[发明专利]一种核电厂堆外核测量系统计算系数校准的方法

摘要

本发明属于核电厂堆芯监督技术领域，具体涉及一种核电厂堆外核测量系统计算系数校准的方法。通过理论计算推导、堆外核仪表系统计算推导、理论修正法计算推导、核电厂理论修正法的实现等步骤来实现该方法。通过该方法的使用节约了大修主线时间(3小时/次)，减少了25.8吨/单机组/单循环放射性废液量，减少了机组操作运行风险，同时延长堆内测量系统探头寿命。

主权项

1.一种核电厂堆外核测量系统计算系数校准的方法，其特征在于，通过下述步骤对堆外核测系统计算系数进行校刻：/n(a)理论计算推导/n当反应堆内的轴向功率偏移AO在系统设定的范围变化时，判定反应堆内轴向功率偏移AO_in与反应堆堆外轴向功率偏移AO_ex存在线性关系，且堆外中子通量与堆芯功率成正比，具体关系如公式(1)和公式(2)；/n /nφ_H+φ_B＝W×K (2)/n其中，φ_H、φ_B为堆外上、下部中子通量；/nAO_ex为反应堆堆外轴向功率偏移；/nAO_in为反应堆堆内轴向功率偏移；/nA、B为线性系数，与反应堆燃耗相关；/nW为反应堆热功率；/nK为功率-中子通量转换系数；/n轴向功率偏差ΔI与反应堆堆内轴向功率偏移存在如下关系：ΔI＝AO_in×W，则将(1)、(2)带入该式得：/n /n进一步化简得：/n /n上式即为轴向功率偏差ΔI与堆外上、下部中子通量的关系；/n堆外中子通量水平无法直接测量得到，采用堆外探测器测量的电流值来表征；/n堆外探测器测量的电流与中子通量成正比，有如下关系：/nφ_H＝a×I_H、φ_B＝b×I_B/n式中，I_H、I_B为堆外上、下部探测器测量得到的电流值；/na、b为堆外上、下部探测器的通量—电流转换系数，与堆外探测器的探测效率有关；/n将该关系式带入(3)可得：/n /n上式即为轴向功率偏差ΔI与堆外上、下部探测器测量电流的关系；/n(b)堆外核仪表系统计算推导/n压水堆核电厂堆外核仪表系统功率量程电离室探测到的电流和与反应堆功率成正比，其关系式为：/nI_H+I_B＝K'×W (5)/n式中：K'为功率—电流转换系数；/n根据测量得到的I_H、I_B以及根据核电厂二回路仪表测量得到的反应堆热功率W，求出K'值；/n实际测量的反应堆内轴向功率偏移AO_in与反应堆堆外轴向功率偏移AO_ex满足下列关系式：/nAO_ex＝A'+B'×AO_in (6)/nA’、B’为实际测量的反应堆内轴向功率偏移AO_in与反应堆堆外轴向功率偏移AO_ex的线性关系中的线性系数；/n令：/n /n由(7)式得到：/n /n从(5)式中可得：/n /n(8)、(9)式代入(6)式得：/n堆外核仪表系统实际测量的ΔI’的测量值计算公式如下：/n 即:/n /n(c)理论修正法计算推导/n通过核设计软件模拟堆芯轴向功率振荡得到ΔI、I_H、I_B、A、B的计算值；/n理论计算的ΔI与堆外核仪表系统实际测量的ΔI’相同，结合公式(4)、(10)得到：/n /n /n /n联立(11)-(13)式得：/n /n /n由(14)、(15)式可知：A'、B'与理论计算的A、B及堆芯外上下部探测器的探测效率的相对值有关，在堆芯外上下部电流的探测效率一致时，A'、B'与A、B相等；/n在求得A'、B'后，结合K'，带入式(10)，得到堆外核测量系统功率量程计算因子：/n /n /n /n(d)核电厂理论修正法的实现/n根据公式(14)-(18)的推导可知：若要得到堆外核测量系统功率量程计算系数α、K_H、K_B，需要知道A、B、K'及a、b的相对比值；/n通过具备反应堆外围中子通量计算功能的核设计软件计算得到理论上的A、B；/na、b的比值通过理论计算中φ_H、φ_B与实际测量得到的I_H、I_B的比值来求得；/nK'通过实际测量的I_H、I_B、W根据(5)式求得。/n