Способ жидкостного управления ядерным реактором
СПОСОБ ЖИДКОСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЯДЕРНЫМ РЕАКТОРОМ, заключающийся в изменении количества управляющей жидкости в объеме регулирования с подводящей и отводящей магистралями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования за счет повышения точности установки требуемого количества управляющей жидкости в объеме регулирования, изменяют расход управляющей жидкости в подводящей магистрали до достижения расхода управляющей жидкости в отводящей магистрали, соответствующего требуемому количеству управляющей жидкости в объеме регулирования.
Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для управления ядерным реактором путем изменения количества управляющей (например, поглощающей) жидкости в каналах ядерного реактора. Для воздействия на мощность и энергораспределение ядерного реактора в его активную зону вводят управляющее вещество в твердом или жидком виде, управление реактором производится с помощью жидкости, так как оно обеспечивает мягкое воздействие на энергораспределение реактора, уменьшает его искажение и увеличивает оперативный запас реактивности. Известен способ жидкостного управления, по которому поглощающую жидкость подают в канал регулирования сверху и которая стекает по стенкам канала в виде тонкого слоя (пленки) до некоторого уровня, а затем переходит в сплошной столб. Для изменения высоты столба жидкости изменяют подводимый расход на величину, соответствующую требуемому изменению уровня по статической характеристике (зависимость высоты уровня от расхода). Переход с уровня на уровень при ступенчатом изменении расхода жидкости происходит по сложной зависимости. Продолжительность переходного процесса по данному способу для условий энергетического реактора большой мощности составляет сотни секунд. Недостатком данного способа является ограниченность диапазона его применения вследствие большой инерционности, которая не позволяет использовать этот способ для регулирования быстрых процессов (быстрое аварийное снижение мощности реактора до заданной величины, компенсация быстрых колебаний мощности и т.п.). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому способу является способ жидкостного управления ядерным реактором, заключающийся в изменении количества управляющей жидкости в объеме регулирования с подводящей и отводящей магистралями. При этом для ускоренного изменения количества управляющей жидкости изменяют гидравлическое сопротивление сливной магистрали на величину, требуемую для изменения количества управляющей жидкости на величину больше заданной, а по достижении количеством управляющей жидкости заданного значения устанавливают величину гидравлического сопротивления, требуемую для поддержания заданного значения количества управляющей жидкости. Однако в данном способе не определяется момент достижения заданного значения количества управляющей жидкости, поэтому после установки требуемого гидравлического сопротивления отводящей магистрали возникает неточность установки количества управляющей жидкости, находящейся в объеме регулирования, что снижает эффективность регулирования ядерного реактора. Целью изобретения является повышение эффективности регулирования за счет повышения точности установки требуемого количества управляющей жидкости в объеме регулирования. Указанная цель достигается тем, что в способе жидкостного управления ядерным реактором, заключающемся в изменении количества управляющей жидкости в объеме регулирования с подводящей и отводящей магистралями, изменяют расход управляющей жидкости в подводящей магистрали до достижения расхода управляющей жидкости в отводящей магистрали, соответствующего требуемому количеству управляющей жидкости в объеме регулирования. Это значение определяют по заранее снятой характеристике объема регулирования (зависимости количества управляющей жидкости от расхода последней через объем регулирования). В момент достижения расхода управляющей жидкости в отводящей магистрали требуемой величины устанавливают необходимый расход жидкости в подводящей магистрали в соответствии со статической характеристикой. Кроме того, во избежание смещения количества управляющей жидкости от заданного значения начинают изменять расход жидкости в подводящей магистрали заранее, преимущественно по достижении количеством управляющей жидкости 70-95% от требуемого значения, определяемого характеристикой устройств для обеспечения данного способа. Таким образом, предлагаемый способ практически исключает введение в объем регулирования количество управляющей жидкости большее или меньшее требуемого. На фиг. 1 показано изменение количества управляющей жидкости; на фиг.2 изменение расходов управляющей жидкости в подводящей магистрали; на фиг.3 зависимости расхода управляющей жидкости в отводящей магистрали и введенной реактивности от количества управляющей жидкости; на фиг.4 изменение расходов управляющей жидкости в отводящей магистрали. Для изменения количества управляющей жидкости (кривая 1, фиг.1) от первоначального (hn) до заданного значения (h3) в некоторый момент времени t1 увеличивают первоначальный расход управляющей жидкости (Gn, фиг.2) в подводящей магистрали до максимальной величины (Gmах). Начинается ускоренное изменение количества управляющей жидкости (фиг.1, кривая 1), при этом расход в подвоядщей магистрали остается постоянным (кривая 2, фиг.2), а расход в отводящей магистрали (кривая 3, фиг.2) и вводимая реактивность (кривая 4, фиг. 2) увеличиваются. Эти параметры контролируются и по достижении ими требуемой величины (Gтр или 
тр, фиг.2 и 3), соответствующей заданному количеству управляющей жидкости (h3, фиг.3) или близкой к заданной (hбз, см.фиг.1), в момент t2 (фиг.2) или t 2 (фиг.1) устанавливают такой расход жидкости в подводящей магистрали, при котором поддерживается заданное значение количества управляющей жидкости (кривая 2, фиг.2). Требуемый для поддержания заданного количества управляющей жидкости расход Gтр (фиг.2) определяется по предварительно найденной зависимости количества управляющей жидкости от расхода в подводящей магистрали. Однако можно обойтись и без зависимости, если в момент времени t 2 (фиг.1,4) по достижении количеством управляющей жидкости значения hб3 (фиг.1), преимущественно 70-95% от заданного значения h3, начинают непрерывно уменьшать расход в подводящей магистрали (кривую 2, фиг.4) и уменьшают его до тех пор, пока он не сравняется с расходом в отводящей магистрали (кривая 3, фиг.4), что свидетельствует о наступлении равновесного состояния. Таким образом, данный способ выгодно отличается от известного тем, что позволяет более точно определять момент достижения требуемого количества управляющей жидкости, воздействующей на реактивность заданного значения, что повышает эффективность регулирования мощности реактора. Кроме того, предлагаемый способ имеет более широкий диапазон использования за счет улучшения динамических характеристик и более высокую надежность регулирования. Повышение эффективности регулирования ядерного реактора при использовании описываемого способа приводит к улучшению технико-экономических показателей работы ядерного реактора.
Формула изобретения
СПОСОБ ЖИДКОСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЯДЕРНЫМ РЕАКТОРОМ, заключающийся в изменении количества управляющей жидкости в объеме регулирования с подводящей и отводящей магистралями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования за счет повышения точности установки требуемого количества управляющей жидкости в объеме регулирования, изменяют расход управляющей жидкости в подводящей магистрали до достижения расхода управляющей жидкости в отводящей магистрали, соответствующего требуемому количеству управляющей жидкости в объеме регулирования.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
