大三下核反应堆控制复习

核反应堆控制

提纲2024/10/281.2核反应堆控制的物理基础2024/10/28(W)

核反应堆产生的热功率

核反应堆有效增殖因子

1.2核反应堆控制的物理基础2024/10/28反应性依赖于堆芯尺寸的大小、不同材料的相对量和密度以及中子与各种材料原子核相互作用（散射、俘获和裂变）截面；依赖于核反应堆的运行功率史。反应性反应性

描述keff对1的相对偏离量，表征了链式核裂变反应过程偏离临界状态的成度。1.2核反应堆控制的物理基础2024/10/28核反应堆周期

核反应堆周期T定义为中子密度变化e倍所需要的时间。1.2核反应堆控制的物理基础2024/10/28核反应堆周期核反应堆两倍周期T定义为中子密度变化两倍所需要的时间。1.2核反应堆控制的物理基础2024/10/28正是由于缓发中子的存在，核反应堆控制才成为可能。

缓发中子

1.3反应性控制2024/10/28反应性决定中子在核反应堆中的输运状态。反应性依赖核反应堆的运行功率史。堆芯中没有任何控制毒物时的反应性称为剩余反应性。冷态干净堆芯的剩余反应性称为后备反应性。1.3反应性控制2024/10/28900MW压水堆的后备反应性为0.290.05（温度补偿）0.07（氙钐毒补偿）0.17（运行裕量）控制装置提供负反应性-0.32-0.25（可溶硼）-0.07（控制棒）1.3反应性控制2024/10/28(1)中子吸收体移动控制棒慢化剂中可溶性毒物可燃毒物棒(2)慢化剂液位控制(3)燃料控制(4)反射层控制1.3反应性控制2024/10/28表1

反应性控制方式控制作用压水堆沸水堆坎杜堆气冷堆长期的燃料燃耗和毒物硼浓度和可燃毒物棒控制棒不停堆换料、硼或钆浓度控制棒核反应堆从启动至功率输出控制棒和硼浓度控制棒液体区域控制、调节棒、吸收棒、硼或钆浓度控制棒功率调节控制棒再循环流量调节液体区域控制控制棒紧急停堆控制棒和停堆棒快速插入堆内控制棒快速插入堆内控制棒和SDS1停堆棒快速插入堆内控制棒快速插入堆内应急停堆向堆内注入高浓度的硼酸溶液向堆内注入硼酸溶液SDS2快速注入硝酸钆重水溶液向堆内抛入硼吸收球1.4核电厂稳态运行方案2024/10/281.4核电厂稳态运行方案2024/10/28PH＝(UA)s(Tav－Ts)

Tav＝(Th＋Tc)/2

Pn＝FpCp(Th－Tc)

1.4核电厂稳态运行方案2024/10/281.二回路蒸汽压力Ps

恒定方案

1.4核电厂稳态运行方案2024/10/282.冷却剂平均温度Tav恒定方案

1.4核电厂稳态运行方案2024/10/283.冷却剂出口温度Th恒定方案

1.4核电厂稳态运行方案2024/10/284冷却剂平均温度Tav程序方案

1.5

核电厂运行控制模式2024/10/28基本负荷运行模式负荷跟踪运行模式

2024/10/28第2章核反应堆动力学模型

点堆动态方程2024/10/28点堆动态方程2024/10/28点堆动态方程2024/10/28核反应堆近似模型1.等效单组缓发中子点堆动态方程

2024/10/28反应性方程2024/10/284.2核反应堆动态方程

反应性方程ρ0

<β缓发临界

ρ0=β瞬发临界

ρ0

>β瞬发超临界

ρ0

为很大的负反应性时2024/10/284.4核反应堆的传递函数

2.零功率核反应堆的传递函数

(六组缓发中子)

2024/10/284.4核反应堆的传递函数

2.零功率核反应堆的传递函数

(六组缓发中子)

2024/10/284.4核反应堆的传递函数

2.零功率核反应堆的传递函数

(六组缓发中子)

2024/10/284.4核反应堆的传递函数

2.零功率核反应堆的传递函数

等效单组缓发中子

2024/10/284.4核反应堆的传递函数

2.零功率核反应堆的传递函数

等效单组缓发中子

2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

等效单组缓发中子2024/10/284.8核反应堆的状态空间表达式1.状态方程

等效单组缓发中子2024/10/28第六章压水堆核电厂控制

2024/10/286.1概述

反应堆冷却剂平均温度(R棒组)控制系统；反应堆功率(N1、N2、G1、G2棒组)控制系统；硼浓度控制系统；稳压器压力和水位控制系统；蒸汽发生器水位控制系统；大气蒸汽排放控制系统；汽机调节(负荷控制)系统；冷凝器蒸汽排放控制系统；给水流量控制系统等。核电厂控制系统：2024/10/286.1概述

主要功能：监测核电厂所有核参数及过程参数；用于核反应堆的启动、停堆、升功率、降功率以及维持稳态运行功率水平等功率调节；实现功率分布的控制；抵消剩余反应性；补偿在运行中的反应性变化；过程参数的自动控制。2024/10/286.1概述

压水堆可移动中子吸收体有:控制棒用于控制核反应堆的快速反应性变化。慢化剂中可溶性毒物用来抵消剩余反应性，并保证有足够的停堆深度。可燃毒物棒用于补偿寿命初期的剩余反应性，低泄漏布置时，展平堆芯径向功率分布。

2024/10/286.1概述

核反应堆的自稳自调特性反应性燃料温度系数反应性慢化剂温度系数中毒效应反应性慢化剂压力系数汽泡系数2024/10/286.2压水堆功率分布控制

2024/10/286.2压水堆功率分布控制

l轴向功率分布的描述

I＝PH－PB＝AO·（PH+PB）（％FP）

热点因子轴向偏移轴向功率偏差2024/10/286.2压水堆功率分布控制

3保护梯形与运行梯形

常轴向偏移控制

Iref＝AOref·Pr

（%FP）

2024/10/286.2压水堆功率分布控制

3保护梯形与运行梯形

P-

I保护梯形

Ｋ＝590/178＝331%FP

2024/10/286.2压水堆功率分布控制

4模式A运行梯形2024/10/286.2压水堆功率分布控制

5模式G运行梯形2024/10/286.3控制棒及其驱动机构

l控制棒棒束组件

模式Ａ控制棒棒束组件分组类别组子组棒束数目总吸收棒数调节棒AA1，A24，4BB1，B24，4CC1，C24，4DD1，D24，424×53停堆棒SASA1，SA24，4SBSB1，SB24，4SCSC1，SC24，12024/10/286.3控制棒及其驱动机构

l控制棒棒束组件

模式G控制棒棒束组件分组类别组子组棒束数目总吸收棒数调节棒功率补偿棒G1G14G2G21，G224，4(第一循环)N1N11，N124，424×49N2N21，N224，4R棒RR1，R24，4(后续循环)停堆棒SASA1，SA24，124×53SBSB1，SB24，4SCSC42024/10/286.3控制棒及其驱动机构

2控制棒的性能

2024/10/286.3控制棒及其驱动机构

2控制棒的性能

2024/10/286.3控制棒及其驱动机构

3控制棒驱动机构与移动程序

2024/10/286.3控制棒及其驱动机构

R棒组的调节范围2024/10/286.3控制棒及其驱动机构

功率补偿棒组位置的有效标定曲线2024/10/286.4压水堆功率控制功率补偿控制系统2024/10/286.4压水堆功率控制2冷却剂平均温度控制系统

2024/10/286.4压水堆功率控制2冷却剂平均温度控制系统

三通道非线性调节器（l）冷却剂平均温度定值通道（2）冷却剂平均温度测量通道（3）功率失配通道温度偏差信号Te2024/10/286.4压水堆功率控制4硼浓度调节的应用

依据R棒位置和运行状态点位置的硼浓度调节

硼稀释操作①R棒位置超出调节区上限②运行状态点到达运行梯形图的右预限线硼化操作①R棒位置超出调节区下限②当运行状态点到达运行梯形图的左预限线③当R棒到达位置低-低限2024/10/286.6稳压器压力和液位控制

2024/10/286.6稳压器压力和液位控制