Способ определения парового коэффициента реактивности

Реферат

 

Изобретение относится к способам определения парового коэффициента реактивности (ПКР) на реакторах типа РБМК. Согласно способу для определения ПКР отбирают процессы с естественным изменением расхода питательной воды (Gпв), обусловленные работой автоматических регуляторов уровня воды в барабан-сепараторах пара, без внесения специальных возмущений и удовлетворяющие следующим условиям: стабилизация Gпв до и после его изменения в течение 2 мин при отсутствии перемещения стержней системы управления и защиты (СУЗ). Взвешивание стержней СУЗ не производят. Мощностной коэффициент реактивности определяют по перемещению стержней СУЗ при автоматическом управлении энергораспределением в реакторе. Для определения ПКР проводят непрерывную регистрацию нейтронной мощности, расхода Gпв, давления в барабан-сепараторах и температуры воды во всасывающем коллекторе. В результате контроль ПКР можно проводить без проведения опытов, связанных с внесением возмущений Gпв. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к способам регулирования параметров реакторных установок (РУ) и, в частности, к способам определения парового коэффициента реактивности (ПКР) на атомных электростанциях (АЭС) с реакторами типа РБМК (реактор большой мощности канальный).

Известен взятый в качестве прототипа способ определения ПКР, который заключается в проведении специальных опытов при стационарной работе реактора на уровне мощности в диапазоне от 40 до 90% от номинальной и последующей обработки полученных данных на ЭВМ.

Опыт заключается в серии последовательных симметричных по половинам реактора возмущений расхода питательной воды (Gпв), приводящих к изменению объемного паросодержания в каналах реактора (при относительной стабильности других параметров реактора, определяющих реактивность) с отработкой изменения реактивности перемещением стержней локального автоматического регулятора (ЛАР) или автоматического регулятора (АР) мощности.

До начала этих опытов проводят: 1. Перевод локального автоматического регулятора (ЛАР) мощности из режима работы ЛАР-12 (когда все 12 стержней ЛАР в работе) в режим ЛАР-4 (в работе 4 стержня ЛАР) или в режим работы АР-1(2) (четыре стержня, симметрично расположенных по реактору, объединены в одну группу и перемещаются как один стержень).

2. Перевод регулирующих клапанов узлов питательной воды с автоматического на ручное управление (т.е. отключаются автоматические регуляторы уровней воды в барабан-сепараторах).

3. Запускаются средства быстрой регистрации. Регистрируются следующие параметры РУ: нейтронная мощность реактора; положение 4-х стержней ЛАР (либо находящегося в работе АР); суммарные расходы питательной воды по половинам реактора; давление в барабан-сепараторах по половинам реактора; температура воды во всасывающем коллекторе по половинам реактора.

Специальные опыты для определения ПКР по изменению расхода питательной воды состоят в следующем: синхронно воздействуя на клапаны левого и правого питательных узлов, проводят одновременное одноразовое изменение расхода питательной воды (Gпв) за время 10 с по половинам реактора на величину 200 т/ч. После выдержки в течении 2 мин (для стабилизации параметров реактора) визуально контролируется по показаниям приборов изменение положения стержней и разбаланса в измерительной части АР, а также реальное изменение расхода питательной воды в опыте.

Цикл возмущения Gпв 200 т/ч производится троекратно с промежуточной стабилизацией параметров реактора. (Комплексная методика определения физических и динамических характеристик реакторов РБМК. РНЦ "Курчатовский институт" Уч. N 33Р-08/74 от 30.10.93 г. М.,1993 г.) Недостатками данного способа определения ПКР являются: 1. Снижение надежности и безопасности работы РУ вследствие следующих причин: при проведении опытов по изменению расхода питательной воды осуществляют перевод автоматических регуляторов уровня воды в барабан-сепараторах на ручное управление; в процессе эксплуатации РУ с РБМК контроль ПКР осуществляется с периодичностью 300 эфф.сут. на уровне мощности (40-90)% из-за опасности внесения больших возмущений по питательной воде на номинальном уровне мощности РУ при отключенном автоматическом регуляторе уровня воды в барабан-сепараторе.

2. Снижение экономичности работы РУ вследствие того, что определение ПКР проводят на пониженном уровне мощности.

3. Снижение точности определения ПКР из-за ограниченности числа опытов и субъективизма при их проведении.

В основу изобретения положена задача повышения безопасности и надежности работы РУ при контроле ПКР. Поставленная задача в предлагаемом способе достигается тем, что для определения ПКР по формуле где - изменение реактивности при возмущении Gпв; - изменение среднего объемного паросодержания при возмущении Gпв; для контроля отбирают процессы с изменением расхода питательной воды, обусловленные работой автоматических регуляторов уровня воды в барабан-сепараторах (БС) пара без внесения специальных возмущений и удовлетворяющие следующим условиям: стабилизация Gпв до и после изменения в течение не менее 2 мин; отсутствие перемещения стержней СУЗ в течение 2 мин до и после изменения Gпв, причем величину определяют из выражения = wW, где w - мощностной коэффициент реактивности (МКР); W - установившееся изменение тепловой мощности при возмущении Gпв.

Взвешивание стержней СУЗ не производится. Мощностной коэффициент реактивности определяют с использованием процессов перемещения стержней СУЗ, причем определяют из выражения = wW, где w - мощностной коэффициент реактивности; W - установившееся изменение тепловой мощности при возмущении Gпв.

Взвешивание стержней СУЗ не производится. Мощностной коэффициент реактивности определяют с использованием процессов перемещения стержней СУЗ при автоматическом управлении распределением энерговыделения в реакторе в режиме автоматического регулирования (АР), когда регулирование мощности осуществляется группой синхронно перемещающихся стержней СУЗ.

Для определения ПКР проводят непрерывную регистрацию следующих параметров РУ: нейтронная мощность реактора; расходы Gпв по половинам реактора; давления в БС по половинам реактора.

Сигнал перемещения стержней СУЗ не регистрируется. Факт перемещения стержней СУЗ определяется по изменению мощности.

Для получения представительной оценки ПКР число зарегистрированных изменений Gпв должно быть достаточно большим (712).

Зарегистрированная в процессе проведения измерений экспериментальная информация записывается непосредственно в память ПЭВМ.

Определение ПКР проводят на любом энергетическом уровне мощности.

Отобранные изменения теплофизических параметров РУ обрабатывают на ПЭВМ по штатной программе ТРАКТ.

ПКР рассчитывают по формуле Здесь - паровой коэффициент реактивности; - изменение реактивности при возмущении Gпв; - изменение среднего объемного паросодержания при возмущении Gпв.

Изменение реактивности при возмущении Gпв компенсируется за счет проявления обратной связи по мощности = wW. В результате практического применения изобретения повышаются безопасность и надежность, а также экономичность работы АЭС с РБМК за счет возможности непрерывного контроля ПКР на любом энергетическом уровне мощности работы РУ без проведения специальных опытов, связанных с внесением возмущения расхода питательной воды.

В настоящее время предлагаемый способ определения ПКР опробован на Курской АЭС.

Для реализации преложенного способа используется имеющееся на АЭС оборудование, дополненное специализированной информационно-измерительной системой (ИИС) для автоматизированного сбора и обработки зарегистрированной информации на базе ПЭВМ. В дальнейшем предполагается вести непрерывный контроль ПКР с использованием микропроцессорной техники.

Формула изобретения

1. Способ определения парового коэффициента реактивности (ПКР) на АЭС с реакторными установками (РУ) типа РБМК (реактор большой мощности канальный), включающий контроль процессов изменения нейтронно-физических и теплогидравлических параметров РУ при изменении расходов питательной воды (GПВ) и расчет ПКР по формуле где - изменение реактивности при возмущении GПВ; - изменение среднего объемного паросодержания при возмущении GПВ, отличающийся тем, что для контроля отбирают процессы с естественными изменениями расходов питательной воды, обусловленные работой автоматических регуляторов уровня воды в барабан-сепараторах пара, без внесения специальных возмущений и удовлетворяющих следующим условиям: стабилизация GПВ до и после изменения в течение не менее 2 мин, отсутствие перемещения стержней СУЗ (системы управления и защиты) в течение 2 мин до и после изменения GПВ, причем значение определяют из выражения = wW, где w - мощностной коэффициент реактивности; W - установившееся изменение тепловой мощности при возмущении GПВ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мощностной коэффициент реактивности определяют с использованием естественных процессов перемещения стержней СУЗ при автоматическом управлении распределением энерговыделения в реакторе в режиме автоматического регулирования.