本发明专利技术涉及一种用于堆芯监视和保护的聚合反应堆堆芯内探测器组件，该聚合反应堆堆芯内探测器组件是用于同时执行反应堆堆芯监视功能和反应堆堆芯保护功能的聚合反应堆堆芯内探测器组件，其包括：五个钒探测器和一个背景探测器，所述五个钒探测器和所述一个背景探测器用于执行反应堆堆芯监视功能；三个铂探测器，所述三个铂探测器被设置为彼此交叠，以分别使用用于执行所述反应堆堆芯保护功能的上部、中部和下部堆芯外探测器的三个输入算法；以及一个集成堆芯出口热电偶。根据本发明专利技术，通过使用钒探测器和铂探测器能够同时执行反应堆堆芯监视功能和反应堆堆芯保护功能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及堆芯内探测器组件，并且更具体地，涉及能够同时执行堆芯监视功能 和堆芯保护功能的集成堆芯内探测器组件。
技术介绍
核反应堆的安全操作的最重要的指标是功率峰值因数，并且为了监视功率峰值系 数的值，必须连续并且精确地测量三维堆芯功率分布。用于执行核电站的堆芯监视的堆芯 内探测器划分为（用于WH型核电站的）可移动型和（用于0PR1000核电站的）固定型。 可移动型堆芯内探测器能够精确地测量三维堆芯功率分布，但是由于仅周期性地 测量功率分布，所以不能执行即时测量。另一方面，固定型堆芯内探测器能够执行即时测 量，但是因为轴向堆芯探测器的数量被限制，并且反应时间慢且在堆芯中燃烧，所以必须周 期性地用新的固定型堆芯内探测器来替换。 同时，在0PR1000核电站中使用的固定型堆芯内探测器组件在常规操作期间被插 入并固定到位于核燃料组件的中心内部的导管中，并且以超过20%的额定热功率实时地监 视核反应堆堆芯的中子通量分布。45个固定型堆芯内探测器组件安装在核反应堆的堆芯位 置处，认为其能够监视在堆芯中的功率分布。 如图1和图2所示，传统堆芯内探测器组件10包括五个铑探测器11、一个背景探 测器12、能够测量堆芯的冷却剂出口温度的两个堆芯出口热电偶（堆芯出口T/C) 13、用来 填充中心构件组件和探测器之间的空间的填充焊丝14、设置在内部的延伸管15以及设置 在外部的保护管16。 另外，设置在每一个堆芯内探测器组件10内部的五个铑探测器11的长度为约16 英寸（40cm)，并且高度分别是核燃料组件高度的10 %、30 %、50 %、70 %和90 %以监视堆芯 的功率分布。 同时，因为使用堆芯外探测器以计算作为主要堆芯安全参数的偏离泡核沸腾比 (departurefromnucleateboilingratio)和局部功率密度，所以传统堆芯保护系统需要 保守计算。在使用堆芯外探测器的情况下，因为不可能精确地测量作为核反应堆的安全操 作的最重要的指标的三维堆芯功率分布，所以使用虚拟保守功率分布计算偏离泡核沸腾比 和局部功率密度。 因此，如果使用安全级别的堆芯内探测器直接计算三维堆芯功率分布并且将该三 维堆芯功率分布应用于堆芯保护系统，则能够获得大的停堆裕度或安全裕度。因此，已经强 调了安全级别堆芯内探测器的重要性。但是，传统的铑堆芯内探测器具有如下多个缺点：它 是一种具有两至三个周期（三至四年）的使用寿命的消耗型探测器，并且因为由于测量信 号的时间延迟而导致它具有不确定性，所以不能用于安全系统中。 传统堆芯内探测器起到堆芯监视作用，并且堆芯外探测器起到堆芯保护作用。另 外，具有两至三个周期的使用寿命的传统铑堆芯内探测器造成探测器替换成本增加，并且 要求用于存储高放射性废料的空间的安全。因此，传统堆芯内探测器加重了运营核电站的 负担。 同时，现有技术公开了混合型堆芯内探测器组件，其包括：铂固体探测器，该铂固 体探测器具有形成在形成集电极的包壳管（claddingtube)内部的中间的发射极、连接至 用于传输信号的发射极的一端的轴向电缆、以及填充在所述包壳管和与轴向电缆连接的发 射极之间的空间中的绝缘体；钒探测器，该钒探测器具有形成在形成集电极的包壳管的内 部的中间的发射极、连接至用于传输信号的发射电极的一端的轴向电缆、以及填充在所述 包壳管和与轴向电缆连接的发射极之间的空间中的绝缘体；以及背景探测器，所述背景探 测器具有形成在形成用于传输信号的集电极的包壳管内部的轴向电缆、以及填充在包壳管 和轴向电缆之间的空间中的绝缘体。铂固体探测器、钒探测器和背景中子探测器一体形成。
技术实现思路
技术问题 因此，本专利技术致力于解决在现有技术中产生的上述问题，并且本专利技术的目的在于 提供一种集成堆芯内探测器组件，其能够同时执行堆芯监视功能和堆芯保护功能，并且通 过将非消耗材料或低消耗材料用作对中子反应的发射器材料，能够延长探测器的使用寿 命。 技术方案 为了实现以上目的，本专利技术提供了能够同时执行堆芯监视功能和堆芯保护功能的 集成堆芯内探测器组件，该集成堆芯内探测器组件包括：五个钒探测器和一个背景探测器， 所述五个钒探测器和一个背景探测器用于执行堆芯监视功能；三个铂探测器，所述三个铂 探测器设置为彼此交叠以分别使用用于执行堆芯保护功能的上部、中部和下部三个堆芯外 探测器的输入算法；以及一个集成堆芯出口热电偶。 这里，三个铂探测器的长度分别是50英寸、100英寸和150英寸。 另外，在考虑堆芯内探测器的产量的情况下，集成堆芯内探测器组件使用探测器 的灵敏度函数来估计满足信噪比的钒探测器和铂探测器的最小电流水平，以确定堆芯内探 测器组件的机械构造并且确定所述钒探测器和所述铂探测器的发射器直径。 另外，钒探测器用来监视堆芯功率分布并且提供中子通量分布的信息。 另外，从所述钒探测器生成的信号被输入到堆芯监视系统中并且用来计算三维堆 芯功率分布，并且从所述铂探测器提供的信号被输入到所述堆芯保护系统中以执行所述堆 芯保护功能。 另外，所述钒探测器各自具有30英寸的长度，并且所述钒探测器的高度分别是所 述堆芯中的核燃料组件高度的10%、30%、50%、70%和90%。 有益效果 根据本专利技术的集成堆芯内探测器组件通过使用钒探测器和铂探测器能够同时执 行堆芯监视功能和堆芯保护功能。 另外，当应用基于堆芯内探测器的堆芯保护系统时，因为能够快速响应的铂被用 作发射器材料，所以根据本专利技术的集成堆芯内探测器组件能够直接测量堆芯的状态以提高 计算三维功率分布时的精度。因此，根据本专利技术的集成堆芯内探测器组件能够有助于在使 用堆芯外探测器时，通过去除保守主义来提高核电站的功率，并且提高偏离泡核沸腾比和 局部功率密度的裕度。 另外，根据本专利技术的集成堆芯内探测器组件能够通过使用非消耗材料或低消耗材 料（诸如钒或铂）作为对中子反应的发射器材料，来延长探测器的使用寿命。因此，在使用 高放射性材料之后，根据本专利技术的集成堆芯内探测器组件能够将堆芯内探测器废料的量减 少现有技术的三分之一，并且因此能够确保使用高放射性废料的空间并且减少核电站工人 的福射暴露。【附图说明】 图1是传统铑堆芯内探测器组件的结构的截面图。 图2是传统铑堆芯内探测器组件的结构的概念图。图3是根据本专利技术的优选实施方式的用于堆芯监视和堆芯保护的集成堆芯内探 测器组件的结构的概念图。图4是根据本专利技术的优选实施方式的用于堆芯监视和堆芯保护的集成堆芯内探 测器组件的结构的截面图。【具体实施方式】 现在，将参照附图详细参照本专利技术的优选实施方式。在本专利技术的描述中，当确定与 本专利技术相关的已知功能或结构的详细说明会使关键点不清楚时，将省略该已知功能或结构 的详细说明。另外，虽然本文将详细描述本专利技术的优选实施方式，但是应理解，不意在将本 专利技术的技术构思限制为所公开的特定形式，而是相反，在落入本专利技术的技术范围内的情况 下，能够以各种方式对本专利技术的实施方式进行改变和修改。 在下文中，将参照附图详细参照本专利技术的优选实施方式。图3是根据本专利技术的优选实施方式的用于堆芯监视和堆芯保护的集成堆芯内探 测器组件的结构的概念图，并且图4是当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够同时执行堆芯监视功能和堆芯保护功能的集成堆芯内探测器组件(100)，该集成堆芯内探测器组件包括：五个钒探测器(110)和一个背景探测器(120)，所述五个钒探测器(110)和所述一个背景探测器(120)用于执行所述堆芯监视功能；三个铂探测器(130)，所述三个铂探测器(130)被设置为彼此交叠以分别使用用于执行所述堆芯保护功能的上部、中部和下部三个堆芯外探测器的输入算法；以及一个集成堆芯出口热电偶(140)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：车均皓，申好澈，李桓守，洪淳冠，文相来，金湧培，
申请(专利权)人：韩国水力原子力株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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