一种新的控制棒价值测量方法技术

本发明专利技术属于核反应堆物理试验方法领域，具体涉及一种新的控制棒价值测量方法，目的在于自主研发一套新的核电厂控制棒价值测量方法，无需在核电厂做任何实体变更改造即可实现控制棒价值的快速、准确测量。本发明专利技术的技术方案无需核电厂对核仪表系统(RPN)进行实体变更改造，并且经过现场测试验证，该方案有效且该方法测量的控制棒价值与传统方法测量的控制棒价值完全一致。使用该方法可以节省核电厂大修主线时间12小时左右，按照百万机组计算，每年带来的直接发电经济效益在500万元左右，同时可以减少核电厂除盐水的使用约15‑30吨，减少放射性废液的产生和处理，减少人因失误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核反应堆物理试验方法领域，具体涉及一种新的控制棒价值测量方法。
技术介绍
传统的控制棒价值测量方法有调硼法和换棒法两种。调硼法是通过硼化或稀释主系统的硼浓度，持续引入堆芯反应性变化，通过间断提升/插入待测量的控制棒补偿硼浓度变化的反应性，并通过反应性仪测量每次控制棒移动所引入的反应性，将各次反应性相加得到总的控制棒价值。换棒法是通过调硼法测量出一组基准控制棒价值，然后用该组控制棒与待测控制棒互换提升/插入，测得待测控制棒组的价值。以上两种传统控制棒价值测量方法均存在以下三个缺点：1)用时长。一般在核电厂启动物理试验过程中使用调硼法测量棒组价值用时约12小时，使用换棒法测量控制棒价值用时约8小时。2)数据处理误差较大。调硼法和换棒法均会带来较大的空间效应误差和人为外推误差。3)产生较多废液。每次启动物理试验，使用调硼法或换棒法测量控制棒价值均会产生约15-30吨的放射性废液。介于上述原因，需要研发出一种快速测量控制棒价值的试验方法。目前国外的动态刻棒方法需配备额外的高压电源，电厂需对核仪表测量系统(RPN系统)实施相关变更改造后方可实施，实施成本较高且过程繁琐。另外，对核仪表测量系统实施的变更改造会带来潜在的跳堆风险。
技术实现思路
本专利技术目的在于自主研发一套新的核电厂控制棒价值测量方法，无需在核电厂做任何实体变更改造即可实现控制棒价值的快速、准确测量。本专利技术是这样实现的：一种新的控制棒价值测量方法，具体包括如下步骤：步骤一：调整反应堆处于临界状态，堆芯的中子通量水平稳定在核发热点之下，反应堆的临界状态由一组控制棒组维持，该组控制棒插入堆芯的反应性为60pcm；步骤二：将所有控制棒组手动提升至堆顶，引入约60pcm的正反应性，对应倍增周期60秒，以保证中子通量以及核工率上涨速度在可控范围内；步骤三：选择好待测棒组；步骤四：等待堆芯中子通量上涨至约95％核发热点通量水平时，以最大控制棒手动插入速度连续将待测控制棒组下插至堆底；在控制棒下插过程中，反应性仪采集核仪表电流数据并计算棒组下插过程中的动态反应性；步骤五：将待测控制棒组重新手动提至反应堆顶部；在提棒过程中，控制反应堆通量变化周期，使其大于等于30秒；步骤六：重复步骤3-5，完成所有控制棒组价值测量。如上所述的步骤四中，最大控制棒手动插入速度为：100万千瓦机组和60万千瓦机组对应72步/分钟、30万千瓦机组对应60步/分钟。本专利技术的有益效果是：本专利技术的技术方案无需核电厂对核仪表系统(RPN)进行实体变更改造，并且经过现场测试验证，该方案有效且该方法测量的控制棒价值与传统方法测量的控制棒价值完全一致。使用该方法可以节省核电厂大修主线时间12小时左右，按照百万机组计算，每年带来的直接发电经济效益在500万元左右，同时可以减少核电厂除盐水的使用约15-30吨，减少放射性废液的产生和处理，减少人因失误。附图说明图1是本专利技术的一种新的控制棒价值测量方法的信号接线示意图；图2是本专利技术一种新的控制棒价值测量方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步描述。一种新的控制棒价值测量方法，具体包括如下步骤：如图1所示，试验开始前，在核电厂现场完成信号接线，将电厂核仪表系统(RPN)4个功率量程的其中一个功率量程上下部电流信号接入一个加法器，由加法器将上下部的电流信号求和。然后将该信号输送给动态反应性仪。步骤一：调整反应堆处于临界状态，堆芯的中子通量水平稳定在核发热点之下，反应堆的临界状态由一组控制棒组维持，该组控制棒插入堆芯的反应性在60pcm左右。试验过程中不允许调硼，同时也尽量避免其他会引起堆芯反应性变化的操作。步骤二：将所有控制棒组手动提升至堆顶，引入约60pcm的正反应性，对应倍增周期约60秒，以保证中子通量以及核工率上涨速度在可控范围内。步骤三：选择好待测棒组。步骤四：等待堆芯中子通量上涨至约95％核发热点通量水平时，以最大控制棒手动插入速度(如100万千瓦机组和60万千瓦机组为72步/分钟、30万千瓦机组为60步/分钟)连续将待测控制棒组下插至堆底。在控制棒下插过程中，反应性仪采集核仪表电流数据并计算棒组下插过程中的动态反应性。步骤五：将待测控制棒组重新手动提至反应堆顶部。在提棒过程中，应控制反应堆通量变化周期，使其大于等于30秒。步骤六：重复步骤3-5，完成所有控制棒组价值测量。上面结合实施例对本专利技术的实施方法作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本专利技术说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新的控制棒价值测量方法，具体包括如下步骤：步骤一：调整反应堆处于临界状态，堆芯的中子通量水平稳定在核发热点之下，反应堆的临界状态由一组控制棒组维持，该组控制棒插入堆芯的反应性为60pcm；步骤二：将所有控制棒组手动提升至堆顶，引入约60pcm的正反应性，对应倍增周期60秒，以保证中子通量以及核工率上涨速度在可控范围内；步骤三：选择好待测棒组；步骤四：等待堆芯中子通量上涨至约95％核发热点通量水平时，以最大控制棒手动插入速度连续将待测控制棒组下插至堆底；在控制棒下插过程中，反应性仪采集核仪表电流数据并计算棒组下插过程中的动态反应性；步骤五：将待测控制棒组重新手动提至反应堆顶部；在提棒过程中，控制反应堆通量变化周期，使其大于等于30秒；步骤六：重复步骤3‑5，完成所有控制棒组价值测量。

【技术特征摘要】
1.一种新的控制棒价值测量方法，具体包括如下步骤：步骤一：调整反应堆处于临界状态，堆芯的中子通量水平稳定在核发热点之下，反应堆的临界状态由一组控制棒组维持，该组控制棒插入堆芯的反应性为60pcm；步骤二：将所有控制棒组手动提升至堆顶，引入约60pcm的正反应性，对应倍增周期60秒，以保证中子通量以及核工率上涨速度在可控范围内；步骤三：选择好待测棒组；步骤四：等待堆芯中子通量上涨至约95％核发热点通量水平时，以最大控制棒手动插入速度连续将待...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德萍，廖泽军，叶国栋，代前进，潘泽飞，詹勇杰，邹森，焦健，李文涛，汪聪梅，王勇智，项骏军，张佶翱，沈聪，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33