SU558655A3

SU558655A3 - Nuclear reactor control device

Info

Publication number: SU558655A3
Application number: SU2042062A
Authority: SU
Inventors: Аляйте Вернер; Бок Хайнц-Вильхельм
Original assignee: Сименс Аг (Фирма)
Priority date: 1973-07-23
Filing date: 1974-07-08
Publication date: 1977-05-15
Also published as: ES428493A1; ATA519174A; CH571756A5; DE2337354B2; BE817800A; FR2238992A1; SE418657B; DE2337354C3; SE7409516L; DE2337354A1; AT370551B; IT1017253B; GB1480148A; FR2238992B1; JPS605917B2; BR7406023D0; JPS5042298A

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЯДЕРНЫМ РЕАКТОРОМ(54) DEVICE FOR CONTROL OF A NUCLEAR REACTOR

щих стержней, втора группа регулирующих стержней 10, обозначенна на схеме нндексом «D и служаща дл компенсации воздействи выгорани на реактивность, содержаща около 1/10 от числа всех регулирующих стержней и перемещаема практически по всей высоте активной зоны 2, что условно показано на схеме позицией 11, треть группа регулирующих стержней 12, обозначенна на схеме индексом «X и предназначенна дл компенсации ксенонового отравлени , содержаща менее 1/4 от числа всех регулирующих стержней. Эти стержни выполнены из слабопаглощающего нейтроны материала (серые стержни) и по отдельности или малыми группами опущены в активную зону 2 или извлечены из нее, что условно показано на схеме позицией 13. На контуре теплоносител 3 установлены датчики 14 и 15 температуры на выходе из теплообменника 4 и на выходе из реактора 1. Датчики 14 и 15 подключены к блоку усреднени 16, выход которого сравниваетс с заданным значением от задатчика 17 в блоке сравнени 18, который подключен к пропорционально-дифференциальному (ПД) регул тору 19, который через пропорциональное звено 20 с зоной нечувствительности ± 1°С подключен к исполнительному механизму, например, щаговому электроприводу 21 стержней группы «L, что показано на схеме линией действи 22. Электропривод 21 имеет датчик положени 23. Блоки 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 23 составл ют средство перемещени группы регулирующих стержней «L 8.rods, the second group of control rods 10, indicated in the scheme by index “D and used to compensate for the effects of burnout on reactivity, containing about 1/10 of the number of all control rods and moving almost the entire height of the core 2, which is conventionally shown in the diagram by the position 11, the third group of control rods 12, indicated in the diagram by the index “X, and intended to compensate for xenon poisoning, containing less than 1/4 of the number of all control rods. These rods are made of a material that is weakly absorbing neutrons (gray rods) and, either individually or in small groups, are lowered into or removed from the core 2, which is conventionally shown in the diagram with position 13. Temperature sensors 14 and 15 are installed at the exit of the heat exchanger 4 and at the reactor outlet 1. Sensors 14 and 15 are connected to averaging unit 16, the output of which is compared with a predetermined value from setpoint 17 in comparison unit 18, which is connected to proportional-differential (PD) controller 19, which through proportional link 20 with a dead zone of ± 1 ° C is connected to an actuator, for example, a jaw electric drive 21 of rods of the L group, which is shown in the diagram by line 22. The electric drive 21 has a position sensor 23. Blocks 14, 15, 16, 17, 18 , 19, 20, 21 and 23 constitute the means for moving the group of control rods "L 8.

Активна зона 2 оборудована по меньщей мере двум группами датчиков нейтронного потока 24 и 25, размещенными в верхней и нижней област х ее. Эти датчики 26 принадлежат к внутризонному оборудованию 27, устанавливаемому известным способом, и подключены к усилител м 28, подключенным к схеме вычитани 29 вместе со счетным устройством 30, вычисл ющим общую тепловую мощность реактора. Расчет заданного значени распределени сгорани производитс в блоке 31 с учетом показаний датчика 23. Блок 31 через блок замедлени 32 подключен к блоку сравнени 33, который подключен к регул тору распределени мощности 34, содержащему временные элементы 35 и 36 и пропорциональное звено 37 с зоной нечувствительности . После сравнени выходных сигналов временных элементов 35 и 36 регул тор распределени мощности 34 подключен к переключателю 38, общий контакт которого подключен к блоку сравнени 39, на другой вход которого подключен задатчик 40 положени регулирующих стержней второй группы «D 10. Выходной сигнал блока сравнени 39 после сравнени с сигналами датчика 23 и ПД-регул тора 19 подаетс через пропорциональное звено 41 с зоной нечувствительности ± 5 см на вход исполнительного механизма привода стержней второй группыThe active zone 2 is equipped with at least two groups of neutron flux sensors 24 and 25 located in its upper and lower regions. These sensors 26 belong to the intraband equipment 27 installed in a known manner, and are connected to amplifiers 28 connected to a subtraction circuit 29 together with a counting device 30 that calculates the total thermal power of the reactor. The calculation of the specified distribution value is performed in block 31, taking into account sensor readings 23. Block 31 is connected via deceleration block 32 to comparator block 33, which is connected to power distribution controller 34, which contains time elements 35 and 36 and proportional link 37 with deadband. After comparing the output signals of the time elements 35 and 36, the power distribution controller 34 is connected to a switch 38, the common contact of which is connected to the comparison unit 39, to another input of which the setting unit 40 of the control rods of the second group D 10 is connected. The output signal of the comparison unit 39 after Comparison with sensor 23 and PD-controller 19 signals is supplied via proportional link 41 with a dead band of ± 5 cm to the input of the actuator actuator for the rods of the second group

«D 10, например, щаговый электропривод 42. Ко второму контакту переключател 38 подключено внереакторное измерительное устройство 43 с датчиками 44 и 45, суммирующее усреднители 46, которые поосле вычита}1и их сигналов подключены к регул тору 47.“D 10, for example, a scap electric actuator 42. An out-of-instrument measuring device 43 with sensors 44 and 45 is connected to the second contact of the switch 38, summing up the averagers 46, which after subtracting} 1 and their signals are connected to the controller 47.

Средство дл введени в активную зону 2 поглощаюш,ей к/йтроны жидкости, например,The means for introducing into the active zone 2 is absorbed, to it liquid liquids, for example,

деионата (деионизированной воды) или борной кислоты содержит трубопроводы 48 дл борной кислоты и трубопровод 49 дл деионата , насос 50, вентили 51 и 52, управл емые приводом 53.deionate (deionized water) or boric acid contains pipelines 48 for boric acid and pipe 49 for deionate, a pump 50, valves 51 and 52, controlled by an actuator 53.

Датчик 54 положени регулирующих стержней группы «D 10 подключен к блоку сравнени 55 вместе со счетным устройством 30 и задатчиком 56 положени peгyvтиpyющиx стержней группы «D 10 и далее через второй переключатель 57 с одной стороны к исполнительному механизму привода стержней группы «X 12, например, щаговому электроприводу 58 через пропорциональное звено 59 с зоной нечувствительности гЬ 20 см, а с другой стороны - к приводу 53, на второй вход которого может быть подключен датчик 60 положени стержней группы «X 12. Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчиков 14, 15 температуры усредн ютс в блоке 16 и сравниваютс в блоке 18 с заданным значением. Сигнал разбаланса поступает через ПД-регул тор 19 и пропорциональное звено 20 на электропривод 21 группы стержней «L 8. Стержни этойThe sensor 54 of the position of the control rods of the group "D 10 is connected to the comparison unit 55 together with the counting device 30 and the setting device 56 of the position of the operating rods of the group" D 10 and then through the second switch 57 from one side to the actuator of the rods of the group X 12, for example, via a proportional link 59 with a dead zone of gb 20 cm, and on the other hand to a drive 53, to the second input of which the sensor 60 of the X 12. Rods position can be connected. The device works as follows. The signals from the temperature sensors 14, 15 are averaged at block 16 and compared at block 18 with a predetermined value. The unbalance signal is fed through the PD controller 19 and the proportional link 20 to the electric drive 21 of the “L 8 rod groups”. The rods of this

группы перемещаютс так, чтобы обеспечить посто нство общей тепловой мощности реактора .the groups are moved in such a way that the total thermal power of the reactor is constant.

После вычитани в блоке 29 усредненных и усиленных в блоках 28 сигналов с детекторов 26 осуществл етс сравнение в блоке 33 разностного сигнала и заданного сигнала, вырабатываемого в блоках 31 и 32 и сигнал разбаланса служит заданием дл блока 34. В блоке 31 формируетс сигнал на основе измерени местной мощности верха и низа активной зоны с учетом средней температуры теплоносител , числа оборотов насоса 5 и положени стержней группы «L 8. Затем сигнал с блока 34 через переключатель 38 поступает дл сравнени с сигналом задатчика 40 и после корректировки по сигналам от средства перемещени стержней группы «L 8 поступает через звено 41 на электропривод 42 стержней группы « 10. Задание дл After subtracting in block 29, the signals averaged and amplified in blocks 28 from detectors 26 are compared in block 33 to a difference signal and a predetermined signal generated in blocks 31 and 32, and the unbalance signal serves as a task for block 34. In block 31, a signal is generated based on the measurement local power of the top and bottom of the core, taking into account the average temperature of the coolant, the number of revolutions of the pump 5 and the position of the rods of the L 8 group. Then the signal from the block 34 through the switch 38 is supplied for comparison with the signal of the setpoint 40 and after the correction Signals from the means of moving the rods of the "L 8 group" enters through the link 41 to the electric drive 42 of the rods of the "10" group.

стержней группы «D 10 измен етс с ростом общей тепловой мощности реактора и уменьщаемой местной мощностью в верхней части активной зоны прибором, учитывающим изменени во времени в направлении большейrods of the “D 10” group changes with increasing total reactor thermal power and decreasing local power in the upper part of the core with an instrument that takes into account changes in time in the direction of

глубины погружени . Это значит, что при погружении стержней группы «D 10 происходит подъем стержней группы «L 8 так, что мощность в верхней половине активной зоны снова повышаетс . Таким образом, стержниimmersion depths. This means that when the rods of the “D 10” group are immersed, the rods of the “L 8” group rise so that the power in the upper half of the core rises again. So rods

группы «D 10 будут перемещатьс , когда существует или ожидаетс нежелптельное распределение мощности.The "D 10" groups will move when non-direct power distribution exists or is awaited.

Пропорциональный регул тор 59 перемещает стержни группы «X 12 только при больщих значени х сигнала с блока сравнени , рассчитанной в блоке 30 величины тепловой мощности реактора и данных о положении стержней группы «D 10. В качестве дополнительной величины могут быть использованы данные от задатчика 56. Когда стержни группы «Х 12 достигнут крайнего положени , по сигналу с датчика 60 включаетс привод 53 и в активную зону подаетс поглощающа нейтроны жидкость. Переключателем 57 задаетс режим работы компенсации либо стержн ми группы «X 12, либо подачей жидкого поглотител .The proportional controller 59 moves the rods of the "X 12" group only with large signal values from the comparison unit, calculated in block 30 of the reactor thermal power and the position of the rods of the "D 10 group." As an additional value, data from the generator 56 can be used. When the rods of the "X 12" group reach the extreme position, the signal from the sensor 60 activates the drive 53 and delivers a neutron-absorbing fluid to the core. The switch 57 sets the compensation operation mode either by rods of the "X 12" group or by supplying a liquid absorber.

Устройство особенно эффективно примен ть с однотипными стержн ми регулировани с длиной поглощающей части, равной высоте активной зоны, и дл реа кторов большой мощности, имеющих большие габариты, например, с активной зоной высотой более 3,5 м.The device is especially effective for use with single-type control rods with the length of the absorbing part equal to the height of the active zone, and for high-power reactors having large dimensions, for example, with an active zone more than 3.5 m high.

Claims

1. An apparatus for controlling a nuclear reactor, comprising first and second groups of control rods with means for controlling their movement and means for

introducing a neutron-absorbing fluid into the active zone, characterized in that, in order to reduce the irregularity of energy release along the height of the core, at least one group of neutron flux sensors are placed in the upper and lower parts of the core and through the subtraction unit, the power distribution controller and the first switch to the setpoint adjuster of the second group of control rods.

2. The device according to claim 1, characterized in that a third of the control rods is inserted with a means of controlling them

by moving, to the input of which, through the second switch, a unit for comparing the position of the rods of the second group with a specified value with the thermal power of the reactor is connected, which through the second switch

connected to a means for introducing into the active zone a neutron-absorbing fluid.

Sources of information taken into account in the examination:

1. US patent number 3706921, cl. 318-564, 1972

2. IAEA Symposium, Prague, 1973, January 22-26, Report of the IAEA / M-168 / A-8 (Canada).

3. “Proceedings of the workshop on nuclear power plants, section“ Regulation of nuclear power plants

power plants, pp. 57-64, 1970, Germany.

J iJTr JpL4

J3-II

Vlf

46 H-5

Vff

- / 6