[其他]一種檢測抗反應(yīng)元件跌落到核電站反應(yīng)堆中的方法及具有此種防跌落保護(hù)的電站

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88100686
• 申請日: 1988-02-15
• 公開（公告）號: CN88100686A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瓊米歇爾·布里恩;米歇爾·布魯約;艾薩克·魯索
• 申請（專利權(quán)）人: 法瑪通
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 沙捷

本發(fā)明涉及到當(dāng)抗反應(yīng)元件，即吸收中子元件，跌落到一個核裂變電站反應(yīng)堆的芯部時進(jìn)行檢測的方法。

本發(fā)明特別適用于檢測“控制棒集束”中的一個集束的跌落，該控制棒集束用于調(diào)節(jié)和控制核功率，即核反應(yīng)所產(chǎn)生的功率。這種控制棒集束分布在堆芯水平部分的上方。它們在位于堆芯上方的適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置控制下，可沿上下兩個方向垂直運(yùn)動，以便使其吸收棒在較大或較小的程度上插入到堆芯中。

為安全起見，裝設(shè)有位置檢測器，隨時可指示出每個集束的位置。遺憾的是，這些檢測器實(shí)際上只能處于面對集束所連接其上的懸掛元件的位置，而不能面對集束本身。因此，一個連接的故障可能導(dǎo)致一個集束意外跌落，而這樣的跌落不能被上述檢測器指示出來。

這種跌落引起局部核功率的降低，從而導(dǎo)致堆芯總功率的降低。由于存在功率調(diào)節(jié)回路，上述功率降低可通過其它控制棒集束的提升迅速地得到補(bǔ)償。然而，除了其它的缺點(diǎn)外，還會出現(xiàn)中子流的畸變，它減慢了在跌落集束附近的燃料單元的燃燒速度，并加快了其它燃料單元的燃燒速度。此外，對于核反應(yīng)可能采取措施的余地也減少了。這就是為什么在發(fā)生這種意外跌落時希望能盡快和盡量可靠地檢測出來，以便施行反應(yīng)堆的緊急停運(yùn)，然后再重建正常的運(yùn)行狀態(tài)。

在先前的電站中，進(jìn)行這種檢測所用的檢測裝置也同時用于檢測其它類型的故障。更確切地說，這些裝置檢測由于汽穴的出現(xiàn)而產(chǎn)生的過高溫度;這些汽穴沿著組成燃料單元的棒出現(xiàn)在堆芯的不同部位。當(dāng)一個集束意外跌落時，開始時核功率上升到某一水平;這樣，沿著一個燃料單元出現(xiàn)了過高的溫度或汽穴，該燃料單元的燃燒由于中子流的畸變而加速。于是，不同種類的自動保護(hù)裝置便可使反應(yīng)堆緊急停運(yùn)。然后確定停堆的原因，并在反應(yīng)堆恢復(fù)運(yùn)行之前補(bǔ)救事故的后果。

這種方法是有缺點(diǎn)的，特別是如果跌落集束的抗反應(yīng)性相當(dāng)?shù)蜁r，需要相當(dāng)長的時間才能使核功率上升到足夠高的水平去啟動上述的停堆過程。這樣，某些燃料元件的燃耗率可能與正常值有很大差別。

本發(fā)明的一個特定的目的是對于一個抗反應(yīng)元件（例如一個控制棒集束）的跌落提供更快速更確切的檢測，即使由于跌落集束的位置和/或由于它較低的抗反應(yīng)率，使跌落的集束只引起核功率的微小變化。本發(fā)明的另一目的是借助于這種檢測，對核電站的反應(yīng)堆提供更好的保護(hù)，以防止在這樣的跌落發(fā)生后核反應(yīng)繼續(xù)以正常方式運(yùn)行而造成破壞性的后果。

本發(fā)明的目的也在于以一種簡單而廉價的方式實(shí)現(xiàn)這些結(jié)果，它可避免一些不利的副作用，特別是避免核電站中反應(yīng)堆不必要的緊急停運(yùn)。

為了滿足這些目的，本發(fā)明特別提供了一種方法用來檢測一個抗反應(yīng)元件跌落到核電站的反應(yīng)堆中。該方法的特點(diǎn)在于，首先，在一個調(diào)節(jié)核功率的回路的控制下監(jiān)測反應(yīng)堆核功率的變化;其次，至少用一個與反應(yīng)堆外部事件有關(guān)的外界參數(shù)計算功率參考值，該值提供給上述調(diào)節(jié)回路以便控制反應(yīng)堆。根據(jù)以下條件可檢測出上述跌落事故：檢測出上述功率的迅速降低，而未檢測出外界參數(shù)的較大變化，這些參數(shù)的變化與功率迅速降低之間有預(yù)定的時間關(guān)系。

當(dāng)然，這樣一種時間關(guān)系必須適合于被選出用于監(jiān)測的每一個外界參數(shù)。該時間關(guān)系的選擇為的是表明：核功率的降低是外界參數(shù)變化的結(jié)果。“結(jié)果”這個詞用來包括兩種情況：一種情況是，它是由上述變化直接引起的;另一種情況是，它是由與上述變化相同的固有原因引起的。這種適當(dāng)?shù)臅r間關(guān)系常常是簡單的：在兩個事件之間的時間間隔應(yīng)該小于一個預(yù)定值。

這也是不言而喻的：“迅速的”和“大的”在這里具有定量的意義，它取決于本發(fā)明所應(yīng)用的具體電站：如果功率的下降率落于這樣一個范圍，即那種須被檢測出的意外跌落之后的功率下降范圍，則這樣的功率降低在這里就認(rèn)為是“迅速的”。而外界參數(shù)的變化速度和/或變化幅度能導(dǎo)致上述核功率的迅速下降，則此外界參數(shù)的變化被認(rèn)為是“大的”。

而且必須明白，上述的參數(shù)功率值本身可以根據(jù)本發(fā)明作為一個外界參數(shù)，因?yàn)樗峭饨鐓?shù)的代表，是從外界參數(shù)導(dǎo)出的。

本發(fā)明也提供一種核電站，它有一個受到保護(hù)的反應(yīng)堆，防止因抗反應(yīng)元件的跌落而損壞。該反應(yīng)堆包括：

一個包含裂變?nèi)剂蠁卧亩研荆靡跃S持提供核功率的核反應(yīng);

一個冷卻流體回路，它有一個支路通過上述堆芯，以熱的形式使功率轉(zhuǎn)移，并使上述熱量能在反應(yīng)堆的外部使用;

測量裝置用于連續(xù)測量反應(yīng)堆當(dāng)前的核功率;

抗反應(yīng)調(diào)節(jié)元件，適用于正反兩方向減少上述功率;以及