CN115775643B - 高温堆燃料元件输送系统的保护方法和保护装置 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法和保护装置，包括：分别获取第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数；根据所述第一计数器和单一器，确定暂存球数；分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数；根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。可以在燃料元件输送系统发生故障时，通过控制复检定位装置和转向器动作至相应位置，避免乏燃料进入燃料罐。
Description
技术领域
本公开的实施例属于燃料元件输送技术领域，具体涉及一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法和保护装置。
背景技术
高温气冷堆核电站示范工程燃料元件输送系统在进行输送燃料元件时的工作流程为：输送管路将燃料元件通过计数器输送至单一器前，单一器动作一次则输送一个燃料元件到复检定位装置拦截，然后复检定位装置根据检测结果动作转向器导通至乏燃料罐或者燃料罐，最后复检定位装置将燃料元件放行，燃料元件通过相应的计数器进入对应的乏燃料罐或燃料罐。
上述燃料元件输送系统在工作过程中，如果发生如计数器计数跳变/不计数、单一器取空、复检定位装置卡壳不动作、转向器故障等异常情况，可能导致乏燃料进入到燃料罐内。
发明内容
本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法和保护装置。
本公开的实施例的一个方面，提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法，所述输送系统包括输送管路、依次串设于所述输送管路的第一计数器、单一器、复检定位装置和转向器、串设有第二计数器并与乏燃料罐连通的乏料供给管路、串设有第三计数器并与燃料罐连通的燃料供给管路，所述复检定位装置控制所述转向器选择性地与所述乏料供给管路和所述燃料供给管路中的一者导通，所述方法包括：
分别获取所述第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数；
根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；
分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数；
根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。
可选的，所述根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；其中，
若所述第一计数器的计数增加，则所述暂存球数增加相应计数；
若所述单一器动作，则所述暂存球数减少相应动作次数值。
可选的，所述分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数，包括：
将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加，并减去所述第一计数，得到所述待检球数。
可选的，所述根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，包括：
若所述待检球数为预设数值，则判定所述输送系统的工作状态为正常，否则判定所述输送系统的工作状态为故障。
可选的，所述在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作，包括：
在所述输送系统的工作状态为故障时，向所述复检定位装置发出保护拦截信号，以使得所述复检定位装置动作至拦截位置以对燃料元件进行拦截；以及，
向所述转向器发出保护动作信号，以使得所述转向器动作至所述乏燃料罐方向；以及，
屏蔽所述保护拦截信号和所述保护动作信号之外的信号。
可选的，所述方法还包括：
若所述第一计数、所述第二计数、所述第三计数和所述暂存球数每次的变化时间分别短于预设定值，则确定所述输送系统的工作状态为故障。
可选的，所述方法还包括：
当所述暂存球数超出预设阈值，则控制所述输送系统停止向所述输送管路内输送所述燃料元件。
本公开的实施例的另一个方面，提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护装置，所述输送系统包括输送管路、依次串设于所述输送管路的第一计数器、单一器、复检定位装置和转向器、串设有第二计数器并与乏燃料罐连通的乏料供给管路、串设有第三计数器并与燃料罐连通的燃料供给管路，所述复检定位装置控制所述转向器选择性地与所述乏料供给管路和所述燃料供给管路中的一者导通，所述装置包括：
第一计数单元、第二计数单元和第三计数单元，用于分别获取所述第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数；
暂存球数单元，用于根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；
待检球数单元，用于分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数；
判断单元，用于根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。
可选的，所述待检球数单元包括加法模块和减法模块；
所述加法模块，用于将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加；
所述减法模块，用于将接收到的相加值与所述第一计数相减，得到所述待检球数。
可选的，所述装置还包括延时单元；
所述延时单元用于滤除逻辑运算周期间隔产生的误信号。
本公开的实施例的高温堆燃料元件输送系统的保护方法和保护装置，可以在燃料元件输送系统发生故障时，通过控制复检定位装置和转向器动作至相应位置，避免乏燃料进入燃料罐。
附图说明
图1为现有的高温堆燃料元件输送系统的结构示意图；
图2为本公开的一实施例的一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法的流程示意框图；
图3为本公开的另一实施例的一种高温堆燃料元件输送系统的保护装置的组成示意框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
下文先对本公开的提出背景进行说明。
如图1所示，高温堆燃料元件输送系统包括输送管路110、依次串设于所述输送管路110的第一计数器111、单一器112、复检定位装置113和转向器114、串设有第二计数器121并与乏燃料罐130连通的乏料供给管路120、串设有第三计数器141并与燃料罐150连通的燃料供给管路140，所述复检定位装置113控制所述转向器114选择性地与所述乏料供给管路120和所述燃料供给管路140中的一者导通。
具体地，如图1所示，燃料元件通过第一计数器111到达单一器112前，单一器112动作一次则输送一个燃料元件到复检定位装置113拦截，然后复检定位装置113根据检测结果动作转向器114导通至乏料供给管路120或者燃料供给管路140，最后复检定位装置113将燃料元件放行。燃料元件包括乏燃料、燃料和石墨球，其中，乏燃料经由乏料供给管路120、第二计数器121进入乏燃料罐130，燃料或石墨球经由燃料供给管路140、第三计数器141进入燃料罐150。
但是，上述燃料元件输送系统在工作过程中，如果发生如计数器计数跳变/不计数、单一器取空、复检定位装置卡壳不动作、转向器故障等异常情况，可能导致乏燃料进入到燃料罐内。
基于此，为避免乏燃料进入燃料罐，设计出高温堆燃料元件输送系统的保护方法，可以有效避免乏燃料进入燃料罐，可以使得设备运行更为可靠。
具体地，如图2所示，本公开的实施例提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法，所述方法包括：
S1、分别获取所述第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数。
具体地，一并结合图1，在燃料元件输送系统输送燃料元件的过程中，每次只允许一个燃料元件从单一器112过球进入乏燃料罐或者燃料罐。将通过第一计数器111的燃料元件的计数增量作为第一计数，将通过第二计数器121的燃料元件的计数增量作为第二计数，将通过第三计数器141的燃料元件的计数增量作为第三计数。其中，各计数增量为输送系统开始工作后对应通过各计数器的燃料元件的数量。
S2、根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数。
具体地，在本步骤中，暂存球数的确定方法如下：若所述第一计数器111的计数增加，则所述暂存球数增加相应计数。若所述单一器112动作，则所述暂存球数减少相应动作次数值。即暂存球数根据第一计数器111和单一器112变化。
S3、分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数。
具体地，在得到暂存球数、第二计数、第三计数和第一计数之后，通过预先设定的计算方式得出待检球数。例如：将所述第二计数和所述第三计数相加，然后减去所述第一计数，并与所述暂存球数相加，得到所述待检球数。将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加，并减去所述第一计数，所得数值乘以设定系数常量，得到待检球数。
优选的，待检球数的确定方法如下：将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加，并减去所述第一计数，得到所述待检球数。也就是说，在燃料元件输送系统完成输送后，将得到的暂存球数、第二计数和第三计数相加，然后减去第一计数得到的值即为待检球数。
S4、根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。
具体地，在本步骤中，所述根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，包括：若所述待检球数为预设数值，则判定所述输送系统的工作状态为正常，否则判定所述输送系统的工作状态为故障。也就是说，根据待检球数来判断输送系统是否发生故障。可以将预设数值设置为0或1，若待检球数为0或1，则输送系统的工作状态为正常，若待检球数小于0或大于1，则输送系统的工作状态为故障。其中，在燃料元件通过单一器112并位于输送管路时，若待检球数为1则系统处于正常工作状态。在燃料元件进入乏燃料罐130或燃料罐150时，若待检球数为0则系统处于正常工作状态。
具体地，在本步骤中，所述在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作，包括：在所述输送系统的工作状态为故障时，向所述复检定位装置发出保护拦截信号，以使得所述复检定位装置动作至拦截位置以对燃料元件进行拦截。以及，向所述转向器发出保护动作信号，以使得所述转向器动作至所述乏燃料罐方向。以及，屏蔽所述保护拦截信号和所述保护动作信号之外的信号。也就是说，当输送系统发生故障时，会向复检定位装置113发出保护拦截信号使其动作至拦截位置，并对燃料元件进行拦截。也会向转向器114发出保护动作信号使其动作至乏燃料罐130的方向，转向器114与乏料供给管路120导通，燃料元件进入乏燃料罐内。同时，也会屏蔽保护拦截信号和保护动作信号之外的信号。
本实施例的高温堆燃料元件输送系统的保护方法可以判断燃料元件输送系统是否发生如计数器计数跳变/不计数、单一器取空、复检定位装置卡壳不动作、转向器故障等异常情况，并在燃料元件输送系统发生上述故障时，通过控制复检定位装置和转向器动作至相应位置，避免乏燃料进入燃料罐。
示例性地，所述方法还包括：若所述第一计数、所述第二计数、所述第三计数和所述暂存球数每次的变化时间分别短于预设定值，则确定所述输送系统的工作状态为故障。
示例性地，设置输送系统向输送管路110内输送燃料元件的间隔时间为T0，单一器112动作一次的时间为T1，燃料元件完成检测判断的时间为T2，转向器114转向动作一次的时间为T3，复检定位装置113将燃料元件放行至第二计数器121或第三计数器141的时间均为T4，转向器归位动作一次的时间为T5。则每次输送一个燃料元件至对应的乏燃料罐或者燃料罐的总时间为T＝T1+T2+T3+T4+T5。其中，T为每次输送一个燃料元件至对应的乏燃料罐或者燃料罐的总时间。第一计数的变化时间应大于T0，第二计数、第三计数、暂存球数的变化时间均应大于T。也就是说，若第一计数的变化时间小于T0，或者第二计数的变化时间小于T，或者第三计数的变化时间小于T，或者暂存球数的变化时间小于T，均可以判定输送系统故障。当然，对于预设定值T0、T1、T2、T3、T4、T5的具体值可以根据实际工作需要进行设定选择，本实施例作为一个示例描述，对预设定值的具体值并不限制。
示例性地，所述方法还包括：当所述暂存球数超出预设阈值，则控制所述输送系统停止向所述输送管路内输送所述燃料元件。
具体地，设置预设阈值，当暂存球数的值超出预设阈值，输送系统停止向输送管路110内输送燃料元件。例如设置预设阈值为3，当暂存球数超过3个时，输送系统停止向输送管路110内输送燃料元件。能够防止因单一器前储存过多燃料元件，导致单一器容易出现取空的问题，也可以方便检修。当然，预设阈值也可以设置为其他数值，本实施例对此并不作具体限制。
另一方面，如图1和图3所示，本公开的实施例提供一种高温堆燃料元件输送系统的保护装置，所述输送系统包括输送管路110、依次串设于所述输送管路110的第一计数器111、单一器112、复检定位装置113和转向器114、串设有第二计数器121并与乏燃料罐130连通的乏料供给管路120、串设有第三计数器141并与燃料罐150连通的燃料供给管路140，所述复检定位装置113控制所述转向器114选择性地与所述乏料供给管路120和所述燃料供给管路140中的一者导通，所述装置包括：
第一计数单元310、第二计数单元320和第三计数单元330，用于分别获取所述第一计数器111、第二计数器121和第三计数器141的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数。暂存球数单元340，用于根据所述第一计数器111和所述单一器112，确定暂存球数。待检球数单元350，用于分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数。判断单元360，用于根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置113和所述转向器114动作。
具体地，如图1和图3所示，第一计数单元310、第二计数单元320、第三计数单元330和暂存球数单元340的输出端均电连接待检球数单元350的输入端，待检球数单元350的输出端电连接判断单元360的输入端。第一计数单元310、第二计数单元320和第三计数单元330分别获取第一计数器111、第二计数器121和第三计数器141的计数增量作为第一计数、第二计数和第三计数。若第一计数器111的计数增加，则暂存球数增加相应计数。若单一器112动作，则暂存球数减少相应动作次数值。
待检球数单元350包括加法模块351和减法模块352。所述加法模块351，用于将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加。所述减法模块，用于将接收到的相加值与所述第一计数相减，得到所述待检球数。暂存球数单元340、第二计数单元320和第三计数单元330的输出端均电连接加法模块351的输入端，加法模块351和第一计数单元310的输出端电连接减法模块的输入端。通过加法模块和减法模块可以计算得到待检球数，待检球数输出至判断单元360，由判断单元360判定输送系统是否故障，若故障则向复检定位装置113发出保护拦截信号使其动作至拦截位置，并对燃料元件进行拦截。向转向器114发出保护动作信号使其动作至乏燃料罐130的方向，转向器114与乏料供给管路120导通，燃料元件进入乏燃料罐内。
本公开的实施例的高温堆燃料元件输送系统的保护装置，可以对计数器计数跳变/不计数、单一器取空、复检定位装置卡在放行/拦截位置等不同异常进行逻辑保护，并在燃料元件输送系统发生故障时，通过控制复检定位装置和转向器动作至相应位置，避免乏燃料进入燃料罐。
示例性地，如图3所示，所述装置还包括延时单元370。所述延时单元用于滤除逻辑运算周期间隔产生的误信号。
具体地，延时单元370的输入端电连接待检球数单元350的输出端，延时单元370的输出端电连接判断单元360的输入端。待检球数经由延时单元370输送至判断单元360，如此设置可以通过延时模块滤除逻辑运算周期间隔可能产生的误信号，提高保护装置的精确性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种高温堆燃料元件输送系统的保护方法，所述输送系统包括输送管路、依次串设于所述输送管路的第一计数器、单一器、复检定位装置和转向器、串设有第二计数器并与乏燃料罐连通的乏料供给管路、串设有第三计数器并与燃料罐连通的燃料供给管路，所述复检定位装置控制所述转向器选择性地与所述乏料供给管路和所述燃料供给管路中的一者导通，其特征在于，所述方法包括：
分别获取所述第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数；
根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；
分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数；
根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。
2.根据权利要求1所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；其中，
若所述第一计数器的计数增加，则所述暂存球数增加相应计数；
若所述单一器动作，则所述暂存球数减少相应动作次数值。
3.根据权利要求1所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数，包括：
将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加，并减去所述第一计数，得到所述待检球数。
4.根据权利要求1所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，包括：
若所述待检球数为预设数值，则判定所述输送系统的工作状态为正常，否则判定所述输送系统的工作状态为故障。
5.根据权利要求1所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作，包括：
在所述输送系统的工作状态为故障时，向所述复检定位装置发出保护拦截信号，以使得所述复检定位装置动作至拦截位置以对燃料元件进行拦截；以及，
向所述转向器发出保护动作信号，以使得所述转向器动作至所述乏燃料罐方向；以及，
屏蔽所述保护拦截信号和所述保护动作信号之外的信号。
6.根据权利要求1至5任一项所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一计数、所述第二计数、所述第三计数和所述暂存球数每次的变化时间分别短于预设定值，则确定所述输送系统的工作状态为故障。
7.根据权利要求1至5任一项所述的高温堆燃料元件输送系统的保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述暂存球数超出预设阈值，则控制所述输送系统停止向所述输送管路内输送所述燃料元件。
8.一种高温堆燃料元件输送系统的保护装置，所述输送系统包括输送管路、依次串设于所述输送管路的第一计数器、单一器、复检定位装置和转向器、串设有第二计数器并与乏燃料罐连通的乏料供给管路、串设有第三计数器并与燃料罐连通的燃料供给管路，所述复检定位装置控制所述转向器选择性地与所述乏料供给管路和所述燃料供给管路中的一者导通，其特征在于，所述装置包括：
第一计数单元、第二计数单元和第三计数单元，用于分别获取所述第一计数器、第二计数器和第三计数器的计数增量，以分别得到第一计数、第二计数和第三计数；
暂存球数单元，用于根据所述第一计数器和所述单一器，确定暂存球数；
待检球数单元，用于分别根据所述暂存球数、所述第二计数、所述第三计数与所述第一计数，确定待检球数；
判断单元，用于根据所述待检球数，确定所述输送系统的工作状态，并在所述输送系统的工作状态为故障时发出故障信号，以使得所述复检定位装置和所述转向器动作。
9.根据权利要求8所述的高温堆燃料元件输送系统的保护装置，其特征在于，所述待检球数单元包括加法模块和减法模块；
所述加法模块，用于将所述暂存球数、所述第二计数和所述第三计数相加；
所述减法模块，用于将接收到的相加值与所述第一计数相减，得到所述待检球数。
10.根据权利要求9所述的高温堆燃料元件输送系统的保护装置，其特征在于，所述装置还包括延时单元；
所述延时单元用于滤除逻辑运算周期间隔产生的误信号。
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2022
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| 高温气冷堆核材料衡算方法研究;张敏等;《原子能科学技术》;第54卷(第3期);第475-480页 * |
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