CN103594131B - 百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法及装置 - Google Patents

百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及百万千瓦级压水堆核电站的关键技术,尤其涉及一种在百万千瓦级压水堆核电站寿期末功率运行状态下的慢化剂温度系数测量方法和装置,该方法包括:在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值;在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量;根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。本发明实施例提供的方法可以避免因引入扰动使堆芯产生难以控制的氙振荡,继而引发反应堆跳堆的问题,提高堆芯的安全性和可靠性。

Description

百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法及装置
技术领域
本发明涉及百万千瓦级压水堆核电站的关键技术,尤其涉及一种在百万千瓦级压水堆核电站寿期末功率运行状态下的慢化剂温度系数测量方法和装置。
背景技术
堆芯寿期是指反应堆堆芯能够维持有效满功率运行的时间,通常在压水堆核电厂,根据堆芯运行时间的长短,将堆芯寿期分为寿期初(BOL)、寿期中(MOL)及寿期末(EOL)三种情况。反应堆运行过程中,由于然耗及其他效应,剩余反应性逐渐减少。当剩余反应性降到零以后,反应堆处于次临界状态,不能继续运行。实际运行中,除了补偿燃耗所需的剩余反应性外,还必须考虑因反应堆运行控制、克服缸的毒性以及反应堆从冷态到热态引起的功率亏损等还需要有一定时间的剩余反应性。
寿期末延伸运行是指寿期末运行工况下,当一回路的硼浓度接近0mg/L时,通过降温和降功率引入反应性,以保证反应堆加深燃耗继续保持功率运行。慢化剂,又称中子减速剂。在一般情况下,可裂变核发射出的中子的飞行速度比其被其它可裂变核的捕获的中子速度要快,因此为了产生链式反应,就必须要将中子的飞行速度降下来,这时就会使用慢化剂。慢化剂温度系数αmod对堆芯反应性的变化和控制非常重要,是反应堆在核设计上自身固有的自稳性好坏的重要指标和保证反应堆安全运行的一个重要参数,在核电站运行技术规范中,慢化剂温度系数明确规定必须为负数。慢化剂温度系数αmod的定义为堆芯慢化剂平均温度每变化1℃时所引起的反应性的变化,即:
其中,Δρ为反应性变化量,△Tm为慢化剂的平均温度变化量。
当慢化剂的平均温度增加时,慢化剂的密度减小,慢化剂的宏观散射截面和吸收截面也随之减小,这就使得慢化剂的慢化特性和吸收特性发生变化,导致慢化剂温度系数αmod发生正负变化。另外,慢化剂温度系数的正负还取决于含硼冷却剂中的中子吸收和慢化的比较,会随着堆芯平均燃耗的加深变得更负。
在功率运行期间,现有的测量慢化剂温度系数的测量方法,通过在反应堆中快速引入控制棒棒位变化或功率变化,使反应堆温度发生变化,并跟踪该温度的变化量,这种方式的缺点在于,由于在寿期末功率运行期间,对堆芯快速引入扰动,容易引起难以控制的氙振荡等问题,继而有可能引发反应堆跳堆,影响堆芯安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种百万千瓦级压水堆核电站寿期末功率运行期间慢化剂温度系数测量方法,旨在解决现有技术在功率运行期间,对慢化剂温度系数测量时容易引起堆芯氙震荡,甚至可能引发反应堆跳堆的问题,从而提高堆芯安全性和可靠性。
本发明是这样实现的,一种百万千瓦级压水堆核电站寿期末功率运行期间慢化剂温度系数测量方法,所述方法包括下述步骤:
在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值;
在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量;
根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
优选的,所述预设公式为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*△P]/△Tm
其中,所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述△CB*(Δρ/△CB)为正常功率运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述△P为延伸运行工况下功率水平变化量,所述△Tm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
优选的,所述方法还包括判断步骤,所述判断步骤具体为:
当获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值与寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的理论设计值不相符,或者获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值不满足相应的安全验收准则时,则对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计
优选的,所述步骤在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值具体为:
选取反应堆处于寿期末正常功率运行工况下,慢化剂平均温度、燃料平均温度、氙浓度、钐浓度不变,控制棒的棒位保持不变的状态,在所述指定时长范围内记录堆芯燃耗变化量和对应的燃耗价值。
优选的,所述方法还包括验证步骤,所述验证步骤具体包括:
在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平;
根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值;
将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
优选的,所述方法还包括延伸运行工况下测量条件检测步骤,所述测量条件检测步骤包括:
判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长、达到氙平衡状态且检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围、蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置。
优选的,所述测量条件检测步骤还包括:
采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;
判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
优选的,所述步骤在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值中,所述指定时长范围为24小时。
本发明的另一目的在于提供一种百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,所述装置包括:
第一采集单元:用于在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值;
第二采集单元:用于在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量;
获取单元:用于根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
优选的,所述预设公式为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*△P]/△Tm
其中,所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述ΔCB*(Δρ/ΔCB)为延伸运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述△P为延伸运行工况下功率水平变化量,所述△Tm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
优选的,所述装置还包括所述装置还包括处理单元,所述处理单元用于在获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值与寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的理论设计值不相符,或者获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值不满足相应的安全验收准则时,则对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计。
优选的,所述第一采集单元具体用于选取反应堆处于正常功率运行工况下,慢化剂平均温度、燃料平均温度、氙浓度、钐浓度不变,控制棒的棒位保持不变的状态,在所述指定时长范围内记录堆芯燃耗变化量和对应的燃耗价值。
优选的,所述装置还包括验证单元,所述验证单元用于在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平;
根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值;
将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
优选的,所述装置还包括条件检测单元,用于判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长、达到氙平衡状态且检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围、蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置。
优选的,所述条件检测单元还用于采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
优选的,所述第一采集单元中,所述指定时长范围为24小时。
在本发明中,在正常功率运行工况下采集因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值及该燃耗变化量,此时燃耗价值与硼浓度变化引入的价值一致,在延伸运行工况下,一回路的硼浓度不会发生改变,由燃耗的变化而引起温度变化,在两种状态下采集时长相同的前提下,并考虑功率反馈效应的因素,可得到在延伸运行工况下的慢化剂温度系数,且在延伸运行状态下不用刻意人为引入扰动去改变温度值而得到慢化剂温度系数,避免出现因引入扰动使反应堆在寿期末功率运行期间出现难以控制的氙震荡,继而引发可能的反应堆跳堆的问题,提高堆芯的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的实现流程图;
图2是本发明第二实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的实现流程图;
图3是本发明第三实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的结构框图;
图4是本发明第四实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的结构框图;
图5是本发明第四实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明实施例中,为解决现有技术中对百万千瓦级压水堆核电站寿期末功率运行状态下慢化剂温度系数的测量的问题,或者需要通过短时间快速改变控制棒棒位或改变功率从而刻意改变温度来得到寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的变化值,但这种情况下容易给堆芯带来难以控制的氙震荡,继而可能引起跳堆问题,安全性不高。本发明实施例通过在寿期末的正常功率运行工况下的指定时长范围采集燃耗变化量和燃耗价值,并在延伸运行工况下采集的温度变化量、燃耗变化量及功率水平变化量获取到寿期末功率运行期间的慢化剂温度系数,在延伸运行工况下不需要引入额外的堆芯干扰,可以安全的测量得到慢化剂温度系数,避免引入难以控制的氙震荡和出现可能的反应堆跳堆问题。
实施例一:
图1示出了本发明实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法的实现流程,详述如下:
在步骤S101中,在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值。
具体的,所指定的时长以能够取得明显的数据变化,如本实施例中所采集的堆芯燃耗变化量和燃耗价值,一般选取24个小时以上,本实施例中作为一种较优的选择方式,该指定时间长范围选择为24小时。
正常功率运行状态一般指堆芯稳定运行于满功率状态下,功率的变化量很小,一般可以忽略不计。在此状态下,通过改变硼的浓度可以维持该满功率运行状态,此时,慢化剂的平均温度、燃料平均温度、氙浓度、钐浓度以及控制棒棒位保持不变的状态。
在上述状态下,采集燃耗变化量和对应的燃耗价值。此处,燃耗价值可以由硼浓度的变化量与硼微分价值的乘积的形式表示,通过采集硼浓度改变量和选取满足要求的理论硼微分价值得到燃耗价值。
在步骤S102中,在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量。
具体的,在延伸运行工况下,此时,堆芯硼浓度已经很低,一般不会再发生改变,当然,作为本发明实施例的一种更优的实施方式,还可以采取相应的措施来保证硼浓度不发生改变,如启动稳压器的加热器和开启旁路除盐装置等,包括上述方式但不局限于上述方式。在硼浓度不发生改变的前提下,在该指定时长范围内,与步骤S101相一致的时长,如24小时内燃耗的变化量,会引起温度变化和功率水平的变化。
此步骤中,在延伸运行工况下,硼的浓度非常小,一般不会发生改变,但出于对测量结果的精确度考虑,可以引入相应的措施来保证硼浓度不变,以使燃耗变化量与温度变化量与功率水平变化量相对应。
在步骤S103中,根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
所述预设公式可以为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*ΔP]/△Tm(1)
当然并不局限于上述方式,本实施例所采用的这种获取方式为通过实际验证可行的一种较佳获取方式。
其中,公式中所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述ΔCB*(Δρ/ΔCB)为寿期末正常功率运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述ΔP为延伸运行工况下功率水平变化量,所述△Tm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
根据在步骤S101和步骤S102中所测量得到的数据,并查表得到对应该状态下的功率反馈系数值,即可得到在功率状态下的慢化剂温度系数。
本实施例中,通过选取正常运行功率状态下采集燃耗变化量和对应的燃耗价值,在延伸运行工况下,取相同的指定时长范围内记录燃耗变化量、功率水平变化量及慢化剂平均温度变化量,根据公式(1)即可得到慢化剂温度系数,不需要人为刻意引入干扰,以免出现堆芯氙震荡导致跳堆的安全性问题。
实施例二:
图2示出了本发明实施例二提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数实现流程,详述如下:
在步骤S201中,在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值。
在步骤S202中,延伸运行工况下测量条件检测。
具体的,所述测量条件检测包括判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长且达到氙平衡状态。
所述最少指定时长一般设定为24小时,可认为反应堆已经进入热态满功率状态,当然该指定时长还可以作出相应的调整,以能更加准确的确定进入寿期末的热态满功率状态下稳定且达到氙平衡状态。此步骤的目的在于可靠的在测试数据时处于稳定状态,使得到的数据准确度更高和提高测试安全性。
作为进一步的检测措施,本发明实施例还可包括采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;
判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
如现在设定一回路的压力值范围为15.5±0.1Mpa,一回路冷却剂平均温度与参考温度的差值为小于或等于0.5℃。当在该允许的范围之内时,可以认为达到该项规定的要求。
在本发明实施例中,所述测量条件还可包括检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围,蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置,如果是,则认为满足该项测量条件满足要求。该项检测措施的目的在于更好的提高操作的安全性。
在步骤S203中,在延伸运行工况下,采集所述时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量。
在步骤S202中的检测条件符合要求时,即可对延伸运行状态下的各参数进行采集检测,此步骤在实施例一中已详细描述,在此不作重复赘述。
在步骤S204中,根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
在步骤S205中,在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平。
在步骤S206中,根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值。
在步骤S207中,将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
具体的,根据理论实践,在对应的硼浓度和功率水平值,可以通过查表得到该状态下所对应的慢化剂温度系数理论值,通过将其与测量值进行比较,可以判断本发明实施例所述测试方法是否在规定的测试精度要求范围之内,证明本发明实施例所述测试方法的可靠性。在大亚湾和岭澳核电站中,一般规定测试精度的验收范围为±5.4。
在步骤S208中,判断寿期末功率运行期间慢化剂温度系数理论设计值与反应堆运行实际值的相符性,并确保满足相应的安全验收准则,如果不满足,则需要对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计。
在核电站的运行技术规范中,明确规定了慢化剂温度系数必须为负。
在步骤S201中,采集的数据表格如下表所示:
在步骤S203中,得到延伸运行工况下测试的数据及根据公式(1)计算的结果如下表所示:
因此,通过上表可以看出,本发明实施例中所采用的计算方法的误差为2.122,其在规定的误差范围之内,符合技术上的精度要求。
本实施例通过引入延伸运行状态条件的检测,可以保证测量的准确性和安全性,通过将测试的结果与理论结果比较,可以对测试的结果进行验证,证明其可靠性。
实施例三:
图3示出了本发明第三实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测试装置的结构框图,详述如下:
本发明实施例所述百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,包括第一采集单元301,第二采集单元302和获取单元303,简述如下:
所述第一采集单元301,用于在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值。
所述第二采集单元302,用于在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量。
所述获取单元303,用于根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
所述预设公式可以为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*△P]/△Tm
其中,所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述ΔCB*(Δρ/ΔCB)为寿期末正常功率运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述ΔP为延伸运行工况下功率水平变化量,所述△Tm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
此实施例为与实施例一所述方法实施例相对应的的装置实施例,其已在实施例已有详述描述。
实施例四:
图4示出了本发明第四实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置结构框图,详述如下:
本发明实施例所述慢化剂温度系数测量装置包括第一采集单元401,第二采集单元402、条件检测单元403、获取单元404和处理单元,简述如下:
所述第一采集单元401,用于在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值。
所述第二采集单元402,用于在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量。
所述第二采集单元402,还用于启动稳压器的加热器和开启旁路除盐装置,以确保硼浓度均匀不变。
所述测量条件检测单元403,用于判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长、达到氙平衡状态,且检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围,蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置。
还可以用于采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
所述获取单元404,用于根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
作为本发明实施例的另一种优选方式,如图5所示,所述慢化剂温度系数测量装置包括第一采集单元501,第二采集单元502、条件检测单元503、获取单元504、验证单元505和处理单元506。
所述验证单元505用于在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平;
根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值;
将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
所述处理单元506在获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值与寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的理论设计值不相符,或者获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值不满足相应的安全验收准则时,则对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计。
在本发明实施例中,在正常功率运行工况下采集因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值及该燃耗变化量,此时燃耗价值与燃耗变化量成正比,在延伸运行工况下,一回路的硼浓度不会发生改变,由燃耗的变化而引起温度变化,在两种状态下采集时长相同的前提下,并考虑功率反馈效应的因素,可得到在延伸运行工况下的慢化剂温度系数,且在延伸运行状态下不用刻意人为引入扰动去改变温度值,避免出现因引入扰动使堆芯在寿期末功率运行期间出现难以控制的氙震荡,继而引发可能的反应堆跳堆的问题,提高堆芯的安全性和可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值;
在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量;
根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
2.根据权利要求1所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述预设公式为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*ΔP]/ΔTm(1)
其中,所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述ΔCB*(Δρ/ΔCB)为延伸运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述ΔP为延伸运行工况下功率水平变化量,所述ΔTm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
3.根据权利要求1所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,还包括判断步骤,所述判断步骤具体为:
当获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值与寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的理论设计值不相符,或者获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值不满足相应的安全验收准则时,则对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计。
4.根据权利要求1所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述步骤在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值具体为:
选取反应堆处于正常功率运行工况下,慢化剂平均温度、燃料平均温度、氙浓度、钐浓度不变,控制棒的棒位保持不变的状态,在所述指定时长范围内记录堆芯燃耗变化量和对应的燃耗价值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述方法还包括验证步骤,所述验证步骤具体包括:
在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平;
根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值;
将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
6.根据权利要求1所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述方法还包括延伸运行工况下的测量条件检测步骤,所述测量条件检测步骤包括:
判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长、达到氙平衡状态且检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围、蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置。
7.根据权利要求6所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述测量条件检测步骤还包括:
采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;
判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
8.根据权利要求6所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量方法,其特征在于,所述步骤在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值中,所述指定时长范围为24小时。
9.一种百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述装置包括:
第一采集单元:用于在指定时长范围内的正常功率运行工况下,因堆芯燃耗变化而产生堆芯燃耗价值变化时,采集所述燃耗变化量和对应的燃耗价值;
第二采集单元:用于在延伸运行工况下,采集所述指定时长范围内的燃耗变化量及对应的慢化剂平均温度变化量和功率水平变化量;
获取单元:用于根据预设公式获取延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值。
10.根据权利要求9所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述预设公式为:
αmod=-[(BU延伸/BU正常)*ΔCB*(Δρ/ΔCB)+αp*ΔP]/ΔTm
其中,所述αmod为慢化剂温度系数,所述BU延伸为延伸运行工况下的燃耗变化量,所述ΔCB*(Δρ/ΔCB)为正常运行工况下燃耗价值,所述BU正常为正常运行工况下的燃耗变化量,所述αp为功率反馈系数,所述ΔP为延伸运行工况下功率水平变化量,所述ΔTm为延伸运行工况下慢化剂平均温度变化量。
11.根据权利要求9所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述装置还包括处理单元,所述处理单元用于在获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值与寿期末功率运行期间慢化剂温度系数的理论设计值不相符,或者获取到的所述延伸运行工况下的慢化剂温度系数测量值不满足相应的安全验收准则时,则对反应堆的安全重新进行论证评估或重新进行核设计。
12.根据权利要求9所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述第一采集单元具体用于选取反应堆处于正常功率运行工况下,慢化剂平均温度、燃料平均温度、氙浓度、钐浓度不变,控制棒的棒位保持不变的状态,在所述指定时长范围内记录堆芯燃耗变化量和对应的燃耗价值。
13.根据权利要求9-12任一项所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述装置还包括验证单元,所述验证单元用于在所述延伸运行工况的指定时长范围内,采集堆芯的硼浓度及功率水平;
根据所述采集的堆芯的硼浓度和功率水平,查找到慢化剂温度系数对应的理论值;
将所述慢化剂温度系数的理论值与所述慢化剂温度系数测量值比较得到偏差,判断所述偏差是否属于允许的偏差范围之内。
14.根据权利要求9所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述装置还包括延伸运行工况下的测量条件检测单元,用于判断反应堆功率是否在寿期末的热态满功率状态下稳定运行了最少指定时长、达到氙平衡状态且检测控制棒除R棒外是否全部提出堆芯且R棒处于调节带范围、蒸汽发生器的水位是否维持在与功率水平相对应的位置。
15.根据权利要求14所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述条件检测单元还用于采集一回路压力值及一回路慢化剂平均温度,将所述一回路慢化剂平均温度与参考温度作比较;判断一回路的压力值及所述一回路慢化剂平均温度与其参考温度的差值是否在允许的数值范围。
16.根据权利要求9所述的百万千瓦级压水堆核电站慢化剂温度系数测量装置,其特征在于,所述第一采集单元中,所述指定时长范围为24小时。
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