[发明专利]在延伸过程中用于控制压水核反应堆的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制压水核反应堆的方法，所述反应堆包括：产生热功率的芯；用于获取主冷却剂的平均温度和用于计算热功率的传感器；用于控制主冷却剂的温度的致动器；用于控制功率轴向分布的致动器；该控制方法包括：第一控制阶段，该第一控制阶段用于通过控制主冷却剂的平均温度以使其根据反应堆的热功率对应于一基准温度曲线(P_ref)来在正常运行过程中控制反应堆；根据本发明的方法包括被称为延伸的第二控制阶段，所述第二控制阶段在反应堆的正常运行后发生，以通过控制功率的轴向分布来控制延伸过程中的反应堆，该平均温度在由上限和下限所限定的温度范围中自由地变化。

技术领域

本发明领域是当反应堆到达寿期末时(在延伸过程中)压水核反应堆的控制领域。

背景技术

在寿期末当在额定条件下(热功率等于额定功率的100％)时考虑一压水核反应堆，硼浓度接近零(通常小于10ppm(百万分之一))。

然而，在寿期末，通过降低初始温度补偿由于燃料耗尽而使反应性损失来改变换料并继续反应堆的动力操作仍然是可行的，通过“减速剂酌”提供必要的反应性(通过减速剂(水)的温度的变化提供反应性的变化)。该寿期延长阶段通常被称为“延伸”。

在该“延伸”阶段过程中，由于不可能通过稀释来改变主冷却剂中的硼浓度而使经由传统的控制方式(控制主冷却剂的平均温度和控制功率的轴向分布)来控制反应堆是困难的。该控制难度在燃料贫化区考虑到轴向氙振荡下更不稳定的事实下被放大。这样，在该延伸阶段过程中，控制棒组的移动将被避免。

在可能持续达两个月的该“延伸”阶段，反应性的下降通过主冷却剂的温度的下降进行补偿。该温度的下降导致在蒸汽发生器的水平处压力的下降。这样，反应堆的最大功率将受到在涡轮入口阀(所有的涡轮入口阀均张开)的蒸汽压力上游处给定的涡轮所能够获得的功率的限制。

而且，在该延伸阶段过程中，反应堆的机动性极大地降低。实际上并不可能调节由反应堆所产生的功率以符合于电网运营服务(负荷监视)预先建立的程序，或以然后非常偶然地且在提高的监视下比较于具有小幅度变化的电能消耗执行功率的产生的实时调节(频率调节)。

在该延伸过程中，对于操作人员来说还有必要执行增加的监视以尽快检测氙振荡的发生。在氙振荡的情况下，必须降低负荷，以控制反应堆，这使任何功率的增加困难或甚至不可能。实际上，在负荷下降后，氙增长可以不再通过稀释操作来补偿，这有必要抽取控制棒组。当控制棒组定位在芯的顶部(抽取位置)时，不再可能控制功率的轴向分布，反应堆必须停止。

图1图示在“延伸”阶段的过程中不同的温度程序。第一曲线P_ref通常表示基准温度曲线的实例，所述基准温度曲线是用于当压水反应堆在正常运行时调节压水反应堆的程序的功率的函数。在“延伸”过程中，温度调节程序的温度曲线定期地(几天的量级)改变几度，通常为2℃至3℃。在正常运行过程中的基准温度曲线P_ref因此在“延伸”阶段过程中被保存并按照时间分为不同的曲线P₁，P₂，P₃，…P_n01。

通过在“延伸”过程中的这种类型的控制，在正常模式中温度的调节因此使用新的温度曲线来保存(通过潜在地增加死区来限制控制棒组的行为)。

发明内容

根据本发明的控制方法使得可修改主冷却剂的平均温度的调节原理和在该“延伸”阶段过程中通常使用的功率的轴向分布。

在本文中，本发明目的在于提供一种用于在延伸过程中控制压水核反应堆的方法，使得可在反应堆的操作的该延伸阶段过程中改进反应堆的机动性并尤其使得可有利于频率调节的可行性。

为此，本发明的主题是一种用于控制压水核反应堆的方法，所述反应堆包括：

产生热功率的区；