[發明專利]從球堆－高溫反應器中取出已燃燒的燃燒單元的方法

無效

• 申請號: 00812362.4
• 申請日: 2000-08-26
• 公開（公告）號: CN1372690A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發明（設計）人: 彼得·波爾
• 申請（專利權）人: 于利希研究中心有限公司
• 主分類號: G21C1/07
• 分類號: G21C1/07;G21C17/06;G21C19/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李德山

本發明涉及由具有一個反應器和一個球排出筒的球堆(Kugelhaufen)-高溫反應器中取出已燃燒的燃燒單元的方法，其中燃燒單元循環運行，并且在從球排出筒輸出后進行伽瑪-放射性的測量，獲得的測量值與前面已求得的測量值相關聯，并且然后決定是否取出此燃燒單元。

在球堆-高溫反應器中球形燃燒單元在反應器運行時被多次循環使用。這意味著燃燒單元在平穩的運行過程中先后從反應器核中取出，并且接著又返運回反應器。在此循環中每個球在從球排出筒輸出之后進行一次可燒性測量，同時中間燃燒單元和其它球被區分開，并且燃燒單元的可燒度通過測量一個相關的特征量來確定。如果可燒度在一個規定的取出界限值之下，相應的燃燒單元被挑選出，并被取出。此取出騰出地方用于輸入新的燃燒單元。

已有不同的測量方法用于可燒性測量。在中子發射測量中快速中子射線在通過被測量燃燒單元的通道中的衰變被收集。然而此方法測量反應很小并且精度不夠，在另一個方法中應用一個可燒性測量反應器，其中對可燒性的度量是在被測量燃燒單元通過反應器的核的通道中反應器的反應能力的變化。此方法雖然比較精確，但是花費很大。

所以稍后改用另一種方法，其中用液氮冷卻的半導體檢測器進行伽瑪譜測量。這里對可燒性的度量是在燃燒單元中銫137的放射性。此方法是如今選用的方法。然而在現代模式的高溫反應器??概念之下，循環速度很高，球排出筒又短，從而燃燒單元在球排出筒中的衰變時間比較短，導致存在測量精度不夠的問題。

一個相比上述方法明顯簡單的測量方法被建議在一個論文集(IAEA技術委員會會議，Petten，(Niederlande)荷蘭，1994，11，28-30)中，在此方法中一個燃燒單元的全部伽瑪-放射性被測量。并且測量值與規定數量的前面已收集的測量值的暫態平均值進行比較(參見論文集中論文“模塊化HTGR的發展現狀及其將來的作用：1995年9月，第90頁)。

前面文件中所述的方法已被證實是不實用的。本發明的目的在于設計一種方法，它特別適用于取出已燃燒的燃燒單元。

上述本發明的任務的解決方案是，在基本平穩的運行過程中基于規定數量的在先的測量值如此確定和更新一個取出界限值，使得被取出的燃燒單元相對于此規定數量的取出比例對應于一個規定比值。基于本發明，借助規定數量的返回測量值確定一個取出界限值，并且取出所有具有低的伽瑪-量，從而比取出界限值所規定的具有更高的燒損的那些燃燒單元。并且此確定如此完成：總是將規定比例的燃燒單元從規定數量的燃燒單元中取出，此規定數量的燃燒單元參與確定取出界限值。一個可采用的取出比例例如是10％，即在規定數量為300時30個已燃燒單元被取出。

在本發明中根據每次燃燒單元的測量值重新確定取出界限值，從而此界限值是特別實時的。并且松散間隔數量的最后獲得的測量值參與確定取出界限值。

在本發明的另一個方案中建議測量值被分組為量級并存儲在計算機中，并且借助于量級形成一條分布曲線，此曲線被取出界限值劃分。此方法特別適合于計算機收集。

用于求出取出界限值的測量值的數量最好在100至1000之間，使得有足夠的數量被用于計算分布曲線或用于確定取出界限值。

在應用現有方法時存在這種危險：如果出現暫時的，強烈的偏離平穩運行過程，例如反應器關閉或在繼續運行的反應器中球循環的中斷，則較少被燃燒的燃燒單元被取出。為避免此危險，在燃燒單元的循環重新開始之后燃燒單元的取出一直在一個過渡階段中受限制或被調節，直至借助于得到的測量值分布可以確定一個新的取出界限值。并且接著根據新的取出界限值重新開始取出過程，其中在球排出筒中的燃燒單元完全通過之后，一個相對正常值提高了的取出比例暫時被確定，并且當在過渡階段的取出的受限和調節被平衡時才重又回到正常的取出比例。

按照本發明，在重新開始循環運行之后，燃燒單元的取出受限制或充分被調節，直至一個新的測量值分布足以被認出，例如在至少50個測量值之后，這基于以下認識：在重新開始運行之后測量值起初明顯較小，因為在運行偏離平穩的階段燃燒單元的伽瑪-放射性比平穩運行過程中明顯更多地被衰變，因此基于此新的測量值得到一個向低測量值偏移的分布曲線。如果保持來自以前發生的平穩運行過程的取出界限值，則會導致取出比例太大，并從而導致比較低燒損的燃燒單元被取出。