乏燃料池的冷却系统投运管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及了一种乏燃料池的冷却系统投运管理方法及系统，该冷却系统投运管理方法包括：获取每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率；获取每组乏燃料组件的质量，并采用VBA工具计算乏燃料池的总衰变热功率；获取预先建立的乏燃料池热交换模型，并根据所述乏燃料池热交换模型及乏燃料池的总衰变热功率，确定当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度限值；对当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度进行测量，以获取进口温度测量值，并根据所述进口温度测量值及所述进口温度限值，确定冷却系统的投运方案。实施本发明专利技术的技术方案，不但可节省人力和时间，而且可为运行人员提供科学的冷却系统投运的意见。提供科学的冷却系统投运的意见。提供科学的冷却系统投运的意见。

Operation management method and system of cooling system of spent fuel pool

【技术实现步骤摘要】
乏燃料池的冷却系统投运管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及核电领域，尤其涉及一种乏燃料池的冷却系统投运管理方法及系统。

技术介绍

[0002]金属铀燃料组件在核反应堆内进行持续自发链式核裂变反应，经过一定时间裂变后，裂变核素金属铀大量消耗，裂变产物和锕系核素大量的产生，核反应堆堆芯停止运行后，裂变产物和锕系核素中含有大量的放射性，会持续衰变释放出大量热量。
[0003]目前，现有的衰变热计算软件只可以计算单位质量金属铀的三部分(light elements、actinides、fission products)衰变热功率。然后，仍需要花费大量的人力来对衰变热功率进行重复叠加计算才能获得乏燃料池的总衰变热，而且，现有技术也无法根据乏燃料池的温度及乏燃料池的总衰变热，给出冷却系统的投入建议。因此，现有技术的不足归纳如下：
[0004]1.需要花费大量的人力对燃料组件进行分类、筛选、计算、统计、计算得到每一组燃料组件的衰变热数据，计算量大，不能根据现场需求及时响应；
[0005]2.无法确定乏燃料池衰变热与冷却水温度的关系，也就无法为运行人员提供冷却系统的投运意见。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述浪费人力、时间以及无法为运行人员提供冷却系统的投运意见缺陷，提供一种的冷却系统投运管理方法及系统。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种乏燃料池的冷却系统投运管理方法，包括：
[0008]步骤S10.根据乏燃料池中每组乏燃料组件的功率史，获取每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率；
[0009]步骤S20.获取每组乏燃料组件的质量，并根据每组乏燃料组件的质量、每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，采用VBA工具计算乏燃料池的总衰变热功率；
[0010]步骤S30.获取预先建立的乏燃料池热交换模型，并根据所述乏燃料池热交换模型及乏燃料池的总衰变热功率，确定当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度限值，其中，所述乏燃料池热交换模型与预设的乏燃料池的温度报警阈值、冷却系统的冷却水流量、乏燃料池含硼水的流量、冷却系统的当前配置相关；
[0011]步骤S40.对当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度进行测量，以获取进口温度测量值，并根据所述进口温度测量值及所述进口温度限值，确定冷却系统的投运方案。
[0012]优选地，所述步骤S20包括：
[0013]步骤S21.获取每组乏燃料组件的质量，并根据每组乏燃料组件的质量、每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，计算每组乏燃料组件的衰变热功率；
[0014]步骤S22.将每组乏燃料组件的衰变热功率进行叠加，以获取乏燃料池的总衰变热功率。
[0015]优选地，在所述步骤S21中，根据公式1计算每组乏燃料组件的衰变热功率：
[0016]Q
i
＝(Q1+Q2+Q3)*m
i
ꢀꢀ
公式1
[0017]其中，Q
i
为第i组乏燃料组件的衰变热功率，Q1、Q2、Q3分别为第i组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，m
i
为第i组乏燃料组件的质量。
[0018]优选地，在所述步骤S22中，根据公式2计算乏燃料池的总衰变热功率：
[0019][0020]其中，Q为乏燃料池的总衰变热功率，n为乏燃料池的乏燃料组件的数量。
[0021]优选地，所述步骤S20还包括：
[0022]步骤S23.输出每组乏燃料组件的衰变热功率及乏燃料池的总衰变热功率。
[0023]优选地，在步骤S20之后，还包括：
[0024]步骤S40.根据乏燃料池的总衰变热功率、乏燃料池的体积、乏燃料池的每组乏燃料组件的体积、乏燃料池的乏燃料组件的数量、乏燃料池含硼水的比热容，计算乏燃料池硼水的温升速率。
[0025]优选地，在步骤S40中，根据公式3计算乏燃料池硼水的温升速率：
[0026][0027]其中，为乏燃料池硼水的温升速率，Q为乏燃料池的总衰变热功率，C2为乏燃料池含硼水的比热容，V为乏燃料池的体积，V
m
为乏燃料池的每组乏燃料组件的体积，n为乏燃料池的乏燃料组件的数量。
[0028]优选地，所述乏燃料池热交换模型为：
[0029][0030][0031]其中，T
A
为当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度限值，t
A
为乏燃料池的温度报警阈值，Q为乏燃料池的总衰变热功率，W1为当前投运的冷却系统的冷却水流量，W2为乏燃料池含硼水的流量，C1为冷却水的比热容，C2为乏燃料池含硼水的比热容，K为冷却系统的板式热交换器的传热系数，S为冷却系统的板式热交换器的换热面积，q为当前投运的冷却系统的列数。
[0032]优选地，在所述步骤S40中，根据所述进口温度测量值及所述进口温度限值，确定冷却系统的投运方案，包括：
[0033]步骤S41.若所述进口温度测量值小于所述进口温度限值，则维持当前投运的冷却系统的列数；
[0034]步骤S42.若所述进口温度测量值不小于所述进口温度限值，则增加投运一列冷却系统。
[0035]本专利技术还构造一种乏燃料池的冷却系统投运管理系统，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，所述处理器在执行所述计算机程序时实现以上任一项所述乏燃料池的冷却系统投运管理方法的步骤。
[0036]本专利技术所提供的技术方案，采用VBA工具可自动从原有的衰变热计算软件获取单位质量金属铀的三部分衰变热功率，并自动计算出乏燃料池的总衰变热功率，因此，可一键式实现乏燃料池总衰变热功率的获取，节省大量人力和时间。而且，在正常工况期间，可根据所计算出的乏燃料池的总衰变热功率及预先建立的乏燃料池热交换模型，自动确定出当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度限值，并通过该进口温度限值与当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度测量值的比较，来确定冷却系统的投运方案，为运行人员提供科学的热交换器换热系统投运的意见。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
[0038]图1是本专利技术乏燃料池的冷却水温度确定方法实施例一的流程图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]首先说明的是，由于原有的衰变热计算软件只可以计算单位质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料池的冷却系统投运管理方法，其特征在于，包括：步骤S10.根据乏燃料池中每组乏燃料组件的功率史，获取每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率；步骤S20.获取每组乏燃料组件的质量，并根据每组乏燃料组件的质量、每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，采用VBA工具计算乏燃料池的总衰变热功率；步骤S30.获取预先建立的乏燃料池热交换模型，并根据所述乏燃料池热交换模型及乏燃料池的总衰变热功率，确定当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度限值，其中，所述乏燃料池热交换模型与预设的乏燃料池的温度报警阈值、冷却系统的冷却水流量、乏燃料池含硼水的流量、冷却系统的当前配置相关；步骤S40.对当前投运的冷却系统的冷却水的进口温度进行测量，以获取进口温度测量值，并根据所述进口温度测量值及所述进口温度限值，确定冷却系统的投运方案。2.根据权利要求1所述的乏燃料池的冷却系统投运管理方法，其特征在于，所述步骤S20包括：步骤S21.获取每组乏燃料组件的质量，并根据每组乏燃料组件的质量、每组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，计算每组乏燃料组件的衰变热功率；步骤S22.将每组乏燃料组件的衰变热功率进行叠加，以获取乏燃料池的总衰变热功率。3.根据权利要求2所述的乏燃料池的冷却系统投运管理方法，其特征在于，在所述步骤S21中，根据公式1计算每组乏燃料组件的衰变热功率：Q
i
＝(Q1+Q2+Q3)*m
i
ꢀꢀꢀꢀ
公式1其中，Q
i
为第i组乏燃料组件的衰变热功率，Q1、Q2、Q3分别为第i组乏燃料组件的单位质量金属铀的三部分衰变热功率，m
i
为第i组乏燃料组件的质量。4.根据权利要求3所述的乏燃料池的冷却系统投运管理方法，其特征在于，在所述步骤S22中，根据公式2计算乏燃料池的总衰变热功率：其中，Q为乏燃料池的总衰变热功率，n为乏燃料池的乏燃料组件的数量。5.根据权利要求2所述的乏燃料池的冷却系统投运管理方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆洁琼，李一鸣，李贵杰，卢宁，黄泽浩，李源，张大勇，梁杉，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：