[发明专利]一种确定汽水分界面的方法

说明书

技术领域

本发明属于核反应堆领域，具体涉及一种利用过冷裕度确定汽水分界面的方法。

背景技术

在核电站中对于压力容器的水位，目前主要采用的是差压式仪表或者基于热扩散原理的探测器进行测量。对于差压式仪表，由于其下部取压口需要从压力容器底部开孔，这增加了压力容器失效的概率，所以在追求更高安全性的先进轻水堆中，这种仪表就无法发挥测量压力容器水位的作用。针对这种情况，就有了基于热扩散原理的水位探测器的出现，这种探测器采用了电加热器加上温度敏感元件的结构形式，通过测量加热端和参考端的温差来判定对应测点是否被水淹没，从而得出压力容器中的水位信息。然而，现有技术不能快速精确的确定汽水分离界面的，因此亟待采用一种新的方法来确定汽水分离界面，以满足核电站日益高的安全要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用现有堆芯冷却监测系统，结合过冷裕度确定汽水分离界面的方法。

本发明是这样实现的，一种确定汽水分界面的方法，包括以下步骤：

步骤一、采集反应堆一回路有效相对压力P_RCS、反应堆安全壳大气绝对压力P_ATM和压力容器中特征点的温度T；

步骤二、根据步骤一中采集的有效相对压力P_RCS和反应堆安全壳大气绝对压力P_ATM，获得一回路的绝对压力P_ABS；

P_ABS=P_RCS+P_ATM；

步骤三、根据步骤二得到的一回路的绝对压力P_ABS，进而获得一回路的饱和温度T_SAT。

T_SAT=179.895+99.86l+24.38l²+5.67l³+0.935l⁴；

l＝log₁₀P_ABS；

步骤四、根据步骤一中采集的压力容器中特征点的温度T，进而获得该特征点的过冷度/过热度ΔT_SAT；

ΔT_SAT=T_SAT-T；

当ΔT_SAT<0时，ΔT_SAT为冷却剂的过冷度；

当ΔT_SAT>0时，ΔT_SAT为蒸汽的过热度；

步骤五、确定压力容器中特征点的冷却剂物相；

当ΔT_SAT≥ΔT_TH时，确定压力容器中特征点处于水相；

当ΔT_SAT<ΔT_TH时，确定压力容器中特征点处于汽相。

式中，ΔT_TH为过冷度/过热度的计算阈值，所述ΔT_TH为大于0小于10范围内的任一值。

进一步所述压力容器中特征点包括堆芯冷却剂出口位置点、反应堆主管道以上的位置点。

本发明可以达到以下效果：

（1）无需增加多余设备，即可精确确定汽水分离界面；

（2）提高了反馈响应速度，可以快速的确定目标值，减少了风险。

具体实施方式

本发明一种确定汽水分界面的方法，包括以下步骤：

步骤一、采集反应堆一回路有效相对压力P_RCS、反应堆安全壳大气绝对压力P_ATM和压力容器中特征点的温度T；

具体为，采集该相对压力的信号来源可以是一回路主管道的压力，也可以是稳压器的压力，也可以是这二者的结合。但需考虑压力信号的有效性，并使用单一故障准则，以保证在事故和事故后情况下该计算过程的原始输入有效，这就需要选用来源于不同位置的相对压力信号，并使用校核计算得出能用于后续计算的一回路有效相对压力P_RCS；利用反应堆安全壳大气大气监测系统，采集反应堆安全壳大气绝对压力P_ATM；

使用温度敏感元件采集压力容器中特征点的温度T；所述压力容器中特征点包括堆芯出口位置点、反应堆主管道以上的位置点；这是因为在核电站的各种应急规程里面，最为关心的是主管道以上的水位及其变化趋势。

步骤二、获取一回路的绝对压力P_ABS；