[发明专利]根据堆芯外检测器电流来准确计算PWR功率的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用堆芯外检测器系统来确定压水反应堆(PWR)的在线堆全堆芯功率输出的方法和设备，以及对堆芯中三维功率分布和冷却剂密度的改变所进行的校正。

背景技术

PWR中的反应堆热功率水平的正式确定，是根据蒸汽发生器(S/G)上的热平衡而进行的，这被称为二级量热测量。量热计算的结果被用来检验反应堆是否正在核准的反应堆功率水平限度之内运行，并用来校准反应堆功率水平的其他表示。

这种量热计算是离线进行的。反应堆功率水平的其他表示，诸如堆芯外检测器信号电平和RCS环路温度显示值，是按照该量热而定期进行校准的，并被用来向反应堆控制和保护系统提供在线反应堆功率水平输入。不幸的是，反应堆热功率水平计算中的误差造成了反应堆功率的所有其他表示的误差。目前，还没有方便的方式来检测并校正反应堆热功率计算中的小的误差。

热平衡计算的主要部分，是进入S/G的供水的流量。流量的幅度通常是利用安装在各个S/G的主供水管线中的流量文氏管来确定。该供水文氏管流量读数受到系统和随机误差的影响，这导致了错误的反应堆功率水平计算结果。最经常的系统误差，供水文氏管变脏，使得计算出的反应堆功率比实际的反应堆功率水平大，因而需要净减小实际的反应堆功率以把视在功率保持在运行限度之内。因而电厂产生的电输出量减小了，从而减小了电力公司总收入。

发明内容

因此，需要一种改进的方法和设备，用于对反应堆功率进行在线测量，而不受热功率测量中的随机误差的影响。

还需要一种方法和设备，用于对供水文氏管变脏引起的反应堆功率量热计算中的误差或其他类型的系统量热误差源进行校正。

本发明满足了这些和其他的需要，并涉及一种方法和设备：利用反应堆堆芯中的三维功率分布的改变和冷却剂密度的改变而校正的堆芯外检测器信号来对PWR功率进行在线确定。

已经发现，供水文氏管变脏是这样一种现象，即它倾向在燃料循环中随着反应堆运行时间而增大。在该循环的早期里进行的热功率计算倾向于比较不受文氏管变脏效应的影响，因而倾向于比较准确，从而使有关的功率显示的功率校准相应地准确。为了在没有准确的热功率测量的情况下保持堆芯外检测器给出的功率校准的准确性，需要能够对堆芯外检测器信号的改变进行归一化—这些改变是由于在进行了最近一次准确的热功率测量之后发生的堆芯的径向和轴向功率分布的改变而造成的。还需要校正冷却剂密度的改变对显示的功率的影响，而这种改变是当反应堆入口温度改变时发生的。本发明涉及一种方法和系统，该方法和系统能够使来自堆芯外检测器的信号被用作以绝对方式确定反应堆功率的独立手段。实际上，根据本发明而从堆芯外检测器产生的功率测量，可被用来确定热功率测量的准确性，并在需要时对热功率测量进行校正。