AP1000功率量程核测仪表冷却剂密度补偿算法研究.pdf

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1、第23卷第3期仪器仪表用户EICVo1．2320l6年3月NSTRUMENTAT10N2016No．3AP1000功率量程核测仪表冷却剂密度补偿算法研究王瑞，周赞(国核工程有限公司，上海200233)摘要：APIO00功率量程核测仪表基于堆芯外泄中子测量堆芯功率运行时的堆芯功率，堆外功率量程中子探测器由反应堆压力容器、堆内构件和下降段冷却剂进行屏蔽，在反应堆压力容器内外结构固定的情况下，功率量程探测器中子通量信号与下降段冷却剂密度相关，给测量结果带来偏差。给出一种密度补偿算法，对功率量程探测器中子通量信号因下降段冷却剂密度变化而引起的偏差进行补偿，以减少由其引起的测量

2、误差。关键词：功率量程；核测仪表；冷段；密度补偿中图分类号：TH文献标识码：A文章编号：1671—1041(2016)03—0011—02StudyofCoolantDensityCompensationforAP1000PowerRangeNuclearInstrumentationWangRuLZhouYun(StateNuclearPowerEngineeringCompany(SNPEC)，Shanghai200233，China)Abstract：APIO00powerrangenuclearinstrumentationmeasuresthecorepow

3、erbaseontheneutronslcakingfromthecoreduringpoweroperation．Thereactorvesselwall，intemals，anddowncomercoolantshieldthedetectorfromfastneutrons．Inthecaseoffixedstructureofreactorvesse1．thepowerrangeneutronfluxdetectorssigna¨sthereforesensitivetothedensityofwaterinthedowncomer．whichlcadstot

4、heerrors．Tocompensateforthiseffeet．analgorithmiSprovidedtocompensatethepowerrangeneutronfluxdetectorssignalascoldlegdensityvaries．KeyWords：powerrange；nuclearinstrumentation；coldleg；densitycompensation0引言子探测器俘获。中子探测器输出电流信号，送到核测机柜进行电流／电压转换，转换为对应的电压信号，之后送到核AP1000功率量程核测仪表系统监测反应堆堆芯功率运测处理器。核测

5、处理器接收功率量程上、下两个通道的电行时的核功率。如图1所示，功率量程中子探测器位于反压信号，首先进行电压／电流转换，将其还原为电流信号，应堆压力容器外的堆腔内，分为上、下两个电离室，分别然后将此电流信号乘以预设的转换系数，再经过增益／偏置测量从反应堆压力容器中泄露的快中子。快中子从堆芯中环节进行修正，最终得到堆芯上、下部对应的功率信号l1’。泄露，经过堆内构件、下降段冷却剂、反应堆压力容器壁由于堆芯中子需要通过下降段冷却剂才能泄漏出去，和探测器井，在堆外中子探测器附近慢化为热中子，被中而根据热力学相关知识，不同密度的冷却剂对堆芯中子的屏蔽能力不同，因此下降段中冷却剂

6、的密度直接关系到探测器位置处的中子通量。因此，需要对测得的堆芯上、下部功率信号进行补偿。补偿后的上、下部功率信号相加或者相减后再进行增益／偏置环节的修正，修正后的信号作为电厂控制系统和电厂保护系统的输入。1冷却剂密度补偿在4℃以上，随着温度的升高，水的密度变小。在图1功率量程中子探测器堆芯布置图AP1000核反应堆中，水作为堆芯冷却剂，在密度变小的情Fig．1Powerrangeneutrondetectorreactorcorelayout况下，其对中子的屏蔽作用减小，堆外中子通量更高。电收稿日期：2016一O1_11作者简介：王瑞(1982一)，男，安徽怀远人，博

7、士，高级工程师，研究方向：精密测试，现从事反应堆核测方面的研究工作。仪器仪表用户INSTRUMENTATION第23卷厂运行经验表明，下降段冷却剂温度每升高1，中子通范围远远大于AP1000反应堆预期的电厂正常运行期间的冷量增加1％。为消除此影响，保证堆外核测测量结果的准确，段温度。需要进行冷段密度补偿。2．2冷却剂温度的获取如图2，以稳压器压力和冷段温度等与下降段冷却剂密下降段冷却剂温度与压力容器冷段温度之间存在一个度相关的参数为输入，建立冷段密度补偿函数，在不同的压冷却剂从冷段流到下降段的时间差，同时，测量冷段温度力、温度下，计算出冷段密度补偿因