反应堆停堆算法制造技术

本发明专利技术提供一种响应至少一个探测器信号以产生核反应堆停堆系统停堆信号的控制器。所述控制器包括信号调整模块，用于接收所述至少一个探测器信号并产生测得的通量信号。通量率模块根据所述测得的通量信号产生通量率信号。比较器电路比较所述通量率信号和停堆设定值并产生第一停堆信号。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请主张2010年9月17日申请的美国第61/384,130号临时专利申请的优先权，该临时申请的全部内容以引用的方式结合于本文中。
技术介绍
本专利技术涉及核反应堆安全系统，特别是涉及反应堆安全停堆系统中在高功率下尤其有效的停堆信号。现代的核反应堆通常包括一个或多个自动安全系统，其设计用于在发生事故时，例如失水事故(loss of coolant accident,LOCA)或功率失控激增，快速和安全地关停反应堆。当一个或多个参数达到对应的阈值或设定值时，这些自动安全系统启动。自动安全停堆系统的停堆逻辑的设计必须满足两个相矛盾的要求：这些系统必须足够快速地停机以把事故程度降至最低，但同时要防止在并不需要停堆的条件下误停堆。
技术实现思路
在本专利技术的一些实施例中，提供一种控制核反应堆停堆系统的方法。利用传感器来探测与所述核反应堆的堆芯内的裂变率相关的参数用可提供与所述裂变率相对应的输出信号。根据信号处理装置的输出信号来确定测得的通量信号。测得的通量信号与所述反应堆的功率的一个百分比相对应。利用通量率模块来计算测得的通量信号的一阶导数。所述通量率模块输出与单位时间内反应堆功率的百分比相关的通量率信号。所述通量率信号用比较器模块与通量率信号设定值进行比较。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种具有堆芯的核反应堆的停堆系统。与所述堆芯相关联的传感器可操作用以检测与所述堆芯的裂变率并产生与所述裂变率相关的输出信号。信号调整模块用于根据所述输出信号产生测得的通量信号。所述测得的通量信号与所述核反应堆的功率的百分比相对应。停堆系统停堆控制器包括通量率模块和比较器模块，所述通量率模块用于由所述测得的通量信号产生通量率信号，所述比较器模块用于比较所述通量率信号和跳闸设定值并在所述通量率信号大于所述跳闸设定值时产生停堆信号。停堆装置用于在收到所述停堆信号时吸收所述反应堆堆芯内的中子。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种控制器，所述控制器响应至少一个传感器信号后产生核反应堆停堆系统停堆信号。信号调整模块用于接收所述至少一个探测器信号并输出测得的通量信号。通量率模块用于由所述测得的通量信号产生通量率信号。比较器模块用于比较所述通量率信号和停堆设定值并在所述通量率信号大于所述停堆设定值时产生第一停堆信号。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种控制核反应堆停堆系统的方法。与所述反应堆的堆芯内的裂变率相关的参数用传感器检测。所述传感器提供与所述裂变率相对应的输出信号。采用信号处理装置由所述输出信号确定测得的通量信号。所述测得的通量信号与反应堆功率的百分比相对应。所述侧的通量信号的一阶导数用通量率模块来计算。所述通量率模块输出与单位时间内反应堆功率的百分比相关的通量率信号。所述通量率信号用偏置信号分量(Bias Signal Component)进行偏置以产生偏置的信号。将一个增益应用至所述偏置的信号以产生基于通量率的信号分量。所述基于通量率的信号分量和测得的通量信号相加以产生对应于反应堆功率的一个百分比的通量率辅助通量信号。用比较器模块比较所述通量率辅助通量信号和停堆设定值。所述比较器模块在所述通量率辅助通量信号大于所述停堆设定值时产生停堆信号。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种具有堆芯的核反应堆的停堆系统。传感器与所述核反应堆堆芯相关联，并用于检测与所述堆芯内的裂变率相关的参数并产生与所述裂变率相关的输出信号。信号调整模块用于根据所述输出信号产生测得的通量信号。所述测得的通量信号与所述核反应堆的反应堆功率的百分比相对应。停堆系统停堆控制器包括用于根据所述测得的通量信号产生通量率信号的通量率模块。偏置分量用于产生偏置的信号。放大器模块用于将一个增益应用至所述偏置的信号以产生基于通量率的信号分量。加法模块用于将所述基于通量率的信号分量应用至所述测得的通量信号以产生通量率辅助通量信号。比较器模块用于比较所述通量率辅助通量信号和停堆设定值。停堆装置用于在收到所述停堆信号时吸收所述反应堆堆芯内的中子。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种根据传感器信号产生核反应堆停堆系统停堆信号的控制器。信号调整模块接收所述传感器信号并输出测得的通量信号。通量率模块用于根据所述测得的通量信号产生通量率信号。偏置分量用于产生偏置的信号。放大器模块用于将一个增益应用至所述偏置的信号以产生基于通量率的信号分量。加法模块用于将所述基于通量率的信号分量应用于所述测得的通量信号以产生通量率辅助通量信号。比较器模块用于比较所述通量率辅助通量信号和停堆设定值并产生停堆信号。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种控制核反应堆停堆系统的方法。与所述反应堆的
堆芯内的裂变率相关的第一个参数采用第一传感器检测。所述第一传感器提供与所述裂变率相对应的第一输出信号。与所述反应堆的堆芯内的裂变率相关的第二个参数采用第二传感器检测。所述第二传感器提供与所述裂变率相对应的第二输出信号。采用信号处理装置将至少所述第一输出信号和第二输出信号处理为至少第一测得的通量信号和第二测得的通量信号。所述第一测得的通量信号和第二测得的通量信号分别对应反应堆功率的百分比。采用平均模块由所述第一测得的通量信号和第二测得的通量信号计算出平均通量信号。采用通量率模块计算所述平均通量信号的二阶导数。所述通量率模块输出与单位时间内反应堆功率的百分比相关的平均通量增速信号。采用比较器模块比较所述平均通量增速信号和增速信号设定值。所述比较器模块在所述平均通量增速信号大于所述增速信号设定值时输出停堆信号。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种具有反应堆堆芯的核反应堆的停堆系统。第一传感器与所述反应堆堆芯相关联，用于检测与所述堆芯内裂变率相关的第一参数并产生与所述裂变率相关的第一输出信号。第二传感器与所述反应堆堆芯相关联，用于检测与所述堆芯内裂变率相关的第二参数并产生与所述裂变率相关的第二输出信号。信号调整模块用于接收所述第一输出信号和第二输出信号，并产生第一测得的通量信号和第二测得的通量信号。所述第一测得的通量信号和第二测得的通量信号分别对应所述核反应堆的反应堆功率百分比。停堆系统停堆控制器包括平均模块，所述平均模块用于至少接收第一测得的通量信号和第二测得的通量信号并计算平均通量信号。通量率模块用于计算所述平均通量信号的二阶导数并输出与单位时间内反应堆功率的百分比相关的平均通量增速信号。比较器模块用于比较所述平均通量增速信号和增速信号设定值。所述比较器在所述平均通量增速信号大于所述增速信号设定值时产生停堆信号。停堆装置用于在至少收到所述停堆信号时吸收所述反应堆堆芯内的中子。在本专利技术的另一些实施例中，提供一种至少根据第一传感器输出信号和第二传感器输出信号产生核反应堆停堆系统停堆信号的控制器。信号调整装置至少接收所述第一传感器输出信号和第二传感器输出信号，并产生第一测得的通量信号和第二测得的通量信号。所述第一测得的通量信号和第二测得的通量信号分别对应所述核反应堆的反应堆功率百分比。平均模块用于至少接收所述第一测得的通量信号和第二测得的通量信号，并计算平均通量信号。通量率模块用于计算所述平均通量信号的二阶导数，并输出与单位时间内反应堆功率百分比相关的平均通量增速信号。比较器模块用于比较所述平均通量增速信号和通量增速设定值。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制核反应堆停堆系统的方法，所述方法包括：利用多个传感器中的每一个传感器检测所述反应堆的堆芯内的中子通量，所述多个传感器中的每一个传感器提供代表裂变率的输出信号；利用信号处理装置根据从所述多个传感器中的每一个传感器接收到的所述输出信号确定测得的通量信号，每个测得的通量信号代表所述反应堆的功率的一个百分比；利用平均模块根据这些测得的通量信号计算平均测得的通量信号；利用通量率模块计算所述平均测得的通量信号的一阶导数，所述通量率模块输出代表单位时间内反应堆功率的一个百分比的通量率信号；以及利用比较器模块比较所述通量率信号与通量率信号设定值，所述比较器模块在所述通量率信号大于所述通量率信号设定值时产生停堆信号。

【技术特征摘要】
2010.09.17 US 61/3841301.一种控制核反应堆停堆系统的方法，所述方法包括：利用多个传感器中的每一个传感器检测所述反应堆的堆芯内的中子通量，所述多个传感器中的每一个传感器提供代表裂变率的输出信号；利用信号处理装置根据从所述多个传感器中的每一个传感器接收到的所述输出信号确定测得的通量信号，每个测得的通量信号代表所述反应堆的功率的一个百分比；利用平均模块根据这些测得的通量信号计算平均测得的通量信号；利用通量率模块计算所述平均测得的通量信号的一阶导数，所述通量率模块输出代表单位时间内反应堆功率的一个百分比的通量率信号；以及利用比较器模块比较所述通量率信号与通量率信号设定值，所述比较器模块在所述通量率信号大于所述通量率信号设定值时产生停堆信号。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述传感器为堆芯通量探测器或电离室探测器其中一种。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括利用噪声滤波器模块过滤所述通量率信号，所述噪声滤波器模块产生过滤后的通量率信号，其中，比较所述通量率信号的步骤包括比较所述过滤后的通量率信号和所述通量率信号设定值。4.如权利要求3所述的方法，其中，过滤所述通量率信号包括利用所述噪声滤波器模块发送所述通量率信号使之通过二阶低通噪声滤波器。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应所述停堆信号移动中子吸收杆进入所述反应堆的堆芯内。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述停堆信号是与第一停堆系统逻辑通道相关的第一停堆信号，且移动中子吸收杆进入所述反应堆的堆芯内的动作是响应至少所述第一停堆信号和与第二停堆系统逻辑通道相关的第二停堆信号。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应所述停堆信号向所述反应堆的堆芯内注入中子吸收液。8.如权利要求1所述的方法，其中，利用所述通量率模块计算所述测得的通量信号的一阶导数是在微处理器内执行的。9.一种具有反应堆堆芯的核反应堆停堆系统，所述系统包括：多个传感器，所述多个传感器与所述反应堆堆芯相关联，所述多个传感器中的每个传...

【专利技术属性】
技术研发人员：马吉德·博莱立，
申请(专利权)人：加拿大原子能有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA