[發明專利]一種堆跟機模式反應堆功率控制系統及方法

在審

• 申請號: 202210577093.9
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114944236A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 姚堯;余儼;梁舒婷;常重喜;葉林;趙峰;馬喜強;黃鵬;王磊;趙敬鍇;張建剛;侯加麟;徐浩凇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G21C17/06
• 分類號: G21C17/06;G21C17/112
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種堆跟機模式反應堆功率控制系統，其特征在于，包括反應堆功率測量模塊(1)、汽輪機沖動級壓力測量模塊(2)、一回路平均溫度測量模塊(3)、反應堆功率輸出模塊(4)、汽輪機功率輸出模塊(5)、一回路參考溫度輸出模塊(6)、一回路平均溫度輸出模塊(7)、功率偏差數據處理模塊(8)、溫度偏差數據處理模塊(9)、選擇器模塊(10)、通斷器(11)、控制棒方向和速度邏輯模塊(13)及控制棒驅動機構(14)；

反應堆功率測量模塊(1)的輸出端與反應堆功率輸出模塊(4)的輸入端相連接，反應堆功率輸出模塊(4)的輸出端與功率偏差數據處理模塊(8)的輸入端相連接，汽輪機沖動級壓力測量模塊(2)的輸出端與汽輪機功率輸出模塊(5)的輸入端及一回路參考溫度輸出模塊(6)的輸入端相連接，一回路平均溫度測量模塊(3)的輸出端與一回路平均溫度輸出模塊(7)的輸入端相連接，一回路參考溫度輸出模塊(6)的輸出端及一回路平均溫度輸出模塊(7)的輸出端與選擇器模塊(10)的輸入端相連接，功率偏差數據處理模塊(8)的輸出端與選擇器模塊(10)的輸入端及控制棒方向和速度邏輯模塊(13)的輸入端相連接，選擇器模塊(10)的輸出端與通斷器(11)的控制端相連接，溫度偏差數據處理模塊(9)的輸出端與通斷器(11)的輸入端相連接，通斷器(11)的輸出端與控制棒方向和速度邏輯模塊(13)的輸入端相連接，控制棒方向和速度邏輯模塊(13)的輸出端與控制棒驅動機構(14)的控制端相連接。

2.根據權利要求1所述的堆跟機模式反應堆功率控制系統，其特征在于，通斷器(11)的輸出端經延時控制模塊(12)與控制棒方向和速度邏輯模塊(13)的輸入端相連接。

3.一種堆跟機模式反應堆功率控制方法，其特征在于，基于權利要求1所述的堆跟機模式反應堆功率控制系統，包括以下步驟：

1)根據反應堆功率測量模塊(1)輸出的反應堆功率，通過反應堆功率輸出模塊(4)計算反應堆實時功率信號P_N；根據汽輪機沖動級壓力測量模塊(2)輸出的汽輪機沖動級壓力，通過汽輪機功率輸出模塊(5)計算汽輪機實時功率信號P_T；

2)通過功率偏差數據處理模塊(8)計算反應堆功率P_N與汽輪機功率P_T的功率偏差ΔP，再將計算得到的功率偏差ΔP輸入到選擇器模塊(10)及控制棒方向和速度邏輯模塊(13)中；

3)將選擇器模塊(10)輸出的信號輸入至通斷器(11)中，以控制通斷器(11)的通斷；

4)當功率偏差ΔP大于等于預設偏差時，則通斷器(11)閉鎖溫度偏差數據處理模塊(9)計算溫度偏差信號，當功率偏差ΔP超過死區值時，則控制棒方向和速度邏輯模塊(13)生成控制棒提升/下插指令，再以此控制控制棒驅動機構(14)，使得功率偏差ΔP低于死區值；

5)根據汽輪機沖動級壓力測量模塊(2)輸出的汽輪機沖動級壓力，通過一回路參考溫度輸出模塊(6)計算一回路冷卻劑參考溫度T_ref；根據一回路平均溫度測量模塊(3)輸出的一回路平均溫度，通過一回路平均溫度輸出模塊(7)計算一回路冷卻劑平均溫度T_avg；

6)通過溫度偏差數據處理模塊(9)計算一回路冷卻劑參考溫度T_ref與平均溫度T_avg的溫度偏差ΔT；

7)當功率偏差ΔP低于預設偏差時，則控制棒方向和速度邏輯模塊13不發出功率控制信號，此時通斷器(11)不閉鎖溫度偏差數據處理模塊(9)產生的溫度偏差信號，溫度偏差數據處理模塊(9)產生的控制信號通過控制棒方向和速度邏輯模塊(13)生成控制棒提升/下插指令，以控制控制棒驅動機構(14)，對一回路冷卻劑溫度T_avg進行調節。

4.根據權利要求3所述的堆跟機模式反應堆功率控制方法，其特征在于，選擇器模塊10輸出的信號為0或者1。

5.根據權利要求3所述的堆跟機模式反應堆功率控制方法，其特征在于，通斷器(11)的輸出端經延時控制模塊(12)與控制棒方向和速度邏輯模塊(13)的輸入端相連接。

6.根據權利要求5所述的堆跟機模式反應堆功率控制方法，其特征在于，步驟7)中，溫度偏差數據處理模塊(9)產生的控制信號經延時控制模塊(12)延時后，通過控制棒方向和速度邏輯模塊(13)生成控制棒提升/下插指令。