核电站动态刻棒现场实施方法技术

本发明专利技术涉及核电站动态刻棒现场实施方法，包括：测量过程中的空间效应修正、本地补偿电流的确定、刻棒顺序、零功率物理试验顺序的优化、以及先进反应性仪的设置和检查等。对于本发明专利技术的改进而得到的动态刻棒现场实施方法中，每组控制棒都独立测量，没有干涉效应，棒价值不依赖参考棒的价值，测量结果可靠性高；测量过程没有硼化稀释操作，能达到的最大反应性取决于初始状态的反应性，更加安全；测量操作简单，大幅度降低人为错误概率；可以提供以位置为函数的控制棒价值，提供更多的数据验证安全分析所需要的堆芯设计计算模型；提高了测量效率，每次大修中大幅度节省大修关键路径时间至少十几个小时；减少控制棒的移动和放射性废物的排放。

【技术实现步骤摘要】
核电站动态刻棒现场实施方法本申请是申请号为201410404382.4，申请日为2014年8月15号，专利技术名称为：核电站动态刻棒现场实施方法的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及核电站数字化控制
，具体涉及核电站动态刻棒在现场实施中涉及的相关方法，包括测量过程中的空间效应修正、本地补偿电流的确定、刻棒顺序、零功率物理试验顺序的优化、以及先进反应性仪的设置和检查等。
技术介绍
控制棒是核反应堆紧急控制和功率调节所不可缺少的控制部件，正常工况下，通过调节控制棒棒位，可以实现反应堆的正常启动与停闭，使反应堆在给定的功率水平运行或进行反应堆功率调节；事故工况下，通过快速插入控制棒来降低堆芯反应性，从而实现紧急停堆。控制棒在反应堆起着调节反应性的重要作用，其微积分价值是非常重要的物理量，因此控制棒微积分价值测量是核电站一项非常重要的物理启动试验。控制棒价值的计算是比较复杂的，实质上是通过反应堆的临界计算来获得的，即分别计算有控制棒存在时和没有控制棒存在时反应堆的反应性，两种情况下的反应性之差就是所要求的控制棒的总反应性价值，简称控制棒积分价值。在反应堆设计和运行时，不仅需要知道控制棒不同插入深度时的价值，而且还需要知道控制棒在堆芯不同高度处移动单位距离所引起的反应性变化，即控制棒的微分价值，其单位常采用PCM/cm。目前常用的控制棒价值测量方法包括传统的硼稀释法、棒-棒对刻法以及美国西屋公司的动态刻棒法(DRWM，DynamicRodWorthMeasurement)。由于西屋公司的动态刻棒技术能够更准确、快捷地测量控制棒微积分价值而备受工业界推崇。动态刻棒法的一般原理是：试验时，保持试验期间硼浓度不变的前提下，首先引入大约50～70pcm正反应性以提高堆芯通量水平(但该通量水平应该低于多普勒发热点)，然后采用连续快速插棒的方式将控制棒组插入堆芯，并对控制棒组的价值进行连续测量。在整个试验过程中，利用反应性仪(ADRC，AdvancedDigitalReactivityComputer)进行反应性实时计算，并由多笔记录仪记录下堆芯通量信号(来自于堆外核测仪表RPN系统)、反应性仪计算的反应性、控制棒棒位等信号。动态刻棒法利用控制棒驱动机构以正常棒速将控制棒插入堆芯，这样可以避免突然落棒对控制棒本身和堆芯结构的冲击，同时持续时间稍长、过程可控，对试验测量和试验数据处理来说是很有好处的。虽然动态刻棒法测量棒价值试验过程比较简单，但在现场实施时存在如下任意问题亟待解决：(1)空间效应的修正问题：为了使用点堆模型所推导出的反应性方程，堆芯需要处于渐进的平衡态。而传统的刻棒方法需要等待的过渡周期是比较短的，因为偏离临界不远。两个因素对过渡周期的长度起作用，其一，缓发中子在一个时间延迟之后改变了空间分布，它导致缓发中子的通量形状随着瞬发中子的形状改变而改变；其二，即便对于瞬发中子来说，基模的过渡也不是即刻改变的，因为有其它的谐波同时被激发，一直到慢慢衰减完。现有研究表明，第一个因素才是起到主导作用的。但在偏离临界较大的堆芯变化过程中，过渡周期是比较长的。动态刻棒就是这么一种情形，并且在动态刻棒测量的过程中，不能等待堆芯的过渡周期完全结束。也就是说，在动态刻棒测量中，需要对测量过程中的空间效应进行理论修正。(2)本底补偿电流的确定问题：美国西屋公司提供的本底补偿电流确定方法不适用于不同的核电站机组的本底补偿电流，导致测量结果与传统刻棒方法相差甚远，直接导致部分控制棒测量价值错误地超出验收标准。(3)刻棒顺序的优化问题：美国西屋公司提供的动态刻棒技术没有考虑优化刻棒顺序，没有结合具体的核电站机组的特性来考虑本底补偿电流的变化趋势和对棒价值的影响结果，导致该动态刻棒技术测量结果一定程度受到本底补偿电流的不利影响，直接影响动态刻棒的结果和精度。(4)零功率物理试验的优化问题：美国西屋公司提供的动态刻棒技术没有考虑优化零功率物理试验顺序，没有结合具体的核电站机组的特性来考虑慢化剂温度为正以及本底补偿电流的变化趋势和对试验结果的影响和试验时间的影响，导致该动态刻棒技术测量结果一定程度受到本底补偿电流的不利影响，直接影响零功率物理试验的精度和结果，以及商运电厂不必要的经济效益损失。(5)反应性仪的要求问题：动态刻棒测量时通常需要采用空间修正的点堆模型，具备动态测量的功能，能够测量大于2000pcm的反应性测量设备。同时要求用于反应性计算的功率量程探头电流分上部和下部分别送至先进反应性仪，而且该测量设备还最好具备本底电流补偿功能。然而，传统的反应性仪不能具备这些要求。因此动态刻棒测量时必须使用具有动态刻棒功能的先进反应性仪，试验期间必须能够对其进行设置和检查。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供一种动态刻棒现场实施中适用于具体核电站机组的本底补偿电流的确定方法。对此，本专利技术采用的技术方案是：提供一种核电站动态刻棒现场实施中本底补偿电流的确定方法，所述方法应用于具有动态刻棒模式的反应性仪上，所述确定方法包括：将全部控制棒设置为禁止自动，将所述反应性仪设置为动态刻棒模式；启动数据记录，将温度调节棒提到顶端，确定其对应的反应性，保持该反应性并增长通量；当增长通量至预设范围时，以控制棒的最大速度连续下插温度调节棒至堆底，分隔历史数据文件；等待反应堆重返次临界并稳定若干时间后，使所述反应性仪执行自身提供本底补偿电流调整功能。本专利技术的另一目的是，结合本底补偿电流的变化趋势和对棒价值的影响结果，提出适用于具体核电站机组的动态刻棒的刻棒顺序，从而可有效降低刻棒棒价值受本底补偿电流的影响，有效提高动态刻棒技术在具体核电站中的测量精度。对此，本专利技术采用的技术方案是：提供一种核电站动态刻棒现场实施中刻棒顺序的确定方法，其包括：根据本底补偿电流随堆芯状态变化的趋势以及本底补偿电流对棒价值的影响，确定动态刻棒的顺序。本专利技术的又一目的是，提出适用于具体的核电站机组的零功率物理试验顺序，以便有效降低零功率物理试验结果受本底补偿电流的影响，从而可有效提高动态刻棒测量技术在具体的核电站的应用后的测量精度和对电厂带来的经济效益。对此，本专利技术采用的技术方案是：提供一种核电站动态刻棒现场实施中零功率物理试验顺序的优化方法，包括：调整堆芯状态；在动态刻棒测量控制棒价值之后测量慢化剂温度系数。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中相同参考标号表示相同部分。图1为本专利技术一种实施例的核电站动态刻棒现场实施方法中对空间效应进行修正的流程示意图；图2为本专利技术一种实施例的核电站刻棒现场实施中本底补偿电流的确定方法的流程示意图；图3为采用西屋公司提供的本底电流补偿和采用本专利技术一种实施例的核电站动态刻棒现场实施方法中提供的本底电流补偿电流确定方法得到的现场试验结果对比示意图；图4为采用本专利技术一种实施例的核电站动态刻棒现场实施方法中提供的本底电流补偿电流确定方法进行本底电流修正后的现场试验结果的示意图；图5为一核电站中典型的本底补偿电流随堆芯状态变化的趋势示意图；图6为一核电站的具体堆芯中控制棒在其中的布置示意图；图7为本专利技术一种实施例的核电站动态刻棒现场实施方法中对刻棒顺序进行优化的流程示意图；图8为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站动态刻棒现场实施中本底补偿电流的确定方法，其特征在于，所述方法应用于具有动态刻棒模式的反应性仪上，所述确定方法包括：将全部控制棒设置为禁止自动，将所述反应性仪设置为动态刻棒模式；启动数据记录，将温度调节棒提到顶端，确定其对应的反应性，保持该反应性并增长通量；当增长通量至预设范围时，以控制棒的最大速度连续下插温度调节棒至堆底，分隔历史数据文件；等待反应堆重返次临界并稳定若干时间后，使所述反应性仪执行自身提供本底补偿电流调整功能。

【技术特征摘要】
1.一种核电站动态刻棒现场实施中本底补偿电流的确定方法，其特征在于，所述方法应用于具有动态刻棒模式的反应性仪上，所述确定方法包括：将全部控制棒设置为禁止自动，将所述反应性仪设置为动态刻棒模式；启动数据记录，将温度调节棒提到顶端，确定其对应的反应性，保持该反应性并增长通量；当增长通量至预设范围时，以控制棒的最大速度连续下插温度调节棒至堆底，分隔历史数据文件；等待反应堆重返次临界并稳定若干时间后，使所述反应性仪执行自身提供本底补偿电流调整功能。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据本底补偿电流随堆芯状态变化的趋势以及本底补偿电流对棒价值的影响，确定动态刻棒的顺序；按照所述动态刻棒的顺序进行动态刻棒以测量控制棒价值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调整堆芯状态；在动态刻棒测量控制棒价值之后测量慢化剂温度系数。4.如权利要求2所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，郭远熊，谭世杰，李文，胡汝平，冯晓明，徐志献，彭松，赵兵全，易林，洪志强，张享明，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44