CARR保护系统设计

中国先进研究堆(CARR)保护系统采用数字化技术,执行反应堆的安全保护功能,包括反应堆保护和事故后监测两个子系统。本文介绍了CARR保护系统的设计以及技术特点,所采用的技术方案适合于CARR的工程应用,并达到保护系统所要求的系统可靠性和可用性。     

3 CARR仪表专业施工设计

热工过程测量系统是CARR的一个重要组成部分，是运行人员获取反应堆运行信息、采取适当的安全相关行动、保证反应堆安全运行的重要条件。热工测量系统的安全功能包括：为反应堆数字化保护系统提供热工过程监测信息、为辅助控制点提供必要的热工过程状态信息、为反应堆事故监测系统提供必要的热工过程状态信息等。     

CARR仪、控、电专业设计工作的进展

CARR设计部自动化室负责仪、控、电主工艺的设计,涉及热工过程测量系统、核测量系统、计算机监控系统、棒控和功率调节系统、ATWS缓解系统、数字化保护系统、中压供电系统、低压供电系统、应急供电系统、备用电源系统、220V直流系统及主控制室等。主要设计进展如下。     

CARR冷却剂系统设计及分析

反应堆冷却剂系统(RCS)是中国先进研究堆(CARR)的重要系统之一,反应堆运行时,通过其将堆芯的热量带出,该系统的安全有效运行是反应堆安全运行的必要保证。本文从冷却剂系统的功能和工艺设计、主要设备等方面对该系统及其设计进行了说明,并对设计过程中重点考虑的运行和安全问题进行了分析。     

CARR流体系统设计改进与进展

CARR设置了以下18个流体系统:反应堆冷却剂系统:二次冷却水系统;重水冷却系统;第二停堆系统;氦气系统;真空系统;热水层循环系统;应急堆芯冷却系统;水冷同位素孔道冷却系统;水池充排水系统;反应堆冷却剂净化系统;反应堆池水净化系统;重水净化系统:重水浓缩系统:中放系统;低放系统;去离子水制备系统;压缩空气系统。 施工设计阶段对以下系统作了部分改进。 1）应急堆芯冷却系统 由原方案的2台应急泵应急启动改为2台随堆运行,并与池水冷却系统合并。每台泵的吸入口并联在1个母管上,从700m3的堆水池内吸水,出口并联在1个母管上,与反应堆冷却剂系统的冷段母管相连。应急泵出口旁路管并联在一起,并与池水冷却系统的板式换热器     

CARR堆反应堆厂房通风系统设计

参考规范要求及德国FRMⅡ反应堆的设计经验,并根据各房间的污染程度和人员停留情况,经辐射防护计算,综合确定了反应堆厂房各工艺间通风换气次数.厂房通风系统采用了直流式,系统按层划分,每层设一套通风及空气净化系统.在穿过操作大厅密封边界的通风管道上冗余设置密闭式快速隔离阀,保证在厂房密封性试验压力(12.5kPa)作用下其内外泄漏率均为0,以确保在反应堆事故工况下,放射性物质不致通过通风系统贯穿件泄漏到外部空间.系统设计采用了钢制直连式(或联轴器)风机以及不锈钢整体式空气净化装置.     

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统硬件设备由一台Alpha工作站配备16位精度，快速转换输入／输出接口组成，仿真模型则采用在工程设计中广泛使用的反应堆热工水力系统分析程序，研究开发SIMPCT实时仿真系统的目的是为了给数字化反应堆保护系统和控制系统提供保护和控制的仿真对象，并与控制系统形成能够相互作用的闭环系统，用于保护系统功能测试，控制系统运行及进一步的控制方案研究。     

CARR ATWS事故缓解系统设计改进安全分析

以CARR最严重的失控提棒ATWS为例,对CARR事故缓解系统设计改进造成的影响进行了全面的分析,分别就不同的失控棒最大速度(1～12 mm/s)和不同的落棒模式(同速掉落、自由落体和1.5s掉落)进行了分析计算,找出了CARR对与失控提棒ATWS所能承受的最大棒速,确定了4 mm/s的控制棒最大提升速度,对于失控提棒ATWS事故还采用了保守分析模型进行了敏感性分析,分析结果表明这种改进和棒速是合理的、安全的。     

CARR导流箱设计

CARR导流箱（见图1）是堆本体的重要组成部件。导流箱作为CARR分配主冷却剂容器，既是反应堆系统压力边界的一部分，又是堆芯容器自然循环冷却系统的组成部件；并为反应堆内的冷却剂入口总管、垂直孔道、2根停堆安全棒、堆芯容器、自然循环瓣阀等设备提供支撑定位。     

CARR核测量系统设计

核测量系统是CARR仪表控制系统重要的组成部分,该系统监测CARR堆芯外中子注量率并向保护系统、ATWS缓解系统、功率调节系统等提供功率水平信号。本文阐述CARR核测量系统的设计,介绍CARR核测量系统的系统结构、堆外探测器、监测装置和技术特点。     

CARR ATWS缓解系统设计

为保证事故工况下反应堆的安全,CARR除设置保护系统外,还设置了ATWS缓解系统。本文介绍了CARR ATWS缓解系统的功能与组成以及技术特点,系统采用数字化技术,并进行了试验验证,其可靠性达到了CARR工程应用的要求。     

核电站安全级数字化仪控系统设计准则的分析与应用

基于我国核电站安全级数字化仪控系统设计中采用的法规、标准所要求的设计准则,分析各设计准则之间的相互关系及可实施性;设计准则通常概括性强且未给出具体的实施细则或方法,通过对比分析各设计准则的具体要求以及它们在实践中的应用,归纳出更加细化的满足设计准则的实现方法。并通过对主要设计准则在基于Triconex平台的安全级数字化仪控系统中的详细研究和应用分析,验证本文归纳出的实现方法的合理性。     

CARR缓发中子测铀系统设计简介

铀是核工业中极为重要的一种基础资源,是核能开发和利用必不可少的原料。缓发中子测铀是一种简单迅速、灵敏、准确且适合大批量样品分析的测铀方法。     

核电厂仪控系统设计验证仿真平台开发

在核电厂仪控系统的设计过程中,需要进行反复的逻辑验证、参数优化等工作,本文开发的仿真平台可以为这一过程提供闭环的逻辑验证工具。仿真平台采用分布式并行计算结构、模块化设计。开发了多种功能模块用于不同功能的仿真,包括热工水力计算、控制系统仿真以及人-机界面等。各模块通过平台的标准接口嵌入到仿真平台中,接口采用标准动态链接库的形式。基于设计验证仿真平台,建立了1000 MW压水堆核电厂的工程模拟机,并对其中的控制系统模型进行了参数优化与调试。经过优化的工程模拟机仿真结果与核电厂控制系统(RRC)设计手册中的运行曲线瞬态趋势一致、瞬态前后的稳定值基本相同。     

基现场可编程门阵列的反应堆数字化保护系统设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,即FPGA）的新型反应堆保护系统的设计方案,辅以微处理器作为热备份的冗余,以实现设备的多样性。系统采用三取二的表决方式,FPGA部分执行主要的保护功能,并行数据处理和信号传输提高了系统的响应速度,避免了软件共模故障的发生。微控制的使用增强了系统的通讯能力,优化了人机接口界面,并完成辅助的保障功能。     

基于数字化技术的反应堆测量系统修正方法研究

在分析影响测量系统准确度的各种影响因素基础上,基于数字化技术的计算优势在反应堆系统参数测量中提出"仪表修正"和"系统修正"2种修正方法。2种修正方法用数字化技术实现后,提高了瞬态和事故工况下测量的准确度,扩展了仪表的应用范围,可进一步提高反应堆的安全性和经济性。     

美国将出现首座全数字化核电站

[英国《国际核工程》网站2011年1月21日报道]杜克能源公司(DukeEnergy)奥科尼核电站正在进行的仪表与控制系统(I&C)数字化改造工作将开创在美国现役核电机组中首次应用全数字化反应堆保护系统的先河.全数字化反应堆保护系统已经在法国、德国、日本、韩国、瑞典、瑞士和英国等     

广东岭澳核电二期工程数字化棒控棒位系统设计

广东岭澳核电二期工程控制棒控制系统和控制棒棒位监测系统(以下简称棒控棒位系统)采用基于法国AREVA的安全级仪控平台TXS技术和数字化技术,以及冗余设计技术手段,实现了反应堆温度和功率的集中控制.采用大功率晶体管实现了对控制棒的"一带一"控制;采用分组编码探测器对控制棒在堆芯中的位置进行监测.本文对其设计要求和设计特点进行了介绍,并将没计结果与岭澳核电一期和秦山二期棒控棒位系统的设计结果进行了比较.结果表明,岭澳二期的棒控棒位系统能为运行人员和维护人员提供丰富的信息,方便了系统的运行和维护,提高了系统的可靠性.     

WWER型核电机组反应堆停堆保护系统设计优化与改造

在进行核电机组反应堆停堆保护系统定期试验时,需依次将停堆断路器实体断开,此类定期试验风险较大,国内外运行的核电机组多次发生在反应堆停堆保护系统定期试验过程中由于设备故障导致非计划停堆的事件,造成了较大的经济损失.论文介绍了某WWER核电机组反应堆停堆保护系统设计优化方案及改造的实践成果.