[發(fā)明專利]一種標定核反應(yīng)堆堆外探測器的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510328694.6
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105006262B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文淮;張香菊;黨珍;厲井鋼;張洪;盧皓亮;陳明岸;陳俊;王軍令;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/108
• 分類號: G21C17/108;G21C17/112
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務(wù)所(普通合伙)44238
• 代理人: 潘中毅,熊賢卿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆堆芯監(jiān)測、控制及保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種標定核反應(yīng)堆堆外探測器的方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，反應(yīng)堆堆芯活性區(qū)02是由多個燃料柵元組件03組成的區(qū)域，被包括在一個鋼制壓力容器01內(nèi)。壓力容器01、蒸汽發(fā)生器13及主泵16及相關(guān)的管道設(shè)備，構(gòu)成了封閉的冷卻劑回路，稱為一回路。由蒸汽發(fā)生器13二次側(cè)、蒸汽管道及汽輪機15及相關(guān)設(shè)備構(gòu)成的封閉回路稱為二回路。

反應(yīng)堆熱功率水平及分布與反應(yīng)堆內(nèi)的中子通量水平及分布密切相關(guān)。反應(yīng)堆在實際運行時需要周期性地進行堆內(nèi)中子通量密度的測量，通常采用堆芯可移動式探測器系統(tǒng)04或者堆芯固定式探測器系統(tǒng)06進行堆內(nèi)測量。可移動式探測器04通過指套管05將測量探頭送入堆芯并測量，信號傳遞到堆內(nèi)測量系統(tǒng)RIC中。

堆芯活性區(qū)頂部布置了約40個熱電偶，用于堆芯出口冷卻劑溫度的測量。信號通過機構(gòu)支撐管08傳遞到RIC系統(tǒng)中。環(huán)路的入口溫度測量11及環(huán)路出口溫度測量10信號作為堆芯保護及控制信號源，參與堆芯的運行保護。圖2給出了國內(nèi)CPR機組典型的堆內(nèi)探測器通道及堆芯出口熱電偶的徑向布置圖。

堆芯的控制棒09具有強烈的吸收中子特性，可用于調(diào)節(jié)堆芯內(nèi)的中子通量水平和發(fā)熱功率水平等，由控制棒驅(qū)動機構(gòu)實行堆芯的控制及保護。

由于堆內(nèi)可移動式探測器04不能實現(xiàn)實時在線的堆芯測量，通常在靠近壓力容器01外部，布置了堆外固定式探測器(EXCORE)12，用于在線測量中子通量水平等，信號用于堆芯的控制及保護。如圖2，EXCORE通常布置在堆芯邊緣對角線上。

EXCORE的特性會隨著不同堆芯布置及堆芯燃耗的變化出現(xiàn)差異，因此需定期對EXCORE的物理特性進行標定。

在進行堆內(nèi)及堆外的探測器標定時，目前主流二代加核電站堆芯監(jiān)測的基本方法需要對堆內(nèi)的不同功率分布進行測量，在不同堆芯狀態(tài)下同時建立堆內(nèi)探測器與堆外探測器的對應(yīng)關(guān)系。

具體而言，約每個季度需要進行堆內(nèi)堆外探測器的標定。通過人為引入軸向功率分布振蕩(如改變控制棒組棒位引入氙振蕩等)，根據(jù)軸向功率振蕩的不同時刻，進行連續(xù)多次的堆芯測量，構(gòu)造約6-8個通量圖用于Alpha(k)，KU(k)，KL(k)參數(shù)以及T矩陣、S矩陣的更新計算，并結(jié)合測量時刻的堆外探測器測量數(shù)據(jù)，就構(gòu)成了多組的通量圖測量數(shù)據(jù)，從而建立堆內(nèi)堆外的探測器相互關(guān)系。

請參照圖3所示，為目前國內(nèi)二代加核電站的堆外探測器標定流程。

第一個通量圖01一般為堆芯穩(wěn)態(tài)情況下的測量結(jié)果。結(jié)合堆內(nèi)探測器的測量值及理論值，通過通量圖處理軟件可以同時得到測量的堆內(nèi)軸向功率分布與測量的堆外探測器電流，再將兩者結(jié)合，形成一數(shù)據(jù)文件，即圖3中的接口文件(INTERFACE FILE)1。

通量圖02及通量圖03，或者其它更多的通量圖，則在堆芯穩(wěn)態(tài)基礎(chǔ)上，人為構(gòu)造軸向功率分布的振蕩(如通過控制棒移動，人為引入氙振蕩等)，通過可移動式探測器對振蕩狀態(tài)下的堆芯進行測量，構(gòu)造多個堆內(nèi)軸向功率分布與堆外測量電流相結(jié)合的數(shù)據(jù)文件，如圖3中接口文件(INTERFACE FILE)2及接口文件(INTERFACE FILE)3等。

構(gòu)造多個通量圖接口文件，對應(yīng)不同的堆內(nèi)軸向功率分布狀態(tài)，可通過堆內(nèi)-堆外標定系數(shù)處理軟件05進行處理，得到堆內(nèi)-堆外探測器的相關(guān)標定系數(shù)06。

然而該做法需要人為刻意引入軸向功率振蕩(如氙振蕩等)，從而耗費大量的時間在低功率臺階運行。例如在啟堆過程中，收集3個通量圖數(shù)據(jù)需要約16個小時，堆芯重新達到穩(wěn)態(tài)則需要約24小時，如果規(guī)定堆外探測器標定系數(shù)只有在正確更正輸入到相關(guān)系統(tǒng)后才能升功率，則在低功率運行的時間將長達數(shù)天，嚴重影響電廠的經(jīng)濟性。另外頻繁的堆內(nèi)通量圖測量將導(dǎo)致堆內(nèi)可移動式探頭的敏感性下降，探頭卡澀等機械故障出現(xiàn)的概率大幅增大，對于堆內(nèi)測量系統(tǒng)的維護也是一大劣勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種減少堆芯可移動式通量圖的測量次數(shù)，減少通過人為引入堆芯擾動等方式進行堆內(nèi)堆外標定的次數(shù)，提高電廠經(jīng)濟性并減少硬件測量系統(tǒng)的損耗的標定核反應(yīng)堆堆外探測器的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種標定核反應(yīng)堆堆外探測器的方法，包括：

步驟S1，堆芯穩(wěn)態(tài)情況下，結(jié)合堆內(nèi)探測器的測量值與理論值，通過通量圖處理軟件同時得到測量的堆內(nèi)軸向功率分布與測量的堆外探測器電流，將兩者結(jié)合形成第一接口文件；

步驟S2，通過離線通量圖處理軟件生成標定系數(shù)文件；