18. CÁC QUAN ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA VẤN ĐỀ AN TOÀN
18.4.3. Hệ số công suất của độ phản ứng
Sự thay đổi độ phản ứng, do thay đổi nhiệt độ của nhiên liệu và do thay đổi tỷ trọng và nhiệt độ của nước trong TK có liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ nhiên liệu đó, được gọi là hiệu ứng công suất nhanh. Mức thay đổi độ phản ứng, dẫn đến thay đổi 1MW công suất, được gọi là hệ số công suất nhanh của độ phản ứng
б в в w T T t , W γ W t W γ α =α ∆ +α ∆ +α ∆ ∆ ∆ ∆ (18.4.4) ở đây, б w
α – hệ số công suất nhanh của độ phản ứng; αT– hệ số độ phản ứng theo nhiệt độ của nhiên liệu; αγ– hệ số độ phản ứng theo tỷ trọng của nước; ∆T,
,
в
t
∆ ∆γ– sự thay đổi nhiệt độ của nhiên liệu, của nước và thay đổi tỷ trọng của nước tương ứng với sự thay đổi công suất.
Số hạng thứ nhất được quy định bởi sự thay đổi nhiệt độ của nhiên liệu, nó luôn luôn âm và ít thay đổi trong quá trình hoạt động của lò phản ứng. Giá trị âm của nó được bảo đảm nhờ sự có mặt của 238U trong nhiên liệu, trong đó, do hiệu ứng Dopler mà khi tăng nhiệt độ thì sự hấp thụ nơtron tăng lên. Các số hạng thứ hai và thứ ba có liên quan đến sự thay đổi tỷ trọng và nhiệt độ của nước trong vùng hoạt khi thay đổi công suất. Dấu và giá trị của tổng các số hạng đó cũng phụ thuộc vào chính những thông số mà hệ số hơi phụ thuộc. Ở đây cần lưu ý rằng, khi thay đổi công suất thì tỷ trọng và nhiệt độ của nước cũng phụ thuộc vào các thông số mà áp suất trong КМПЦ và lưu lượng hơi và nước cấp (chúng được duy trì bằng bộ điều chỉnh áp suất và lưu lượng) phụ thuộc, còn đại lượng б
w
α khi αφ lớn (4 – 5.10-2βэф /%) thì phụ thuộc vào chế độ hoạt động của bộ điều chỉnh.
Nói chung, б
w
α khi αφ < 4.10-2βэф /% thì âm. Khi α lớn và khi có sự điều chỉnh bộ điều chỉnh thì nó có thể chuyển dịch về vùng dương.
φ
Các giá trị tính toán б
w
α , αwcho РБМК-1000 của những lượt thứ hai được đưa ra trên hình 18.14.
Hình 18.14. Đặc điểm của sự thay đổi б
w
α và αwtrong chế độ chuyển tiếp РБМК- 1000: 1 – hiệu ứng công suất; 2 – hiệu ứng công suất nhanh.
Có thể thấy sự xuất hiện rõ ràng của б
w
α khi thay đổi nhanh công suất, ví dụ khi khởi động hệ thống bảo vệ sự cố theo các tín hiệu АЗ-1 và АЗ-3. Dự trữ độ phản ứng trong khoảng 5 – 10 phút đầu cao hơn dự trữ ở mức tĩnh một lượng bằng hiệu ứng công suất (3 – 5 thanh PP). Hệ số б
w
α được sử dụng để xác định vị trí tới hạn của các thanh СУЗ khi đưa lò phản ứng vào mức công suất tối thiểu kiểm soát được, cũng như khi tính toán sự thay đổi dự trữ độ phản ứng trong trường hợp chuyển từ một mức công suất này sang mức khác.
Hiệu ứng công suất âm là yếu tố có chức năng ổn định khi có thay đổi đột ngột công suất, nó đem lại khả năng tự điều chỉnh khi điều khiển công suất. Tác động kìm hãm của nó là đặc biệt quan trọng khi đưa độ phản ứng dương vào và khi tăng công suất trong các tình huống khẩn cấp, bởi vì tác động đó là tác động nhanh và là tác động vốn có của lò phản ứng.
Xét ví dụ sử dụng б
w α .
Ta sẽ xác định, công suất lò phản ứng thay đổi như thế nào khi rơi thanh PP từ trên đỉnh trong trường hợp các bộ điều chỉnh tự động không hoạt động. Để tính toán, lấy б
w
α = 1,2.10-6/MW, độ hiệu dụng của các thanh СУЗ ∆ρ = 50.10-5. Từ việc xác định б w α = ∆ρ/∆W ta tìm được б 56 w 50.10 = = 4 1, 2.10 W ρ W α − − ∆ ∆ ∆ = 17 MW. Các câu hỏi cho mục “Hệ số công suất của độ phản ứng”
1. Dự trữ dộ phản ứng thay đổi như thế nào khi diảm đột ngột công suất? 2. б
w
α ảnh hưởng như thế nào đến độ an toàn của lò phản ứng?