[发明专利]一种控制反应堆的方法及装置

权利要求书

1、一种采用多根控制棒控制核电站的反应堆的方法，所述反应堆包括：

1)一个装有反应燃料元件的堆芯，用来给在堆芯容积内产生中子通量的原子核裂变反应提供燃料，在所述容积的每一个区域内，由其中存在的中子通量使反应本身发生并以热的形式给出随中子通量变化的原子核功率，

2)一个具有一条穿过所述堆芯的支路的冷却剂回路，以带出所述功率，使之用于反应堆外的不同负载上，

测量用的测量装置，特别是测量所述冷却剂的温度，以提供一个过热比和冷却剂的平均温度，所述过热比表示一个预定的临界通量与所述通量为最大的热点上的局部实际热通量之比(该临界热通量不管发生在堆芯的哪点都将是非常危险的)，所述平均温度应接近能使电站最佳运行的正常值，

3)多个备有位移装置和控制装置的控制棒，所述位移装置和控制装置通过在堆芯的相应区域纵向地插入或提出这些棒来控制其位置，控制棒的位置由其提出比例来确定，每一个控制棒沿其长度方向分布着中子吸收材料并给出负反应性，在相应的控制棒插入的整个深度上的堆芯区域中使所述的中子通量及核功率降低，这种以控制棒的位移来改变堆芯核功率的方法是以中子通量分布表现出畸变并带来附加的堆芯损耗而实现的，这些控制棒的一种由精密控制棒构成，在常规的控制操作时，这种控制棒能在很大的高度范围内位移，使核功率随之发生很大变化，这种核功率的较大变化对所述外部负载而言并非经常发生，另一种控制棒由调节棒构成，所述棒控制装置接收冷却剂的平均温度，根据该温度大于还是小于温度的正常值来减少或增加调节棒的提出比，从而构成一个调节回路，它通过使核功率发生小的变化而把所述的平均温度自动地保持在正常值附近，所述变化常常影响着外部负载，若核功率是个常数，则将引起所述温度的变化，所述控制装置在常规运行时将所述调节棒的位移限制在某一调节范围内，该范围被限制在反应堆的两个工作极限之间，它们分别对应于这些棒的两个高的提出比例，以便通过限制由这种棒束的位移经常使中子通量产生的畸变的幅度来限制堆芯的损耗，

所述控制方法包括：

a)在常规控制操作时，为使核功率随外部负载发生较大的变化而移动精密控制棒，

b)可以在运行时根据一旦过热比下降到一个低的警戒阈值以下时发出的报警信号而附加插入所述控制棒来降低功率，以便使过热比至少提高到该阈值，所述阈值是反应堆的另一工作极限，它决定于一个比1大得多的安全系数，以保证在一达到该值时，所述过热并不接近危险状态，即使在可能发生某些预先考虑到的偶然事故时也不会达到危险状态，

c)响应反应堆工作参数的变化调节反应堆的工作极限，

其特征在于：d)在所说的调节范围内，对不同的调节棒位置选择不同的低过热比警戒阈值，当所述棒的提出比例相对小些时就选择相对高些的阈值，当所说的比例相对高些时，则选择相对低些的阈值，因而，当过热比在这两个阈值之间而调节棒位于下述位置时，避免了核功率以及送往外部负载的功率的减少，所述调节棒位于这样的位置，当万一发生预先虑及的一个事故时，只要使该棒在所述调节范围内适当地位移，就能充分避免一切按所述的危险方式接近所述过热的危险。

2、一种按照权利要求1的方法，其特征在于：至少在所述的一段调节范围上，选择基本线性和递降变化的所述低警戒阈值（B）的值（G）作为所述调节棒的提出比例的函数。

3、一种按照权利要求2的方法，其特征在于：在所述的调节范围底部区段基本把所说的低警戒阈值（B）选成常数值（F），而在所述范围的上部区段选择基本上线性减小的值（G）。

4、一种用来执行权利要求1的方法以提供控制的装置，其特征在于：包含一个自动确定过热比的低警戒阈值的电路，该电路接受代表所述调节棒的提出比例的数据并提供所述的警戒阈值，这个阈值是所述提出比例的逐渐下降的预定函数（B）。