发明名称 核能发电系统中之氙抑制
摘要
申请公布号 TW054900 申请公布日期 1983.12.01
申请号 TW07113827 申请日期 1982.11.23
申请人 西屋电气公司 发明人 马克 季 华兹;罗勃特 福 拜瑞
分类号 G21D7/00 主分类号 G21D7/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.操作一核能反应器,以便当完全电力由于氙害而不能维持平衡时,对蒸汽轮机发电系统提供热能的方法,该方法包含的步骤有:将操作时问分成时间区间;在每个区间之第一部分的第一电力阶操作,然后在每个区间之第二部分之第二,下降电力阶操作,该第二部分的时间期和所选之下降电力阶将使得该第一电力阶在每个区间之该第一部分可至少维持一段时间。2.依据请求专利部份第1.项中之方法,其中该高电力阶实质上系为l00%电力阶。3.依据请求专利部份第1.项或第2.项中之方法,其中下降电力阶在每个连续区间可更进一步减低。4.依据请求专利部份第1.2.3项中之方法,系包含当该下降电力阶到达特定之最小阶时,为补给燃料而终止核反应器之操作的步骤。5.依据请求专利部份第4.项中之方法,其中预知之最小电力阶系反应器之低热量极限。6.依据请求专利部份第3.4.5 项中之方法,当第4.项与第5.项系与第3.项相关时,其中第一区间之减少电力阶约3%,以后每个连续区间又降低约3%。7.依据请求专利部份第6.项中之方法,当下降电力阶到达100%位阶之25%时,核能反应器的操作即停止。8.依据前述请求专利部份中之任一项之方法,系包含便在该每一区间之第二部分末期之该下降电力阶在下一区间之第一部分的开始处回升至高电力阶。9.依据请求专利部份第8.项中之方法,其中在每个区间之第一部分的末期之高电阶系倾斜下降到第二部分之下降电力阶。10.依据前述请求专利部份之任一项中的方法,其中该时间区间系24时。11.依据前述请求专利部份之任一项中的方法,其中该每个区间之第二部分至少等于氙时间常故。12.依据前述请求专利部份之任一项中的方法,其中该每个区间之第二部分至少为6时。13.依据前述请求专利部份第3.到12.项中的任一方法,当第4.至第12.项系与第3.项相关时,其中该下降的电力阶于连续之区间又再降低,直到到达一最小位阶,此方法亦包括当于每一区间连续将该第一动力阶减去一预定量时,仍能使另外所有区间维持该最小位阶之步骤。14.依据请求专利部份第13.项中的方法,其中该电力阶于每一区间所减少的量相当于前个区间所损耗的反应率。15.依据请求专利部份第13.项中的方法,其中该电电力阶在每个区间约减少3%。16.依据前述请求专利部份第2.至第15.项中的方法,当第3.至第15.项系来自第2.项时,其中在下降电力阶之操作包括:测量反应器之即时中子通量,在现在时刻与下个区间的开始处之间,产生一选定的未来反应器中子通量之代表値;在每个区间内,重覆地预测在压缩时间刻度上,作为即时反应器中子通量,和选定的未来反应器中子通量之函数,此最大下降电力阶乃允许每个区间之开始处以百分之百电力操作;并设立此下降电力阶为最大下降电力阶。17.依据请求专利部份第16.项之方法中,其中该未来反应器中子通量之代表値系由该区间中之该最大下降电力阶产生,且其中预测最大下降电力阶之步骤包括:为抑制氙害以使电力实质百分之百操作之下个区间的开始处,选定一目标反应率,以及从该即时反应器通量产生之该压缩时间刻度上的代表値,和下个区间之开始虚的预定反应率之代表値,并比较目标反应率与预定反应率,依按比两者间的差别函数来修正最大下降电力阶,以收敛(converge)预测反应率趋向目标反应率。18.依据请求专利部份第17.项之方法,其中产生未来反应器中子通量之代表値的步骤包括,在该区间内为发电系统所遵循之选定负成过期的该压缩时间刻度上,产生一代表値;在该压缩时间刻度上,比较该选定负载周期与最大下降电力阶并选择两者中之较高値作为未来反应器中子通量之代表値,此代表値亦用来决定预定反应率。19.依据请求专利部份第18.项之方法,其中该选定负载周期包括相当于每个区间之第二部分的下降电力,其间之该负载周期的电力阶系为操作该反应器之最小热极限。20.依据请求专利部份第17.项之方法,其中产生未来反应器中子通量之代表値的步骤包括:在该区间内,为发电系统所遵循之选定负载周期的该压缩时间刻度上,产生了代表値,并选择该最大下降电力阶作为相当于每个区间之第二部分的压缩时间刻度上的时间,且在每个区间之余留部分内选出该负载周期之代表値。21.依据前述请求专利部份中之任一项的方法,包括在现在时刻和选定的未来时刻之间产生一个由发电系统所携带之选定未来负载,包括在这段期间之某些时候响应递减电力讯号的操作,产生反应器中之现在氙和碘位阶的讯号代表値,在一下降的时间刻度上,响应现在氙和碘位阶讯号和未来负讯号,而于选定未来时间产生一反应器之预定反应率讯号代表値,产生一目标反应率讯号,以便在选定未来时间使反应器以100%电力操作,比较预定反应率讯号和该目标反应率讯号,并产生下降电力讯号以作为其间之差値函数,并利用此下降电力讯号来产生未来负载讯号,如此连续地重覆,预定反应率讯号将渐收敛于目标反应率。22.依据请求专利部份第21.项之方法,其中产生现在氙和碘位阶讯号的步骤包括:以实际时间为依据,测量此反应器中子通量;以选定的刻度,在连续实际时间之基础上,对现在测得的中子通量积分,以产生现在碘位阶讯号;以选定刻度,在连续实际时间之基础上,对测得的中子通量和现在碘位阶讯号积分,以产生现在氙位阶讯号。23.依据请求专利部份第21.项或第22.项之方法,其中反覆产生预定的反应率讯号之步骤包括:开始于现在时间之压缩时间刻度上,以选定的刻度和以现在碘位阶讯号作为积分的初状况,来对未来负载讯号重覆地积分,以产生未来碘位阶讯号;在开始于现在时间之压缩时间刻度上,以选定的刻度并以现在氙位阶讯号作为积分之初状况。而对未来负载讯号和未来碘讯号积分,以产生一未来碘位阶讯号;刻度此未来氙位阶讯号,以使将其转换成未来反应率讯号,在压缩时间刻度之选定的未来时间上,贮存未来反应率讯号値;利用贮存之未来反应率作为预定的反应率讯号。24.依据请求专利部份第23.项之方法,其中产生该未来负载讯号的步骤包括:贮存选定的负载之选定负载周期代表式作为由发电系统所携带之时间函数,在该压缩时间刻度上重覆扫描该被贮存负载周期以产生一瞬间选定负载讯号,比较瞬间选定负载讯号与递减电力讯号,并选出较大者作为未来负载讯号,最后将贮存负载周期的扫描与请求专利部份第23.项之积分步骤同步化。25.依据请求专利部份第21.项至24.项之方法,其中比较预定反应率讯号和目标反应率讯号并产生递减电力讯号的步骤包括贮存预定反应率和相关的下降电力讯号之最后値,并藉着从预定反应率和相关下降电力讯号的贮存値至相关于目标反应率之下降电力讯号値的外插来找出下降电力讯号的新値。26.依据请求专利部份第21.项至24.项之方法,其中该下降时间刻度比实际时间的大小少数度(orders )。27.请求专利部份第26.项之方法中,该递减时间刻度比实际时间的大小少四度。28.依据前述请求专利部份之方法中,氙抑制控制器的操作系用来产生下降电力讯号以供涡流轮发电机控制器控制蒸汽输机发电系统;此蒸汽轮机发电系统包括抑制氙害之负功率系数核反应器,其操作方式系以该下降电力操作反应器一段时间,则即使反应器由于氙害不能平衡地以百分之百电力运转时,在一选定未来时间仍能以100%电力运转,让控制器包括:产生上选定未来负载之讯号代表値的装置,此选定未来负载系在现在时间和该选定未来时间之间出发电系统所运载,包括响应下降电力讯号在这段期间内至少某段时间的操作,包括用来产生反应器中之现在氙和碘位阶之讯号代表値的电路,响应现在氙和碘位阶讯号31和响应未来负载讯号的电路以便在压缩时间刻度上产生一目标反应率讯号(RTGT),此目标反应率讯号可容许反应器在选定未来时间以l00%电力操作,比较器27则用来比较预定反应率讯号和该目标反应率讯号,据产生下降电力讯号作为其间的差値函数,和馈送下降电力讯号回到未来负载讯号产生装置之回馈电路,如此连续地重覆,预定反应率讯号将收敛续向于目标反应率讯号。29.依据请求专利部份第28.项之控制器中.,产生现在氙和碘位阶讯号的电路包括以实际时间为根据测量反应器中子通量的电路以及具选定刻度之积分器(33,35,41)以便由该即时中子通量测量値而产生该现在氙和碘位阶讯号。30.依据请求专利部份第29.项之控制器中,在压缩时间刻度上产生预定反应率讯号的电路包括一对积分器一其增益可达成该时间压缩,施用于选定刻度之开动装置,该现在碘位阶讯号作为一积分器的和状况,让现在氙位阶则作为另一积分器的初状况,施用于选定刻度之装置,该未来负载讯号送至两个积分器的输入,施用于选定刻度之电路,碘积分器的输出送至氙积分器的输入,在压缩时间刻度上于选定时间贮存氙的输出之装置,以及输出贮存讯号以作为预定反应率讯号的装置。31.依据请求专利部份第30.项之控制器:,该产生未来负载讯号的电路包括至少占有在现在至该选定时间之部分时间,为发电系统贮存一选定负较周期之讯号代表値的电路,在压缩时间刻度上扫描该贮存负载周期讯号,以产生一瞬间选定负载讯号之电路,选择该瞬间负载讯号和递减电力讯号中之较大値作为未来负载讯号之电路。32.依据请求专利部份第31.项之控制器,包括同步并扫描贮存负载周期讯号和积分器发动装置之同步电路。
地址 WESTINGHOUSE BUILDING,GATEWAY CENTER,PITTSBURGH,PENNSYLVANIA15222,U.S.A