[發(fā)明專利]一種核電廠堆外核測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算系數(shù)校準(zhǔn)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711021595.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107863164B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡鋒;胡娟;蔣校豐;蔡光明;張少泓;陳國(guó)華;陳超;王濤;呂棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建福清核電有限公司;上海核星核電科技有限公司
• 主分類號(hào): G21C17/10
• 分類號(hào): G21C17/10;G21C17/108
• 代理公司: 11007 核工業(yè)專利中心
• 代理人: 張雅丁<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.一種核電廠堆外核測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算系數(shù)校準(zhǔn)的方法，其特征在于，通過(guò)下述步驟對(duì)堆外核測(cè)系統(tǒng)計(jì)算系數(shù)進(jìn)行校刻：

(a)理論計(jì)算推導(dǎo)

當(dāng)反應(yīng)堆內(nèi)的軸向功率偏移AO在系統(tǒng)設(shè)定的范圍變化時(shí)，判定反應(yīng)堆內(nèi)軸向功率偏移AO_in與反應(yīng)堆堆外軸向功率偏移AO_ex存在線性關(guān)系，且堆外中子通量與堆芯功率成正比，具體關(guān)系如公式(1)和公式(2)；

φ_H+φ_B＝W×K (2)

其中，φ_H、φ_B為堆外上、下部中子通量；

AO_ex為反應(yīng)堆堆外軸向功率偏移；

AO_in為反應(yīng)堆堆內(nèi)軸向功率偏移；

A、B為線性系數(shù)，與反應(yīng)堆燃耗相關(guān)；

W為反應(yīng)堆熱功率；

K為功率-中子通量轉(zhuǎn)換系數(shù)；

軸向功率偏差ΔI與反應(yīng)堆堆內(nèi)軸向功率偏移存在如下關(guān)系：ΔI＝AO_in×W，則將(1)、(2)帶入該式得：

進(jìn)一步化簡(jiǎn)得：

上式即為軸向功率偏差ΔI與堆外上、下部中子通量的關(guān)系；

堆外中子通量水平無(wú)法直接測(cè)量得到，采用堆外探測(cè)器測(cè)量的電流值來(lái)表征；

堆外探測(cè)器測(cè)量的電流與中子通量成正比，有如下關(guān)系：

φ_H＝a×I_H、φ_B＝b×I_B

式中，I_H、I_B為堆外上、下部探測(cè)器測(cè)量得到的電流值；

a、b為堆外上、下部探測(cè)器的通量—電流轉(zhuǎn)換系數(shù)，與堆外探測(cè)器的探測(cè)效率有關(guān)；

將該關(guān)系式帶入(3)可得：

上式即為軸向功率偏差ΔI與堆外上、下部探測(cè)器測(cè)量電流的關(guān)系；

(b)堆外核儀表系統(tǒng)計(jì)算推導(dǎo)

壓水堆核電廠堆外核儀表系統(tǒng)功率量程電離室探測(cè)到的電流和與反應(yīng)堆功率成正比，其關(guān)系式為：

I_H+I_B＝K'×W (5)

式中：K'為功率—電流轉(zhuǎn)換系數(shù)；

根據(jù)測(cè)量得到的I_H、I_B以及根據(jù)核電廠二回路儀表測(cè)量得到的反應(yīng)堆熱功率W，求出K'值；

實(shí)際測(cè)量的反應(yīng)堆內(nèi)軸向功率偏移AO_in與反應(yīng)堆堆外軸向功率偏移AO_ex滿足下列關(guān)系式：

AO_ex＝A'+B'×AO_in (6)

A’、B’為實(shí)際測(cè)量的反應(yīng)堆內(nèi)軸向功率偏移AO_in與反應(yīng)堆堆外軸向功率偏移AO_ex的線性關(guān)系中的線性系數(shù)；

令：

由(7)式得到：

從(5)式中可得：

(8)、(9)式代入(6)式得：

堆外核儀表系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量的ΔI’的測(cè)量值計(jì)算公式如下：

即:

(c)理論修正法計(jì)算推導(dǎo)

通過(guò)核設(shè)計(jì)軟件模擬堆芯軸向功率振蕩得到ΔI、I_H、I_B、A、B的計(jì)算值；

理論計(jì)算的ΔI與堆外核儀表系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量的ΔI’相同，結(jié)合公式(4)、(10)得到：

聯(lián)立(11)-(13)式得：

由(14)、(15)式可知：A'、B'與理論計(jì)算的A、B及堆芯外上下部探測(cè)器的探測(cè)效率的相對(duì)值有關(guān)，在堆芯外上下部電流的探測(cè)效率一致時(shí)，A'、B'與A、B相等；

在求得A'、B'后，結(jié)合K'，帶入式(10)，得到堆外核測(cè)量系統(tǒng)功率量程計(jì)算因子：

(d)核電廠理論修正法的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)公式(14)-(18)的推導(dǎo)可知：若要得到堆外核測(cè)量系統(tǒng)功率量程計(jì)算系數(shù)α、K_H、K_B，需要知道A、B、K'及a、b的相對(duì)比值；

通過(guò)具備反應(yīng)堆外圍中子通量計(jì)算功能的核設(shè)計(jì)軟件計(jì)算得到理論上的A、B；

a、b的比值通過(guò)理論計(jì)算中φ_H、φ_B與實(shí)際測(cè)量得到的I_H、I_B的比值來(lái)求得；

K'通過(guò)實(shí)際測(cè)量的I_H、I_B、W根據(jù)(5)式求得。