SU1099762A1

SU1099762A1 - Device for controlling power of loop channel of nuclear reactor

Info

Publication number: SU1099762A1
Application number: SU823511465A
Authority: SU
Inventors: В.И. Колядин; А.Н. Косилов; П.Т. Потапенко; В.П. Сивоконь
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1985-08-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ .УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПЕТЛЕВОГО КАНАЛА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающее газовый орган управлени , размещенный в петлевом канале коаксиально его оси и соединенный с регул тором давлени газа-поглотител , отличающеес тем, что, с целью повьшени автономности управлени мощностью петлевого канала за счет уменьшени вли ни устройства на реактивность и энергораспределение дерного реактора, устройство содержит дополнительный газовьш орган управлени , размещенный коаксиально основному газовому органу управлени и отделенный от него слоем теплоносител -замедлител , причем дополнительный газовый орган SP управлени соединен с регул тором давлени газа-поглотител . СО о юA device for controlling the power of the loop channel of a nuclear reactor, which includes a gas control located in a loop channel coaxial to its axis and connected to an absorber gas pressure regulator, which is designed to reduce the autonomy of the control of the loop channel by reducing the power control of the loop channel by reducing the power control of the loop channel by reducing the power control of the loop channel, thereby reducing its autonomy. devices for reactivity and power distribution of the nuclear reactor, the device contains an additional gas control, located coaxially to the main gas control and from divided from it by a layer of coolant-retarder, with the additional gas control unit SP control connected to the pressure regulator of the absorbing gas. SO o yu

Description

1 101 10

Изобретение относ1-гтс к технике дерных реакторов. Оно пре.п.наз пачено дл автономного управлени МОЩНОСТЬРО петлевого канала дерного реактора пpeи r щecтвeннo в цел х исследовани твэлов на динамические нагрузки.The invention relates to a nuclear technology for nuclear reactors. It is designed for autonomous control of the loop channel of the nuclear reactor by the POWER system for the purpose of studying fuel rods for dynamic loads.

1 звестно устройство дл унравлпни мощностью петлевого канала, со,тержг щее регулировочные стержни системы управлени и зал( ты СУЗ реактора l |.1 is known a device for controlling the power of a loop channel, co-ordinating the control rods of the control system and the hall (the CPS of the reactor l |.

Недостками этого устройства вл ютс неравномерное по высоте петлевого канала управл ющее воздействие на энерговыделение в канале и сильное вли ние на энерговыделение соседних каналов реактора в целом.The disadvantages of this device are the uneven height of the loop channel, the control effect on the channel energy release and the strong effect on the energy release of the adjacent reactor channels as a whole.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство дл управлени мощностью петлевого канала дерного реактора включающее газовый орган управлени , размеп енный в петлевом канале коаксиально его оси и соединенный с регул тором давлени газа-поглотител Недостаточна автономность управлени такого устройства обусловлена тем, что в процессе управлени мощностью петлевогоканала возмущение реактивности реактора составл ет О,2-0,3 р, что компенсируетс регулируюир мн стержн ми реактора.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for controlling the power of a loop channel of a nuclear reactor that includes a gas control unit located in a loop channel coaxially with its axis and connected to an absorber gas pressure regulator. The insufficient autonomy of control of such a device is caused by that in the process of controlling the power of the loop channel, the perturbation of the reactivity of the reactor is O, 2–0.3 p, which is compensated for by regulating a.

Это приводит к нестационарным возмущени м радиально-азимутального энергораспределени реактора и создает дополнительную нагрузку автоматическому регул тору реактора.This leads to nonstationary disturbances of the radial-azimuthal power distribution of the reactor and creates an additional load on the automatic controller of the reactor.

Целью изобретени вл етс повышение автономности управлени ; мощностью петлевого канала за счет уменьшени вли ни устройства на реактивность и энергораспредедение дерного реактора .The aim of the invention is to increase the autonomy of control; the power of the loop channel by reducing the influence of the device on the reactivity and energy distribution of the nuclear reactor.

Поставленна цель достигаетс тем, что предлагаемое устройство управлени мощностью петлевого канала дер} ого реактора, включающее газовый орган управлени ,, размещенный :§ петлевом канале коаксиально ero оси и соединенный с регул тором давлени газа-поглотител , содержит дополнительный газовый орган управлени , размещенный коаксиально основному газовому органу управлени и отделенный от него слоем теплоносител -замедлител , причем дополнитель-ньш газовый орган управлени соединенThe goal is achieved by the fact that the proposed power control device of the loop channel of the nuclear reactor, including the gas control, located: § the loop channel coaxially to the ero axis and connected to the absorber pressure regulator, contains an additional gas control that is located coaxially to the main gas control and separated from it by a layer of coolant-retarder, with the additional gas control governing

с регул тором даг;леju-iH газа-пог.чотител .with regulator dag; leju-iH gas-flow meter.

Отличитс.пьной особенност} ю изобретени в.г етс практ1:чески . |)Тсутстви1-; возмущений реактивности и энергораспределенн при управлении мощностью потлевого канала. Это достигаетс за счет одновременного, но разнопол рного (асинхронного) измене1ШЯ штотнссти газа-поглотител в двух коаксиальных газовых органах, один из которых (основной) з} ачительно превосходит другой по отношению эффективности по моп(ности к эффективности по реактивности, где эффективность по мощности и эффективность по реактивности - степень изменени мощности г.:етлезого канала и реактивности реактора при единичном изменении плотности газа-поглотител в органе управлени с оотве тстве нно.Distinguishing features of the invention is practiced 1: ches. |) TESNI1-; reactivity disturbances and energy distribution when controlling the power of the heat supply channel. This is achieved due to the simultaneous, but different polarity (asynchronous) change of the efficiency of the absorbing gas in two coaxial gas organs, one of which is (main) better than the other in terms of efficiency (reactivity), and reactivity efficiency — the degree of change in the power of a city: the air duct and the reactivity of a reactor with a single change in the density of the absorbing gas in the control unit from the source.

На чертеже представлен петлевой канал дерного реактора 1 с размещ .енным в нем экспериментальной тепловьщ .ел ющей сборной 2 и устройством дл управлени мощностью петлевого канала, содержащим основной газовый орган управлени 3 и дополнительный газовьш орган управлени 4,The drawing shows a loop channel of the nuclear reactor 1 with the experimental heat-generating green team 2 and a device for controlling the power of the loop channel containing the main gas control body 3 and the additional gas control body 4, located therein;

Они выполнены в форме полых оболочек ,, окр;,окающих экспериментальнуюThey are made in the form of hollow shells, env;

тепловыдел ющую сборкуheat assembly

и разделеныand separated

сдоем теплоносител -заме/щитед ,5 петлевого канала 2, например обычной водой. Через отсечные клапаны 6 и 7 органы управлени 3 и 4 подключены к регул тору давлени газа-поглотител 8 в них (регулируемому реверсному насосу).With a heat transfer medium - zame / shkedad, 5 loop channel 2, for example, with ordinary water. Through shut-off valves 6 and 7, the controls 3 and 4 are connected to the pressure regulator of the absorbing gas 8 in them (adjustable reversing pump).

Работает устройство следуюио-ш обра зом.The device works as follows.

В исходном состо нии при максимально-возможной мощности тепловыдел ющей сборки 2 газ-поглотитель нейтронов (гслий-3) Б органе управлени 3 практически отсутствует,, сосредоточен Е органе управлени 4 и прилегающей к не№ коммзникационной линии, В этом состо нии мощность тепловыдел ющей сборки 2 ослаблена гелием-3 незначительно , поскольку эффективность по MoiriHocTH органа управлени 4 невелика Дл ослаблени мощности тепловьщел ющей сборки 2 по заданном закону упра-влени открывают отсечные клапаны 6 и 7 и включают на требуемую производительность регул тор давлени 8, который начинает перекачивать гелий-3 310 из органа управлени 4 в орган управлени 3. При этом ослабление мощности тепловыдел ющей сборки 2 происходит без возмущени реактивности и энергораспределени дерного реактора, так как объем органа управлени 4 и прилегающей к нему коммуникационной линии выбран так, чтобы уравн ть его по изменению реактивности органом управлени 3, т.е. обьем органа управ лени 4 должен быть больше объема органа управлени 3, так как последни имеет меньший радиус. Эффективность по мощности органа управлени 4 значительно меньше, чем аналогична эффективность органа управлени 3 за счет меньшей плотности гели -3 (больший объе,м) , большего радиуса и наличи сло теплоносител замедлител 5 между ними. Основной 3 и дополнительный 4 орга ны управлени размещены коаксиапьно в непосредственной близости друг от друга, поэтому в процессе работы не возмущают пространственное энерговыделение дерного реактора изменени радиального энергораспределени в самом петлевом канале. После достижени мощностью тепловьщел ющей сборки 2 заданного уровн отсечные клапаны 6 и 7 закрывают, регул тор давлени газа-поглотител 8 отключают. При минимально возможной мощности тепловьщел ющей сборки 2 гелий-3 в органе управлени 4 практически отсутствует и сосредоточен в органе управлени 3. Дл увеличени мощности тепловьщел ющей сборки 2 необходимо вновь открыть отсечные клапа ны 6, 7 и включить регул тор давлени д газа-поглотител 8 на требуемую производительность в реверсивном режиме, В этом случае гелий-3 протекает в обратном направлении из органа управлени 3 в орган управлени 4. Как и 45 в первом случае процесс увеличени 62 мощности не сопровож,чаетс нозмущсни ми реактивности и энергораспределени дерного реактора. Как показали расчеты, дополнительньш газовьш орган упраштени 4, представленный на чертеже, вл етс наиболее прдпочтительным, так как .имеет наивысшее отнощение эффективности по реактивности к эффективности по мощности . Однако дополнительный газовый орган управлени i может иметь и другую форму, например цилиндрического полого стержн , размещенного в центральном отверстии тепловыдел ющей сборки 2. Така форма дополнительного органа вл етс предпочтительной при отсутствии или малой толщине сло теплоносител -замедлител 5. Поскольку основной 3 и дополнительный 4 органы управлени имеют различные радиусы (и могут иметь различные толщины) дл выравнивани по реактивности следует изменить объем коммуникационной линии, прилегающей к органу управлени 4, например, путем присоединени к ней ресивера нужного объе.ма, В этом случае они будут работать в различных диапазонах изменени давлени газа-поглотител . Изобретение обеспечивает практически полную автономность управлени мощностью петлевого канала без возмущени реактивности и энергораспределени дерного реактора в процессе управлени , в то врем как базовый объект-прототип создает в процессе работы динам1-1ческие возмущени по реактивности до 0,3j3, а по энергораспределению до 5%. Кроме того, данное техническое решение повышает надежность автоматического регул тора дерного реактора, так как снижает интенсивность его работы (устран ет необходимость компенсировать возмущени , реактивности от петлевого эксперимента ) , и достаточно просто в реализации.In the initial state, at the maximum possible power of the heat-generating assembly 2, the neutron-absorbing gas (GSI-3) is practically absent in the control body 3, concentrated in the control body 4 and adjacent to the short-distance line, in this state assemblies 2 is weakened by helium-3 only slightly, since MoiriHocTH's efficiency of control 4 is low. To weaken the power of the heat-slug assembly 2, shut-off valves 6 and 7 are opened according to a given control law and switch on the required manufacturer The pressure regulator 8, which begins to pump helium-3 310 from control 4 to control 3. At the same time, the power of the heat-generating assembly 2 is weakened without disturbing the reactivity and energy distribution of the nuclear reactor, since the lines are chosen so that it is equalized by the control 3, i.e. the volume of the control body 4 must be greater than the volume of the control body 3, since the latter has a smaller radius. The power efficiency of the control body 4 is significantly less than the efficiency of the control body 3 due to the lower density of gels-3 (larger volume, m), a larger radius and the presence of a coolant layer of the moderator 5 between them. The main 3 and additional 4 control units are located coaxially in close proximity to each other, therefore, in the course of operation, the spatial energy release of the nuclear reactor does not disturb the radial energy distribution in the loop channel itself. After the power of the heat snapping assembly 2 has reached a predetermined level, the shut-off valves 6 and 7 are closed, the pressure regulator of the absorbing gas 8 is turned off. At the lowest possible power of the heat-shedding assembly 2 of helium-3, control 4 is practically absent and concentrated in control 3. To increase the power of the heat-slitting assembly 2, shut-off valves 6, 7 must be reopened and the absorber gas pressure regulator 8 must be turned on for the required performance in the reverse mode. In this case, helium-3 flows in the opposite direction from control 3 to control 4. Like 45 in the first case, the process of increasing 62 power is not accompanied by noisy disturbances vnosti and nuclear reactor power distribution. As shown by the calculations, the additional gazy organ of entrepression 4, shown in the drawing, is most preferable, since it has the highest ratio of efficiency in reactivity to efficiency in power. However, the additional gas control i may also have another shape, for example, a cylindrical hollow rod placed in the central hole of the heat-generating assembly 2. This form of the additional organ is preferable in the absence or small thickness of the delayed coolant 5. As the primary 3 and additional 4 controls have different radii (and may have different thicknesses) to align with reactivity, change the volume of the communication line adjacent to the control 4, for example, by attaching a receiver of the desired volume to it. In this case, they will operate in different ranges of pressure of the absorbing gas. The invention provides almost complete autonomy for controlling the power of the loop channel without disturbing the reactivity and power distribution of the nuclear reactor in the control process, while the basic prototype object creates in the process of work dynamic disturbances in reactivity to 0.3j3, and in energy distribution to 5%. In addition, this technical solution increases the reliability of the automatic regulator of the nuclear reactor, since it reduces the intensity of its operation (eliminates the need to compensate for disturbances and reactivity from the loop experiment), and is quite simple to implement.

Claims

DEVICE FOR CONTROLING POWER OF A NUCLEAR REACTOR LOOP CHANNEL, including a gas control located in the loop channel coaxially with its axis and connected to the absorber pressure regulator, characterized in that, in order to increase the autonomy of the loop channel power control by reducing the device’s reactivity effect and energy distribution of a nuclear reactor, the device comprises an additional gas control located coaxially with the main gas control and separated th from. him a layer of coolant-moderator, and the additional gas control body S is connected to the pressure regulator of the gas absorber.