[发明专利]核电站硼稀释事故处理方法以及系统

说明书

本发明公开了一种核电站硼稀释事故处理方法以及系统，适用于功率运行自动控制工况，方法包括：棒控棒位系统提供控制棒棒位的测量信号给反应堆保护系统；反应堆保护系统根据棒控棒位系统提供的测量信号得到控制棒的实际棒位数值，并根据所述实际棒位数值确定是否需要启用隔离稀释源功能以输出隔离信号给化学和容积控制系统，从而实现在功率运行自动控制工况下发生硼稀释事故时自动隔离稀释源，满足操纵员较长时间不干预的验收要求，比如华龙项目要求的30分钟不干预的时间要求，显著提高机组的安全性能以及自动化程度，满足三代堆型的安全要求，达到三代堆型的技术指标要求。

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电站硼稀释事故处理方法以及系统。

背景技术

反应堆硼稀释事故为向一回路意外引入较低硼浓度的硼酸溶液或者除盐水，造成反应性失控增加，这会给反应堆的安全带来巨大的威胁。根据反应性引入的快慢，可将硼稀释事故分为均匀硼稀释和非均匀硼稀释两种类型。针对功率运行期间发生均匀稀释事故时，目前不同的堆型有不同的处理方案，并且不同堆型的验收准则也有显著差别。

例如，AP1000堆型由于其自身设计特点，其功率运行时硼误稀释过程具有固有的缓慢性，使其在硼稀释事故发生时，操纵员有足够的时间采取措施。AP1000硼误稀释事故分析中的时间验收准则为15分钟。

再例如，CPR堆型针对功率运行期间发生的均匀硼稀释事故采用超温超功保护，由该保护功能触发自动停堆，同时使操纵员在反应堆重返临界前有足够的时间排查并隔离稀释源。CPR堆型满足RCC-P的要求，即在硼稀释事故发生时，操纵员有10分钟的不干预时间，以便于对事故进行判断制定干预策略。

具体的，CPR1000堆型中，机组在功率运行(自动控制)工况下，硼稀释事故发生时，反应堆由超温ΔT通道保护触发停堆，保证操纵员在反应堆重返临界之前有足够的时间排查并隔离稀释源，稀释源隔离后反应堆达到可控状态。可控状态至安全停堆状态，由操纵员手动操作RBS(应急硼化系统)对一回路进行硼化。在CPR1000机组功率运行(自动控制)工况，如果发生硼误稀释，一回路的硼浓度会不断的减少，正反应性不断引入，为了维持功率稳定，R棒会不断下插，来补偿这部分的反应性。R棒下查到达低低限时会发出报警，这时开始计时，如果硼误稀释继续进行，R棒仍然会不断下插，直至低低低限，触发C12信号闭锁R棒下插。如果硼误稀释事故仍然继续，一回路的温度会不断的上升，功率会上升，直至触发超温超功保护，触发停堆信号，所有控制棒插入，会将堆芯带入次临界，如果硼误稀释仍未被终止，直至临界为止。临界时的时间减去报警的时间就是操纵员无需干预的时间，只要操纵员无需干预的时间满足验收准则10分钟即可。这种方案的缺陷如下：CPR堆型应对硼稀释事故的策略并未考虑自动隔离稀释源，自动化程度不高；CPR堆型在功率运行(自动控制)工况下的均匀硼稀释事故的验收准则仅满足RCC-P的要求，即10分钟，该安全性能达不到三代核电的安全标准。其他的核电站，比如华龙项目如果同样使用CPR的处理策略，由于该机组工艺系统设计方案所导致的导致的机组的固有特性，超温超功跳堆保护功能无法保证硼误稀释事故中不发生DNB(偏离泡核沸腾)现象。