百万千瓦压水堆核电站LOCA监测系统算法的研究.pdfVIP

百万千瓦压水堆核电站LOCA监测系统算法研究 杨晶 秦欢 姚立民 李宁1 1 2 1 （1 北京广利核系统工程有限公司，北京市海淀区永丰路5号院5号楼，100094） （2 中广核工程有限公司，广东深圳大亚湾核电基地，518124） 摘要：本文简要介绍了百万千瓦压水堆核电站LOCA 监测系统（LSS），深入研究了LSS 系统的算法，理清了计算方法和思路，明确了算法难点，确定了算法中的各个参数取值，最 后分别应用岭澳二期核电站LSS出厂验收数据和大亚湾实际运行数据对该算法进行了验证。 关键词：压水堆；LOCA 监测系统；算法研究 0 引言 0 引言 00 引引言言 反应堆失水事故（LOCA）是核电站的重大事故之一，虽然发生的可能性很小，但是一 旦出现，便有可能导致堆芯裸露，进而造成燃料包壳温度过高而烧毁，使得放射性物质泄漏， 造成严重后果，所以一直以来人们对于LOCA 事故都很关注。为了预防这种事故发生，需 要时刻关注反应堆的运行状况，对有可能造成LOCA 事故的运行工况进行提前预测，在运 行工况有可能发展为LOCA 事故之前进行必要的操作，以避免该事故的发生，LOCA 监测 系统（以下简称LSS）就是用于监测LOCA 事故工况的专用系统。 目前LSS 系统大都引进国外的技术，为适应国家核电技术国产化的要求，LSS 国产化已 是不可改变的趋势，在这种情况下，开展对LSS 算法的深入研究，并将其在我国拥有自主 知识产权的国产化平台上进行实现，将是我们的首要任务。 本文分四部分，从系统功能要求出发，详细阐述了LSS 的算法原理及计算公式，并对其 进行了验证，为LSS 的国产化打下了良好的基础。 1 LSS功能简介： 1 LSS功能简介： 11 LLSSSS功功能能简简介介：： LSS 需要监测反应堆运行过程中的一些参数，以便于提醒操作员进行相关的操作来保证 反应堆运行过程中堆芯各个部位的线功率密度小于某一极限值，即满足LOCA 裕度要求， 同时保证轴向功率偏差也满足限制要求，以使得燃料元件的热应力和机械应力小于会产生失 水事故时的应力。 LSS 需要监测的过程量包括：冷管段温度，热管段温度，主泵转速，稳压器压力，控制 棒位置，功率测量的电流值，核功率，轴向功率偏差等。 [1] 根据上述输入的监测变量，LSS 要完成如下的计算任务 ： （1）LOCA 裕度监测： � 平均热功率； � 节核功率（探测器各段功率）； � 径向功率峰因子； � 轴向功率分布； � 线功率密度； � 各通道最小LOCA 裕度及其在堆芯Z轴方向的位置； � 所有四个通道中最小LOCA 裕度及其在堆芯Z轴方向的位置。 （2）中子注量率分布监测： � 段与段之间的象限倾斜； � 平均核功率； � 各通道象限倾斜； � 相对象限倾斜； � 最大象限倾斜； � 总体象限倾斜； � 平均轴向偏移； � 轴向偏移间的偏差； � 各通道运行点变化监测。 [1] 最后，LSS 要根据上述计算结果，产生以下7个报警信号 ： （1）当运行接近区域极限时给出预报警信号； （2）当运行超过区域极限时产生报警信号； （3）当单个功率区通道超功率时，给出“超方位功率倾斜”报警信号； （4）当单段功率区探测器超功率时，给出“j段超方位功率倾斜”报警信号； （5）轴向偏移间的超偏差报警； （6）低LOCA 裕量报警； （7）C21棒联锁信号。 2 LSS算法描述 2 LSS算法描述 22 LLSSSS算算法法描描述述 根据LSS 的功能需求，可将LSS 的计算流程分为如图1 所示几个环节。 I POS T h T f FLOW P P r DPax