[发明专利]一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法

说明书

一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法，包括步骤：监测反应堆从稳定功率运行状态依靠控制棒快速插入堆芯停堆过程中堆内自给能中子探测器的响应信号，记录堆芯中所有自给能中子探测器响应信号随时间的变化；根据快速停堆前后记录的探测器响应电流，确定自给能探测器的瞬时伽马响应份额；通过堆芯在线监测系统，利用瞬时伽马响应份额修正测量过程中自给能中子探测器的测量电流或者预测过程中自给能中子探测器的预测电流，重构堆芯功率分布；有效改进堆内自给能中子探测器的测量电流‑预测电流偏差，改进堆芯在线监测系统的堆芯功率分布测量精度，提高最大线功率密度、核焓升热管因子和最小偏离泡核沸腾比等安全参数的监测精度。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别涉及一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法。

背景技术

堆芯功率分布是堆芯运行监测或监督的重要参数，以确保最大线功率密度、核焓升热管因子和最小偏离泡核沸腾比等参数满足安全限值，保证燃料棒屏障的完整性。堆芯功率分布测量在堆芯启动阶段用于验证堆芯设计参数合理性、事故分析参数保守性和校准堆外核探测器等，在堆芯运行阶段用于探测功率分布异常、监测燃料燃耗分布、验证与校准堆外核探测器。商用压水堆广泛基于实际测量的堆内中子探测器信号以及理论计算的中子学参数，采用离线或在线的方式，获得堆芯功率分布。但不同的核蒸汽供应商提供的手段有所差异。传统二代压水堆基于堆外探测器监测宏观堆芯功率分布，如轴向通量偏差、象限功率倾斜比，并通过移动式微型裂变室，采用周期性(如30天)的离线方式测量堆芯功率分布、监督功率分布限值参数、校准堆外核探测器。随着技术的发展，堆内固定式探测器以及建立在其基础上的堆芯在线监测系统在三代压水堆中得到广泛应用。

堆内固定式探测器广泛采用钒、铑、银等自给能中子探测器。自给能中子探测器的响应性能与材料、几何、辐照环境密切相关，并受加工工艺的影响。自给能中子探测器不仅与中子以及中子反应过程中产生的次级伽马射线发生作用，而且与外部伽马射线发生作用。目前商用压水堆采用的基于自给能中子探测器的功率分布测量方法不考虑瞬时伽马效应的影响。这种简化的处理方式使得在某些情况下部分中子探测器的预测电流与测量电流偏差较大，进而导致堆芯功率分布测量偏差较大。事实上，自给能中子探测器的瞬时伽马响应与光子能谱、光子通量密切相关，而且由于反应堆堆内各处的瞬时伽马能谱与光子能谱有所不同，使得不同位置的自给能中子探测器的瞬时伽马响应份额不同。针对此问题，期望有一种方法，可以精确考虑堆芯中各个自给能中子探测器的瞬时伽马响应份额，改进堆芯功率分布的测量精度；而且期望这种方法不会对现有商用核电站压水堆的设备或运行操作进行任何变更。

因此，特别需要一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法，针对现有技术的不足，监测反应堆快速停堆瞬态过程堆内自给能中子探测器的响应信号，确定自给能探测器的瞬时伽马响应份额，利用瞬时伽马响应份额修正堆内自给能中子探测器的响应信号，改进堆芯功率分布测量精度。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于瞬时伽马响应修正的改进堆芯功率分布的测量方法，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)监测反应堆从稳定功率运行状态依靠控制棒快速插入堆芯停堆过程中堆内自给能中子探测器的响应信号，记录堆芯中所有自给能中子探测器响应信号随时间的变化，信号记录时间间隔小于等于2s；

(2)根据快速停堆前后记录的探测器响应电流，按下式确定各个自给能中子探测器的瞬时伽马响应份额γ＝(I_t-I_n)/I_t，其中，I_t为各个自给能探测器的总响应电流，I_n为净中子响应电流；