea của Areva và Mitsubishi

- Công suất điện: 1100 MWe, 3 nhánh

- Phát triển từ thiết kế 900 MWe của nhà máy Framatome-EdF

- Có các đặc trưng an toàn của thế hệ III+

- Thiết kế vận hành theo tải

- Thiết kế cỡ nhỏ hơn đối với những quốc gia có lưới điện nhỏ

Vẫn chưa được chào hàng cho đến tháng 01 năm 2012

(4) VVER-1200 của Atomstroyexport

Hình 1.4 – Bố trí lò phản ứng VVER-1200 của Atomstroyexport

- Công suất điện: 1200 MWe

- Có các đặc trưng an toàn thụ động;

- Các thiết kế này đã được lên kế hoạch xây dựng ở Nga, Trung Quốc và Thổ Nhĩ Kỳ Ở thời điểm hiện tại, có tối thiểu 12 tổ lò đang được xây dựng ở Nga

- Phát triển dựa trên các thiết kế VVER-1000;

- Thiết kế gồm có 4 nhánh, và các bình sinh hơi nằm ngang;

Các đặc trưng an toàn cải tiến đảm bảo an toàn cho nhà mày 72 giờ trong trường hợp mất điện

(5) Thiết kế CPR-1000 của CNGPC

Hình 1.5 – Bố trí lò phản ứng CPR-1000 của CNGPC

Trung Quốc xây dựng thiết kế này từ thiết kế 3 nhánh 900 MWe của Pháp (nhà máy Gravelines là nhà máy tham chiếu được sử dụng)

Tối thiểu đang có 20 nhà máy đang hoặc sẽ được xây dựng;

Trung Quốc lên kế hoạch có 100 tổ lò vận hành vào năm 2030, trong đó hầu hết

(6) Thiết kế ESBWR của GE-Hitachi

Hình 1.6 – Bố trí lò ESBWR của GE-Hitachi

- Có thiết kế BWR có kinh tế và đơn giản hóa

- Công suất điện: 1600 MWe;

- Có các đặc trưng an toàn thụ động;

- Xây dựng theo các khối (mô-đun)

Thiết kế ABWR đầu tiên vận hành thương mại ở Kashiwazaki-Kariwa ở Nhật Bản vào năm 1996 Phiên bản mới nhất của đi vào hoạt động ở Nhật Bản và Điền Loan (Trung Quốc) Thiết kế này đã được đệ trình lên Cơ quan Đánh giá Thiết Kế UK nhưng GE đã rút lại vì một vài vấn đề trong thiết kế chưa được hoàn hảo

(7) Thiết kế APR-1400 của KEPCO

Hình 1.7 – Bố tró lò phản ứng APR-1400 của KEPCO

- Công suất 1400 MWe, loại PWR;

- Phát triển dựa trên hệ thống 80+ của Westinghouse/CE ở Palo Verde, Mỹ;

- 4 lò phản ứng APR-1400 đang được xây dựng ở Hàn Quốc, tổ lò đầu tiên

đi vào vận hành vào năm 2013 Nhà máy Shin-Kori, Hàn Quốc giữ vai trò

là “nhà máy tham chiếu” cho chương trình điện hạt nhân của UAE;

KEPCO đã thắng thầu 4 tổ lò APR-1400 ở Các tiểu vương quốc Ả-Rập Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của UAE là tổ lò thứ 15 sử dụng dụng lò phản ứng APR-

1400 trên thế giới

Thiết kế của KEPCO không đệ trình lên Cơ quan Đánh giá Thiết kế UK

(8) Thiết kế APWR của Mitsubishi

Hình 1.8 – Bố trí lò APWR của Mitsubishi

- Công suất 1700 MWe, thiết kế 4 nhánh

- Thiết kế xếp vào loại thế hệ III

2 tổ lò được lên kế hoạch xây dựng ở Tsuruga, Nhật Bản, nhưng đã bị hủy bỏ sau

sự cố Fukushima Thiết kế này đang trong quá trình xin cấp phép xây dựng của

Cơ quan pháp quy US, tại Comanche Peak, Taxas và North Anna, Virginia Misubishi được chọn làm đối tác của Iberdrola để xây dựng APWR ở Châu Âu

(9) Thiết kế CANDU cải tiến của SNC Lavalin (ACR-1000)

Hình 1.9 - Bố tró lò phản ứng CANDU (ACR-1000)

- Công suất điện: 1200 MWe;

- Vùng hoạt chứa các kênh nhiên liệu nằm ngang

- Chất làm chậm là nước nặng

- Thay đảo nhiên liệu khi lò đang vận hành

Những điều chỉnh so với thiết kế CANDU cũ:

- Thiết kế vùng hoạt:đặc”;

- Nhiên liệu được làm giàu

- Cải thiện khả năng làm việc ổn định

- Tăng công suất lối ra

- Làm mát bằng nước nhẹ

- Giảm thiểu lượng nước nặng sử dụng

Nhưng thiết kế này vẫn chưa được xây dựng trên thực tế

(10) Thiết kế AP-1000 của Liên doanh Toshiba-Westinghouse

Hình 1.10 – Bố trí lò AP-1000 của Toshiba-Westinghouse

- Công suất điện: 1100 MWe, loại PWR

- Có các hệ thống an toàn thụ động

- Xây dựng theo mô-đun

Một khía cạnh mới là sử dụng các van “mồi” nổ để kích hoạt hoạt động làm mát thụ động khi xảy ra sự cố trong vòng sơ cấp Việc vận hành vào bảo dưỡng các

an này là một vấn đề quan trọng liên quan đến an toàn của thiết kế Có tối thiểu

4 tổ lò loại này đang được xây dựng ở Trung Quốc Thiết kế này cũng đang được xem xét bởi Cơ quan Đánh giá thiết kế UK Horizon Power (RWE/E.On) đang xem xét để lựa chọn giữa AP-1000 và EPR của Areva

2 Công nghệ lò phản ứng AP1000

2.1 Khái quát công nghệ AP1000

Như đã trình bày ở trên, công nghệ AP1000 có nguồn gốc của WH, sau đó được cải tiến bởi Liên doanh Toshiba-Westinghouse, là 1 trong 4 loại công nghệ

mà Nhật Bản đề xuất sử dụng cho dự án Ninh Thuận 2

2.1.1 Thùng lò phản ứng và các thành phần bên trong

Thùng lò phản ứng là một thùng hình trụ với một khoang phía dưới đáy hình cầu và một khoang hình cầu trên đỉnh có thể di chuyển được Đầu trên có thể di chuyển được để cho phép việc thay đảo nhiên liệu của lò phản ứng Bên trong thùng lò là giếng lò hình trụ để bố trí vùng hoạt và tổ chức dòng chuyển động của chất tải nhiệt Thùng lò chịu áp suất lớn và chịu bức xạ cao nên được chế tạo rất phức tạp Mặt trong của vỏ thùng lò tiếp xúc với nước được phủ một lớp thép không gỉ để chống ăn mòn và quá trình giòn vỏ thùng lò do tương tác của hydro và vật liệu làm vỏ thùng lò ở điều kiện chiếu xạ mạnh Vỏ thùng lò được làm từ các loại thép hợp kim có pha các chất như Mg và Mo (với các lò phương Tây) hay Cr, Ni, Mo (với các lò của Nga) có độ bền cao, chịu phóng xạ tốt Lò AP1000 thường có áp suất lớn 12 – 17 Mpa nên vỏ thùng lò thường có kích thước lớn và dày, đường kính 4 – 5m, chiều cao 10 – 13m, độ dày 200 – 300mm, khối lượng 200 – 400 tấn Thùng lò được thiết kế để làm việc trong một thời gian dài từ 40 đến 60 năm Dòng chảy của chất tải nhiệt qua thùng lò phản ứng sẽ là:

- Chất tải nhiệt đi vào thùng lò phản ứng ở đầu vào và đập vào vách ngăn vùng hoạt

- Vách ngăn vùng hoạt ép nước đi xuống trong không gian giữa thành của thùng lò phản ứng và vách ngăn vùng hoạt

- Sau khi đi đến đáy của thùng lò phản ứng, dòng chảy sẽ quay lại theo hướng đi lên để qua các bó nhiên liệu

- Chất tải nhiệt chảy xung quanh và chảy qua tất cả các bó nhiên liệu thực hiện việc tải nhiệt được sinh ra từ phản ứng phân hạch

- Lúc này nước nóng đi lên các miền bên trong ở phía trên, ở đó nó đi ra ngoài ở đầu ra và đi tới bình sinh hơi

Các thành phần chính bên trong vùng hoạt:

và tính chất hóa học của nó tích hợp với nhiều thành phần khác của lò phản ứng Bất lợi chính là hệ số dẫn nhiệt và mật độ nhiên liệu thấp, dẫn đến nhiệt độ tại vùng trung tâm nhiên liệu cao Hệ số dẫn nhiệt của UO2 thấp dẫn đến độ chênh lệch nhiệt độ lớn làm mất ổn định khi truyền nhiệt độ từ nhiên liệu

Các viên nhiên liệu được sắp xếp trong vỏ thanh nhiên liệu Vỏ thanh nhiên liệu được làm bằng vật liệu Zircaloy, với đường kính ống khoảng 1cm và khoảng trống giữa lớp vỏ nhiên liệu và nhiên liệu được lấp đầy bởi khí helium Lớp vỏ của thanh nhiên liệu có tác dụng ngăn ngừa sự thoát các sản phẩm phân hạch ra chất tải nhiệt và định dạng cho viên nhiên liệu Vật liệu zircaloy có tiết diện hấp thụ notron thấp và có nhiều tính chất hóa học tốt, phổ biến nhất là zircaloy – 2 và zircaloy - 4 Khoảng trống giữa nhiên liệu và lớp vỏ được lấp đầy bởi khí helium để làm tăng khả năng dẫn nhiệt giữa nhiên liệu và lớp vỏ

Trong vùng hoạt có khoảng 179 tới 264 thanh nhiên liệu trong một bó nhiên liệu và có khoảng 121 tới 193 bó nhiên liệu được đặt trong vùng hoạt của

lò phản ứng AP1000 tùy theo công suất thiết kế Bó nhiên liệu bao gồm các thanh nhiên liệu được xếp theo mảng từ 14  14 tới 17  17 và có độ dài khoảng 4m Viên nhiên liệu oxit uranium được làm khô trước khi đưa vào ống nhiên liệu

để tránh được độ ẩm của viên nhiên liệu có thể ăn mòn và hydro hóa thanh nhiên liệu Ống Zircaloy được nén áp lực với khí helium giúp cho sự tương tác giữa nhiên liệu và lớp vỏ là nhỏ nhất, áp suất khoảng 3at (300kPa)

Các thanh nhiên liệu được liên kết với nhau bởi các lưới định vị tạo thành

bó nhiên liệu Kiểu thiết kế lưới giằng là khác nhau đối với mỗi loại lò với khác nhau đối với mỗi quốc gia thiết kế lò phản ứng Vật liệu chế tạo lưới giằng là Zircaloy hoặc inconel (vật liệu làm lưới giằng ở phía dưới cùng là inconel)

Lò phản ứng Bó nhiên liệu Thanh nhiên liệu Viên nhiên liệu

Hình 1.4: Thành phần nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân

Hình 1.5: Một kiểu lưới định vị sử dụng trong lò AP1000.

*) Thanh điều khiển

Thanh điều khiển là các ống trụ được chèn vào vị trí của hai hoặc bốn thanh nhiên liệu Trong lò được bố trí các ống dẫn để thanh điều khiển có thể

chèn vào và được sắp xếp đều trong vùng hoạt Trong lò AP1000 có khoảng 73 ống dẫn thanh điều khiển Các thanh điều khiển có tác dụng làm thay đổi công suất của lò phản ứng bằng cách điều chỉnh thông lượng notron trong lò Vì vậy, thanh điều khiển được làm bằng vật liệu có tiết diện bắt giữ notron cao như là: Bạc (Ag), indium (In), cadmium (Cd) Các phần tử khác có thể được sử dụng như boron (B), Cobalt (Co)… Hoặc các hợp kim giữa chúng như là thép và boron, bạc- indium-cadmium Thanh điều khiển thường có dạng ống thép không

gỉ, chứa bên trong là viên hoặc bột hấp thụ notron

2.1.2 Bình sinh hơi

Dòng chảy chất tải nhiệt đi từ lò phản ứng tới bình sinh hơi Bên trong bình sinh hơi, dòng nước nóng đi trong các ống U-tube Chất làm nguội ở vòng thứ cấp, hay là nước cấp, chảy vòng quanh phía bên ngoài của các ống U-tube

đó, ở đây diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa nước vòng một và vòng hai Khi nước vòng hai hấp thụ đủ nhiệt thì nước vòng hai bắt đầu sôi và hoá hơi

Hỗn hợp hơi-nước đi qua một tầng tách ẩm ở phía trên bình sinh hơi Tại tầng tách ẩm này, nước được tách ra khỏi hỗn hợp và quay trở lại tiếp tục hoá hơi Hơi được sấy khô và được truyền tới tầng thứ hai của bộ tách hơi Trong tầng này, hơi được gia tốc và thoát ra khỏi bình sinh hơi

2.1.3 Bơm tải nhiệt

Mục đích của bơm tải nhiệt là tạo dòng chảy cưỡng bức để tải lượng nhiệt được sinh ra trong quá trình phân hạch trong vùng hoạt lò phản ứng Thậm trí khi không có bơm thì có hiện tượng đối lưu tự nhiên xảy ra trong vùng hoạt làm chức năng tải nhiệt Tuy nhiên, dòng chảy đối lưu này không đủ khả năng tải đủ lượng nhiệt được sinh ra với lò phản ứng công suất Dòng đối lưu tự nhiên đủ khả năng tải nhiệt khi nhà máy dập lò

Dòng nước đi ra từ bình sinh hơi tới sẽ được bơm hút Nước đi qua máy bơm được tăng tốc và vận tốc này được biến đổi thành áp suất khi dòng nước đi qua bộ truyền xoắn ốc trong máy bơm Tại bộ truyền xoắn ốc này, áp suất của chất tải nhiệt ở đây cao hơn áp suất tại lối vào vùng hoạt

Sau khi nước đi qua bơm, nó sẽ đi tới các chân nguội (lối vào) của vùng hoạt và đi vào bên trong thùng lò

2.1.4 Cấu tạo, chức năng của bình điều áp

Nhà máy điện hạt nhân (NMĐHN) với công nghệ lò AP1000 có hai vòng lưu thông tuần hoàn riêng biệt Vòng tuần hoàn sơ cấp là hệ thống tải nhiệt của

lò phản ứng (RCS), vòng tuần hoàn thứ cấp sẽ lấy nhiệt từ vòng tuần hoàn sơ cấp thông qua sự trao đổi nhiệt tại các bình sinh hơi, hơi được sinh ra và đưa tới tuabin phát điện, sau đó hơi được làm ngưng tụ và quay trở lại bình sinh hơi và tiếp tục nhận nhiệt từ hệ thống sơ cấp Các thành phần chính trong hệ thống RCS là vùng hoạt, bình sinh hơi, bơm tải nhiệt, bình điều áp (hình 1.1) Tuỳ thuộc vào từng công nghệ lò phản ứng mà hệ thống RCS có 2 nhánh sơ cấp (loop), 3 nhánh sơ cấp hoặc 4 nhánh sơ cấp và số lượng bình sinh hơi có thể là

2, 3 hoặc 4 bình sinh hơi

Bình điều áp sử dụng trong lò phản ứng nước áp lực (AP1000) với mục đích điều khiển áp suất của vòng sơ cấp Một bình điều áp gồm có một thùng chịu áp hình trụ bằng thép dựng thẳng đứng được đỡ ở dưới đáy, chứa nước ở phần không gian phía dưới và chứa hơi ở phần không gian phía trên Trong điều kiện vận hành bình thường, áp suất và nhiệt độ trong bình điều áp tương ứng khoảng 2250 psia (15.5 MPa ) và 580 F (304 C) Áp suất cao là cần thiết để ngăn chặn sự sôi chất tải nhiệt trong vòng lưu thông tuần hoàn ở trạng thái nhiệt

độ tương ứng như vậy Bình điều áp thực hiện chức năng này bằng cách duy trì điều kiện bão hoà bên trong bình điều áp Để bù lại cho sự thay đổi áp suất và nhiệt độ trong suốt quá trình biến đổi của chất tải nhiệt (nóng lên và lạnh đi) bình điều áp đã được trang bị bộ gia nhiệt trong trường hợp áp suất trong bình điều áp giảm Các van phun nước vào và các van an toàn để xả hơi ra khỏi bình điều áp trong trường hợp quá áp xảy ra

Mô hình một bình điều áp đơn giản được mô tả trong hình 1.2 có những đặc điểm cần chú ý như sau:

 Có 3 miền: Thể tích của thùng chịu áp được chia làm 3 miền theo điều kiện pha và mức năng lượng Miền 1 là miền hơi và khí không ngưng tụ

Miền 2 là miền chất lỏng bão hoà chứa các bọt khí Miền 3 là phần nước

đi vào từ đường dâng được nối với một nhánh nóng của hệ thống RCS

 Cả 3 miền ở điều kiện không cân bằng

 Chú ý tới mức nước thực tế và mức nước bị xẹp lại

 Chú ý tới các hiện tượng thuỷ nhiệt, nhiệt động và vật lý bao gồm sự ngưng tụ trên thành của thùng chịu áp, sự sôi, sự truyền nhiệt lượng và khối lượng giữa các pha, tốc độ truyền nhiệt giữa chất lưu và thành của thùng chịu áp, ảnh hưởng của khí không ngưng tụ và ảnh hưởng của boron, sự sinh ra bọt khí và mô hình phun nước, hỗn hợp nước nóng và lạnh

nước vào bình điều áp được gọi là đường dâng (Surge Line) được nối với một chân nóng của hệ thống RCS Các van phun (spray vale) nối với đường dẫn nước để phun vào được nối với chân lạnh của hệ thống RCS Lối ra của các van

an toàn được dẫn tới một bể triệt áp Hình 1.1 là sơ đồ hệ thống RCS của lò phản ứng AP1000, nó mô tả vị trí của bình điều áp trong hệ thống RCS Hình 1.3 là cấu trúc bên trong của một bình điều áp

Hình 1.2: Sơ đồ bình điều áp đơn giản

Với chức năng là điều khiển áp suất trong hệ thống RCS, bình điều áp có thể điều chỉnh áp suất khi áp suất hệ thống RCS giảm và xả bớt áp suất khi áp suất

hệ thống RCS tăng Chức năng duy trì áp suất trong hệ thống RCS với giới hạn vận hành cho phép của bình điều áp sẽ được tìm hiểu kỹ hơn trong phần nguyên

lý hoạt động

Vị trí của bình điều áp được minh họa trong hình 1.1 Hình 1.1 là sơ đồ của hệ thống RCS Hệ thống RCS bao gồm các thành phần: vùng hoạt lò phản ứng, các bơm tải nhiệt (1 bơm tải nhiệt / 1 nhánh), bình sinh hơi (1 bình sinh hơi / 1 nhánh hoặc 1 bình sinh hơi / 2 nhánh), bình điều áp

Hình 1.3: Cấu trúc bên trong của bình điều áp (Ghi chú: van an toàn có 2 kiểu van là kiểu safety và relief Kiểu van safety là kiểu van mà khi hoạt động thì van sẽ được mở từ từ, diện tích mở của van phụ thuộc vào áp suất Kiểu van relief là kiểu van khi áp suất tới điểm đặt thì van sẽ

mở hoàn toàn.)

Ở mỗi kiểu công nghệ thì sơ đồ hệ thống RCS có thể khác nhau nhưng các thành phần của hệ thống thì đều giống nhau đó là đều gồm có các thành phần chính là: Thùng lò phản ứng, bình sinh hơi, bơm tải nhiệt, bình điều áp Tuỳ vào công suất của nhà máy mà lò phản ứng có thể có hai, ba hay bốn loop

2.2 Đặc trưng an toàn của công nghệ AP1000

2.1.1 Hệ thống xử lý sự cố nặng trong thiết kế AP1000

Các hệ thống an toàn trong thiết kế AP1000 về cơ bản dựa trên nguyên lý an toàn thụ động với các hệ thống chủ yếu sau