CN114203316B - 高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法及其系统 - Google Patents

高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法及其系统，其中，测量方法包括以下步骤：基于理论假设，获得反应堆相对功率的计算公式；在热平衡工况下，获得反应堆相对功率和反应堆热功率，计算出反应堆热功率与相对功率的比例系数；将计算出的反应堆热功率与相对功率的比例系数带入理论模型，并在线获得实时反应堆相对功率，通过反应堆热功率与相对功率的比例系数转化即可得反应堆热功率。本发明所述的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，通过一回路氦气进出口温差和流量测定的方法，来确定反应堆功率，可以克服核测系统由于控制棒布置变化对反应堆热功率测量带来的不确定性。

Description

高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法及其系统
技术领域
本发明属于核反应堆工程技术领域，特别涉及模块化高温气冷堆复杂运行模式的判别，尤其涉及高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法及其系统。
背景技术
模块式高温气冷堆技术是第四代核反应堆技术。采用两个核蒸汽供应系统(简称NSSS)模块连接一台汽轮发电机组运行发电的结构型式。运行期间，一个或两个NSSS模块向汽轮机组供应蒸汽并做功，汽轮机带动发电机组发电。
在核岛和常规岛热平衡的工况下，一回路反应堆和主氦风机产生的热量与二回路蒸发器(SG)带走的热量以及一回路散热相等，通过热工测量的方法对SG功率和一回路散热功率进行计算，可以推算出反应堆热功率。
在一、二回路非热平衡的工况下，堆芯的热功率不能通过热平衡的方法确定。在非平衡工况下，反应堆热功率确定的办法是：假定堆芯裂变核功率Q与堆外泄露中子N成正比。在热平衡工况下对功率量程探测器进行标定，确定泄露中子的响应N与反应堆热功率Q比例系数K，非热平衡工况下，通过功率量程泄露中子响应N及比例系数K得出反应堆的热功率为NK。
由于高温气冷堆控制棒布置在燃料球外围，在相同反应堆功率下，控制棒插入深度不同，对反应堆泄露中子有较大的影响，造成泄露中子与堆芯功率的比例关系发生变化，因此，功率量程测堆芯功率方法的准确性受控制棒布置的影响，增加了功率测量的不确定性。
因此，研发一种可以克服控制棒布置对反应堆热功率测量带来的不确定性的非热平衡工况下反应堆功率测量方法十分必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，由于不采用反应堆泄露中子来确定反应堆热功率，而是通过一回路氦气进出口温差和流量测定的方法，来确定反应堆功率，可以克服核测系统由于控制棒布置变化对反应堆热功率测量带来的不确定性。在热平衡工况下，用热平衡计算值对本方法得出的相对值进行标定，方法简便；在热平衡的工况下可进行指示值比较，可保障本方法的正确性。
为此，本发明第一方面实施例提出了一种高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，包括以下步骤：
S1，假设：
a、反应堆热功率与堆芯氦气进出口焓差成正比，与通过堆芯的氦气质量流量成正比；
b、通过反应堆的氦气体积流量与主氦风机的转动频率成正比，氦气质量流量与主氦风机入口处氦气密度成正比；
c、主氦风机入口处氦气密度与入口处氦气压力成正比，与该处氦气绝对温度成反比；
S2，基于步骤S1的假设，获得实时反应堆相对功率的计算公式，构建包含实时反应堆相对功率、反应堆热功率与相对功率的比例系数的理论模型；
S3，在平衡工况下，获得反应堆相对功率和反应堆热功率，计算出反应堆热功率与相对功率的比例系数；
S4，将步骤S3计算出的反应堆热功率与相对功率的比例系数带入步骤S2的理论模型，并在线获得实时反应堆相对功率，通过反应堆热功率与相对功率的比例系数转化即可得出平衡或非平衡工况下反应堆热功率。
本发明实施例的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，由于不采用反应堆泄露中子来确定反应堆热功率，而是通过一回路氦气进出口温差和流量测定的方法，来确定反应堆功率，可以克服核测系统由于控制棒布置变化对反应堆热功率测量带来的不确定性。在热平衡工况下，用热平衡计算值对本方法得出的相对值进行标定，方法简便；在热平衡的工况下可进行指示值比较，可保障本方法的正确性。
优选的，步骤S2中，实时反应堆相对功率的计算公式为式(1)：
QH＝Ω×(P/Tc)×△H
式中：
QH——实时反应堆相对功率(MW)；
Ω——主氦风机实际转速(rpm)；
P——主氦风机入口处压力(Mpa)；
Tc——反应堆入口氦气绝对温度(℃)；
△H——堆芯冷热段焓差(Kcal/Kg)；
其中，△H＝Hh-Hc
式中：
Hh——由反应堆出口氦气绝对温度Th确定的热段焓(KJ/Kg)；
Hc——由反应堆入口氦气绝对温度Tc确定的冷段焓(KJ/Kg)。
优选的，步骤S2中的理论模型为式(2)：
QRX＝K×QH 式(2)
式中：
QRX——平衡或非平衡工况下一回路产生的热功率(MW)，平衡工况下由热平衡计数得出；
K——反应堆热功率与相对功率的比例系数；
QH——实时反应堆相对功率。
优选的，步骤S2中，式(1)中的主氦风机实际转速Ω、主氦风机入口处压力P、反应堆入口氦气绝对温度Tc、反应堆出口氦气绝对温度Th可通过电厂数据采集系统采集；反应堆出口氦气热段焓Hh和反应堆入口氦气冷段焓Hc焓值可通过查表得出，或通过焓值表达式自动代入公式求得。
优选的，步骤S3中，在热平衡工况下，通过热平衡试验数据处理方法得出反应堆热功率。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种用于如上所述的测量方法的高温气冷堆系统，包括反应堆、蒸汽发生器、高压加热器和除氧器；所述反应堆的氦气出口依次连通蒸汽发生器的氦气入口、主氦风机和反应堆的氦气入口；所述蒸汽发生器的换热管出口依次连通高压缸和低压缸；所述高压加热器的给水出口连通蒸汽发生器的换热管入口，高压加热器的给水入口连通除氧器的给水出口；所述高压加热器壳侧连通高压缸的一路抽汽；所述除氧器连通高压缸的另一路抽汽，除氧器的给水入口依次连通低压加热单元、凝气器和低压缸；所述低压加热单元连通低压缸的抽汽。
在本发明的一个实施例中，高压加热器的疏水出口连通除氧器。
在本发明的一个实施例中，高压加热器的给水入口与除氧器的给水出口之间的管道上安装有给水泵。
在本发明的一个实施例中，低压加热单元与凝汽器的连通管道上安装有凝结水泵。
在本发明的一个实施例中，低压加热单元包括第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器；所述第一低压加热器的入口连通凝汽器的出口，第一低压加热器的出口连通第二低压加热器的入口，第二低压加热器的出口连通第三低压加热器的入口，第三低压加热器的出口连通除氧器的给水入口。
在本发明的一个实施例中，第一低压加热器的疏水入口、第二低压加热器的疏水入口和第三低压加热器的疏水入口分别连通低压缸的一路抽汽，第一低压加热器的疏水入口还连通第二低压加热器的疏水出口，第一低压加热器的疏水出口连通凝汽器的出口；第二低压加热器的疏水入口还连通第三低压加热器的疏水出口。
本发明实施例的高温气冷堆系统，其非热平衡工况下的反应堆功率，可采用如上反应堆功率测量方法进行测量，该系统本身能源利用率较高。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的高温气冷堆系统图。
附图标记：
1-反应堆；2-蒸汽发生器；3-主氦风机；4-高压缸；5-低压缸；6-凝汽器；7-凝结水泵；8-第一低压加热器；9-第二低压加热器；10-第三低压加热器；11-除氧器；12-给水泵；13-高压加热器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图2所示，一种高温气冷堆系统，包括反应堆1、蒸汽发生器2、高压加热器13和除氧器11；反应堆1的氦气出口依次连通蒸汽发生器2的氦气入口、主氦风机3和反应堆1的氦气入口；蒸汽发生器2的换热管出口依次连通高压缸4和低压缸5；高压加热器13的给水出口连通蒸汽发生器2的换热管入口，高压加热器13的给水入口连通除氧器11的给水出口；高压加热器13的壳侧连通高压缸4的一路抽汽；除氧器11连通高压缸4的另一路抽汽，除氧器11的给水入口依次连通低压加热单元、凝气器6和低压缸5；所述低压加热单元的连通低压缸5的抽汽。
其中，反应堆1、蒸汽发生器2氦气通道和主氦风机3及其它们之间的管道构成一回路，蒸汽发生器2的换热管、高压缸4、低压缸5、凝汽器6、凝结水泵7、低压换热单元、除氧器11、给水泵12和高压加热器13及它们之间的连接管道构成二回路。
使用时，一回路氦气通过主氦风机3进入反应堆上部，从上自下通过反应堆堆芯，带走反应堆裂变产生的热量，氦气温度上升。反应堆堆芯功率越高，氦气通过反应堆后的温升越大。氦气进入蒸汽发生器2对蒸汽发生器2盘管中的水进行加热，转换成超热蒸汽，到汽轮发电机的高压缸、低压缸做功产生电能。低压缸5内的疏水部分经凝汽器6冷凝后变成给水进入低压加热单元，给水在低压加热单元中利用来自低压缸的抽汽加热后进入除氧器11，在除氧器11中利用来自高压缸4的部分抽汽进一步加热后进入高压加热器13，与来自高压缸4的部分抽汽换热后，给水进入蒸汽发生器2换热管内，与来自反应堆1的高温氦气继续换热，而换热的氦气经主氦风机3又重新返回反应堆1。
其中，反应堆为球床反应堆。
其中，高压加热器13的疏水出口连通除氧器11，来自高压缸的抽汽分两级：一级进入高压加热器，在高压加热器中加热完来自除氧器的给水后，又流入除氧器，可以实现热量的二次利用；另一级抽汽进入除氧器，对除氧器中的给水进行加热。高压加热器13的给水入口与除氧器11的给水出口之间的管道上安装有给水泵12，用于将来自除氧器的给水打入高压加热器。低压加热单元与凝汽器6的连通管道上安装有凝结水泵7。
其中，低压加热单元包括第一低压加热器8、第二低压加热器9和第三低压加热器10；所述第一低压加热器8的入口连通凝汽器6的出口，第一低压加热器8的出口连通第二低压加热器9的入口，第二低压加热器9的出口连通第三低压加热器10的入口，第三低压加热器10的出口连通除氧器11的给水入口。第一低压加热器8的疏水入口、第二低压加热器9的疏水入口和第三低压加热器10的疏水入口分别连通低压缸5的一路抽汽；第一低压加热器8的的疏水入口还连通第二低压加热器9的疏水出口，第一低压加热器8的疏水出口连通凝汽器6的出口；第二低压加热器9的疏水入口还连通第三低压加热器10的疏水出口。来自低压缸的抽汽分三级，分别进入第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器，对来自低压缸经凝汽器冷凝形成的给水依次进行加热，加热后的给水进入除氧器，同时由于第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器内的给水温度逐渐升高，将进入第三低压加热器的抽汽在加热完给水后引入第二低压加热器，第二低压加热器的抽汽在加热完给水后引入第一低压加热器，可以实现热量的二次利用，提高能源利用率。
如图1所示，一种高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，包括以下步骤：
S1，假设：
a、反应堆热功率与堆芯氦气进出口焓差成正比，与通过堆芯的氦气质量流量成正比；
b、通过反应堆的氦气体积流量与主氦风机的转动频率成正比，氦气质量流量与主氦风机入口处氦气密度成正比；
c、主氦风机入口处氦气密度与入口处氦气压力成正比，与该处氦气绝对温度成反比；
S2，基于步骤S1的假设，获得实时反应堆相对功率的计算公式，构建包含实时反应堆相对功率、反应堆热功率与相对功率的比例系数的理论模型；
S3，在平衡工况下，获得反应堆相对功率和反应堆热功率，计算出反应堆热功率与相对功率的比例系数；
S4，将步骤S3计算出的反应堆热功率与相对功率的比例系数带入步骤S2的理论模型，并在线获得实时反应堆相对功率，通过反应堆热功率与相对功率的比例系数转化即可得出平衡或非平衡工况下反应堆热功率。
其中，步骤S2中，实时反应堆相对功率的计算公式的计算公式为式(1)：
QH＝Ω×(P/Tc)×△H 式(1)
式中：
QH——实时反应堆相对功率(MW)；
Ω——主氦风机实际转速(rpm)，一回路氦气体积流量FV与转速成正比；
P——主氦风机入口处压力(Mpa)；
Tc——反应堆入口氦气绝对温度(℃)；
△H——堆芯冷热段焓差(Kcal/Kg)；
其中，△H＝Hh-Hc
式中：
Hh——由反应堆出口氦气绝对温度Th确定的热段焓(KJ/Kg)；
Hc——由反应堆入口氦气绝对温度Tc确定的冷段焓(KJ/Kg)。
其中，步骤S2中的理论模型为式(2)：
QRX＝K×QH 式(2)
式中：
QRX——平衡或非平衡工况下一回路产生的热功率(MW)，平衡工况下由热平衡计数得出；
K——反应堆热功率与相对功率的比例系数；
QH——实时反应堆相对功率。
由式(1)和式(2)可以得到比例关系方程(1)：
QRX＝K×QH＝K×Ω×(P/Tc)×△H 方程(1)
又基于a、b、c三个假设，可以得方程(2)：
QRX＝K×FV×ρ×△H＝K×QH 方程(2)
方程中：
QRX——平衡或非平衡工况下一回路产生的热功率(MW)，平衡工况下由热平衡计数得出；
K——反应堆热功率与相对功率的比例系数；
FV——主氦风机在某转速下的体积流量(m3/h)；
ρ——冷端冷却剂的水密度(kg/m3)；
QH——实时反应堆相对功率(MW)；
△H——堆芯冷热段焓差(Kcal/Kg)；
其中，△H＝Hh-Hc
式中：
Hh——由反应堆出口氦气绝对温度Th确定的热段焓(KJ/Kg)；
Hc——由反应堆入口氦气绝对温度Tc确定的冷段焓(KJ/Kg)。
其中，步骤S2中，式(1)中的主氦风机实际转速Ω、主氦风机入口处压力P、反应堆入口氦气绝对温度Tc、反应堆出口氦气绝对温度Th可通过电厂数据采集系统采集；反应堆出口氦气热段焓Hh和反应堆入口氦气冷段焓Hc焓值可通过查表得出，或通过焓值表达式自动代入公式求得。
可以理解的是，步骤S3中，在平衡工况下，获得反应堆相对功率的方法同步骤S2中一致，也即通过电厂数据采集系统采集平衡工况下的主氦风机实际转速Ω、主氦风机入口处压力P、反应堆入口氦气绝对温度Tc、反应堆出口氦气绝对温度Th；通过查表或焓值表达式自动代入公式求得平衡工况下反应堆出口氦气热段焓Hh焓值和反应堆入口氦气冷段焓Hc焓值。再将上述数据代入式(1)，即可求得平衡工况下反应堆相对功率QH。
其中，步骤S3中，在热平衡工况下，通过热平衡试验数据处理方法得出反应堆热功率QRX。
热平衡试验数据处理方法的原理为：高温气冷堆反应堆核裂变产生的热量通过蒸汽发生器传给汽轮发电机做功产生电能。在核岛和常规岛热平衡的工况下，一回路反应堆和主氦风机产生的热量与二回路蒸汽发生器(SG)带走的热量以及一回路散热相等，通过热工测量的方法对蒸汽发生器(SG)功率和一回路散热功率进行计算，可以推算出反应堆热功率。
热平衡试验数据处理方法的具体计算方法如下：
高温气冷堆一回路热源为反应堆和主氦风机；一回路热量排出包括蒸汽发生器蒸汽做功发电和一回路散热。其中，一回路热散通过四个方式排除：1)余热排出，移除反应堆舱室空气的热量；2)堆舱屏水泥结构的热量；3)蒸汽发生器舱屏水泥结构的热量；4)压力容器支承的热量。
高温气冷堆一回路热量产生和排出各项的计数方法如下：
1、蒸汽发生器二次侧热功率Q2(MW)
Q2＝q2(h2出-h2入)/1000
其中：q2-主给水流量，kg/s；h2入-主给水焓，kJ/kg；h2出-主蒸汽焓，kJ/kg。
2、余热排出热功率Q3(MW)
Q3＝Σq3i(h3i出-h3i入)/1000
其中：q3i–第i列流量，kg/s；h3i入–第i列入口焓，kJ/kg；h3i出-第i列出口焓，kJ/kg。
3、堆舱屏冷水热功率Q4(MW)
Q4＝Σq4i(h4i出-h4i入)/1000
其中：q4i–第i组流量，kg/s；h4i入–第i组入口焓，kJ/kg；h4i出-第i组出口焓，kJ/kg。
4、蒸汽发生器(SG)舱屏冷水热功率Q5(MW)
Q5＝Σq5i(h5i出-h5i入)/1000
其中：q5i–第i组流量，kg/s；h5i入–第i组入口焓，kJ/kg；h5i出-第i组出口焓，kJ/kg。
5、主氦风机冷却水热量Q6(MW)
Q6＝q5(h5出-h5入)/1000
其中：q6–主氦风机冷却水流量，kg/s；h6入-主氦风机冷却水入口焓，kJ/kg；h6出-主氦风机冷却水出口焓，kJ/kg。
6、压力容器支承冷却系统热功率Q7(MW)
Q7＝Σq7i(h7i出-h7i入)/1000
其中：q7i–第i组流量，kg/s；h7i入–第i组入口焓，kJ/kg；h7i出-第i组出口焓，kJ/kg。
7、主氦风机输入热量Q8(MW)
按照风机变频器功率的98.5％考虑。
8、反应堆热功率QRX＝Q1(MW)
Q1＝Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7-Q8。
步骤S3中，热平衡工况下获得热功率与冷却剂温差法的比例系数K＝QRX/QH。
步骤S4，也即是在热平衡或非热平衡工况下，反应堆热功率跟踪。具体来说，是在热平衡工况下按上述方法求得热功率与冷却剂温差法的比例系数K后，在电厂热平衡或非热平衡工况下，通过电厂DCS采集主氦风机实际转速信号Ω、主氦风机入口处压力P、主氦风机入口温度Tc、反应堆出口氦气温度Th、反应堆入口氦气温度Tc，可在线随时准确得出反应堆热功率K×QH，为反应堆的安全稳定运行提供了手段。
综上，本发明实施例的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，通过测定一回路反应堆氦气进出口温差和流量，来确定反应堆功率。由于该测量方法只与堆芯真实核裂变发热相关，可以克服核测系统由于控制棒布置变化对反应堆热功率测量带来的不确定性。在热平衡工况下，用热平衡计算值对本方法得出的相对值进行标定，方法简便；在热平衡的工况下可进行指示值比较，可保障本方法的正确性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，假设：
a、反应堆热功率与堆芯氦气进出口焓差成正比，与通过堆芯的氦气质量流量成正比；
b、通过反应堆的氦气体积流量与主氦风机的转动频率成正比，氦气质量流量与主氦风机入口处氦气密度成正比；
c、主氦风机入口处氦气密度与入口处氦气压力成正比，与该处氦气绝对温度成反比；
S2，基于步骤S1的假设，获得实时反应堆相对功率的计算公式，构建包含实时反应堆相对功率、反应堆热功率与相对功率的比例系数的理论模型；
S3，在平衡工况下，获得反应堆相对功率和反应堆热功率，计算出反应堆热功率与相对功率的比例系数；
S4，将步骤S3计算出的反应堆热功率与相对功率的比例系数带入步骤S2的理论模型，并在线获得实时反应堆相对功率，通过反应堆热功率与相对功率的比例系数转化即可得出平衡或非平衡工况下反应堆热功率；
步骤S2中，实时反应堆相对功率的计算公式为式(1)：
QH＝Ω×(P/Tc)×△H 式(1)
式中：
QH——实时反应堆相对功率(MW)；
Ω——主氦风机实际转速(rpm)；
P——主氦风机入口处压力(Mpa)；
Tc——反应堆入口氦气绝对温度(℃)；
△H——堆芯冷热段焓差(Kcal/Kg)；
其中，△H＝Hh-Hc
式中：
Hh——由反应堆出口氦气绝对温度Th确定的热段焓(KJ/Kg)；
Hc——由反应堆入口氦气绝对温度Tc确定的冷段焓(KJ/Kg)；
步骤S2中的理论模型为式(2)：
QRX＝K×QH 式(2)
式中：
QRX——平衡或非平衡工况下一回路产生的热功率(MW)，平衡工况下由热平衡计数得出；
K——反应堆热功率与相对功率的比例系数；
QH——实时反应堆相对功率。
2.根据权利要求1所述的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，其特征在于，步骤S2中，式(1)中的主氦风机实际转速Ω、主氦风机入口处压力P、反应堆入口氦气绝对温度Tc、反应堆出口氦气绝对温度Th可通过电厂数据采集系统采集；反应堆出口氦气热段焓Hh和反应堆入口氦气冷段焓Hc焓值可通过查表得出，或通过焓值表达式自动代入公式求得。
3.根据权利要求1所述的高温气冷堆非热平衡工况下反应堆功率测量方法，其特征在于，步骤S3中，在热平衡工况下，通过热平衡试验数据处理方法得出反应堆热功率。
4.一种用于如权利要求1至3任意一项所述的测量方法的高温气冷堆系统，其特征在于：包括反应堆、蒸汽发生器、高压加热器和除氧器；
所述反应堆的氦气出口依次连通蒸汽发生器的氦气入口、主氦风机和反应堆的氦气入口；
所述蒸汽发生器的换热管出口依次连通高压缸和低压缸；
所述高压加热器的给水出口连通蒸汽发生器的换热管入口，高压加热器的给水入口连通除氧器的给水出口；所述高压加热器的壳侧连通高压缸的一路抽汽；
所述除氧器连通高压缸的另一路抽汽，除氧器的给水入口依次连通低压加热单元、凝气器和低压缸；所述低压加热单元连通低压缸的抽汽。
5.根据权利要求4所述的高温气冷堆系统，其特征在于：高压加热器的疏水出口连通除氧器。
6.根据权利要求4所述的高温气冷堆系统，其特征在于：高压加热器的给水入口与除氧器的给水出口之间的管道上安装有给水泵；低压加热单元与凝汽器的连通管道上安装有凝结水泵。
7.根据权利要求4所述的高温气冷堆系统，其特征在于：低压加热单元包括第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器；所述第一低压加热器的入口连通凝汽器的出口，第一低压加热器的出口连通第二低压加热器的入口，第二低压加热器的出口连通第三低压加热器的入口，第三低压加热器的出口连通除氧器的给水入口。
8.根据权利要求7所述的高温气冷堆系统，其特征在于：第一低压加热器的疏水入口、第二低压加热器的疏水入口和第三低压加热器的疏水入口分别连通低压缸的一路抽汽；第一低压加热器的疏水入口还连通第二低压加热器的疏水出口，第一低压加热器的疏水出口连通凝汽器的出口；第二低压加热器的疏水入口还连通第三低压加热器的疏水出口。
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