压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法及装置，该方法基于同一反应堆水池状态，包括以下步骤：获取基准工况下测得的第一堆芯核中子通量水平；获取不同压力容器水位下降工况下测得的第二堆芯核中子通量水平；计算第二堆芯核中子通量水平与第一堆芯核中子通量水平的比值，得到不同压力容器水位下的放大因子；根据不同压力容器水位及其对应的放大因子，拟合生成监测公式；根据监测公式，将实际测得的堆芯核中子通量水平转化为压力容器水位。本发明专利技术可实现对压力容器水位的连续测量，为监测事故后堆芯冷却状态提供重要依据，以确保能够及时、准确、方便地对堆芯冷却状态做出正确诊断，进而选择合适的事故运行策略。略。略。

【技术实现步骤摘要】
压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及核电厂事故后堆芯冷却状态监测
，尤其涉及一种压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法及装置。

技术介绍

[0002]三里岛核事故使业界认识到安装压力容器水位监测仪表的必要性，对压水堆核电厂而言，压力容器水位为监测事故后堆芯冷却状态的重要参数。依据仪表类型的不同，形成了不同的方案，应用较多的方案主要有：(1)通过测量压力容器底部和顶部的差压，或热管段和压力容器底部的差压实现压力容器水位的连续测量；(2)使用热电偶间断式测量固定高度水位。然而，不论是通过测量压力容器底部和顶部的差压实现压力容器水装量的连续监测，或是使用热电偶间断式测量固定高度水位，其传感器探头均通过压力容器顶盖上的仪表管引入，在维修冷停堆或换料冷停堆等低运行模式下，压力容器顶盖移除后，这些仪表管将会拆除，压力容器水位测量将不再可用。
[0003]基此，在低运行模式下压力容器顶盖移除期间，对一回路水装量的监测只能依赖于安装于冷、热管段的环路液位计，而环路液位计测量范围有限，可测量到的最低水位一般为冷、热管段底部，如图1所示。而当一回路水装量持续恶化，水位低于冷、热管段底部标高时，将完全丧失一回路水位的监测手段。因此，有必要形成一种新的方法，实现在低运行模式下压力容器顶盖移除期间压力容器水位的连续测量，从而能够对一回路水装量实现连续而不间断的监测，确保对事故后堆芯冷却状态的实时、准确评估。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述
技术介绍
中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：在维修冷停堆或换料冷停堆等低运行模式下压力容器顶盖移除期间，常规安装的差压式热力容器水位测量或热电偶式压力容器水位测量因压力容器顶盖移除而不可用，另外在压力容器水位低于冷、热管段底部标高时，安装于冷、热管段的环路液位计不可用，提供一种压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法及装置。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，所述方法基于同一反应堆水池状态，包括以下步骤：
[0006]S1：获取基准工况下测得的第一堆芯核中子通量水平；
[0007]S2：获取不同压力容器水位下降工况下测得的第二堆芯核中子通量水平；
[0008]S3：计算所述第二堆芯核中子通量水平与所述第一堆芯核中子通量水平的比值，得到不同压力容器水位下的放大因子；
[0009]S4：根据所述不同压力容器水位及其对应的所述放大因子，拟合生成监测公式；
[0010]S5：根据所述监测公式，将实际测得的堆芯核中子通量水平转化为所述压力容器水位。
[0011]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，
所述反应堆水池状态为反应堆水池充水状态或反应堆水池未充水状态。
[0012]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，本方法还包括S0：建立中子扩散的物理模型；
[0013]步骤S1包括：利用所述物理模型计算所述基准工况下测得的所述第一堆芯核中子通量水平；
[0014]步骤S2包括：利用所述物理模型计算所述不同压力容器水位下降工况下测得的所述第二堆芯核中子通量水平。
[0015]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，所述物理模型包括压力容器及堆坑结构，其从内至外依次是堆芯、吊篮、反射层、下降环腔、压力容器壁、保温层、空腔以及混凝土环形圈。
[0016]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，所述反应堆水池充水状态下的所述基准工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满冷却介质、所述压力容器内充满冷却介质以及所述压力容器的顶盖被移除；
[0017]所述反应堆水池未充水状态下的所述基准工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满空气、所述压力容器内充满冷却介质以及所述压力容器的顶盖被移除。
[0018]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，所述反应堆水池充水状态下的压力容器水位下降工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满冷却介质、所述压力容器内的冷却介质水位下降以及所述压力容器的顶盖被移除；
[0019]所述反应堆水池未充水状态下的压力容器水位下降工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满空气、所述压力容器内的冷却介质水位下降以及所述压力容器的顶盖被移除。
[0020]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，本方法还包括：
[0021]S6：实时获取反应堆换料期间的第三堆芯核中子通量水平；
[0022]S7：计算所述反应堆充水状态下的所述第一堆芯核中子通量水平与所述第三堆芯核中子通量水平的比值，得到修正因子；
[0023]S8：根据修正因子对所述反应堆充水状态下步骤S5中得到的所述压力容器水位进行修正。
[0024]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，步骤S1和S2中分别获取通过堆外核中子通量测量通道测得的堆芯核中子通量水平；
[0025]其中，所述堆外核中子通量测量通道包括源量程和中间量程堆外核中子通量测量通道。
[0026]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，本方法还包括：
[0027]检测所述源量程堆外核中子通量测量通道和中间量程堆外核中子通量测量通道的有效性；
[0028]若两者有效时，则计算依据所述源量程堆外核中子通量测量通道测得的压力容器水位和依据所述中间量程堆外核中子通量测量通道测得的压力容器水位的平均值并显示；
[0029]若其中一者有效时，则显示依据所述源量程堆外核中子通量测量通道或所述中间量程堆外核中子通量测量通道测得的压力容器水位；
[0030]若两者无效时，则显示测量失效。
[0031]优选地，在本专利技术所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法中，本方法还包括：
[0032]以柱状图的形式显示所述压力容器水位，并标识出关键的水位阈值。
[0033]本专利技术还构造了一种压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测装置，包括堆外核中子通量测量装置和处理装置；
[0034]所述堆外核中子通量测量装置用于测量基准工况下的第一堆芯核中子通量水平、不同压力容器水位下降工况下的第二堆芯核中子通量水平以及实际的堆芯核中子通量水平；
[0035]所述处理装置包括：
[0036]放大因子计算单元，用于计算所述第二堆芯核中子通量水平与所述第一堆芯核中子通量水平的比值，得到不同压力容器水位下的放大因子；
[0037]拟合单元，用于根据所述不同压力容器水位及其对应的所述放大因子，拟合生成监测公式；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，所述方法基于同一反应堆水池状态，包括以下步骤：S1：获取基准工况下测得的第一堆芯核中子通量水平；S2：获取不同压力容器水位下降工况下测得的第二堆芯核中子通量水平；S3：计算所述第二堆芯核中子通量水平与所述第一堆芯核中子通量水平的比值，得到不同压力容器水位下的放大因子；S4：根据所述不同压力容器水位及其对应的所述放大因子，拟合生成监测公式；S5：根据所述监测公式，将实际测得的堆芯核中子通量水平转化为所述压力容器水位。2.根据权利要求1所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，所述反应堆水池状态为反应堆水池充水状态或反应堆水池未充水状态。3.根据权利要求2所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，本方法还包括S0：建立中子扩散的物理模型；步骤S1包括：利用所述物理模型计算所述基准工况下测得的所述第一堆芯核中子通量水平；步骤S2包括：利用所述物理模型计算所述不同压力容器水位下降工况下测得的所述第二堆芯核中子通量水平。4.根据权利要求3所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，所述物理模型包括压力容器及堆坑结构，其从内至外依次是堆芯、吊篮、反射层、下降环腔、压力容器壁、保温层、空腔以及混凝土环形圈。5.根据权利要求4所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，所述反应堆水池充水状态下的所述基准工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满冷却介质、所述压力容器内充满冷却介质以及所述压力容器的顶盖被移除；所述反应堆水池未充水状态下的所述基准工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满空气、所述压力容器内充满冷却介质以及所述压力容器的顶盖被移除。6.根据权利要求4所述的压水堆核电厂低运行模式下压力容器水位监测方法，其特征在于，所述反应堆水池充水状态下的压力容器水位下降工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆芯、所述空腔充满冷却介质、所述压力容器内的冷却介质水位下降以及所述压力容器的顶盖被移除；所述反应堆水池未充水状态下的压力容器水位下降工况包括所有控制棒插入、所有燃料组件位于堆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振营，石艳明，黄宇，周诗情，刘海青，刘琉，胡明信，孙晨，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司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：