[发明专利]控制元件组件定位系统

说明书

本发明涉及核电厂，具体地说，本发明涉及对于控制棒位置的在线监控，所说位置是相对于短期、长期和瞬态插入限值的调整要求而言的。

民用核电厂实际上在核反应堆运行的每个阶段都必须完全符合有关规定。在所谓的“技术规范”中清楚地记载了许多这样的规定和限制，这种“技术规范”是核电厂运营执照的一个组成部分。核蒸汽供应系统(NSSS)的每一个厂商都通过制定和调整操作规程来实现与技术规范的符合，以获得管理部门的批准。

在压水堆核电厂(PWR plants)中，有一种技术规范涉及控制棒停留在反应堆堆芯中的累计时间。众所周知，控制棒具有两个重要的作用。插入的程度直接影响到反应堆堆芯中的总功率量。另一个作用是控制堆芯中功率的局部分布，从而避免在局部相对于堆芯中产生的平均功率出现高功率峰值。特定控制棒长时间持续插入堆芯中，特别是在功率相对较高期间，可能产生两种长期的有害效应。第一，可能扰乱燃料消耗分布结构，使得当取出这些控制棒时，会产生新的、过去不曾预料到的局部功率峰值或功率振荡现象。此外，随着时间推移，控制棒可能过早地丧失有效性。

人们还熟知，可以将单根的控制棒组合在一起作为一个组件，在一个驱动机构的驱动下插入和取出，可以将多个组件，例如四个或八个，作为一组进行控制，使之基本同时地进入和移出堆芯。通常将四个或五个组进行编程使它们交替插入堆芯和从堆芯中抽出(当然，除了使所有组同时落下以中止反应堆，或使反应堆“紧急停止”的情况)。为了便于说明，将由一个驱动机构移动的一簇控制棒称为一个“控制元件组件”(CEA)，而将受控基本同时进入和移出反应堆的一组CEA称为一个“CEA组”。

按照符合技术规范的一种方法，建立核电厂操作限制条件(LCO)以对于CEA棒束组插入实行操作约束，从而确保不会违反作为技术规范根基的设计基础。这些限制一般用对于CEA棒束组在“长期稳态插入限值”(LTSSIL)与“瞬间插入限值”(TIL)之间插入位置的约束来表征。这些约束通常以在堆芯中的辐照小时数，或者有效全功率日(EFPD)数来表示。在许可的反应堆全功率操作条件下一个EFPD等价于24小时。此外，在某些条件下当超过“短期稳态插入限值”(STSSIL)时实行约束。在压水反应堆中，在全稳态功率条件下通常所有的CEA都抽出堆芯(位于堆芯之上)，而要降低功率输出则需将这些CEA向下插入堆芯。在下列表1中给出了操作限制条件的一些示例。