專利名稱:反應(yīng)堆停堆算法的制作方法
反應(yīng)堆停堆算法
相關(guān)申請
本申請主張2010年9月17日申請的美國第61/384，130號臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，該臨時申請的全部內(nèi)容以引用的方式結(jié)合于本文中。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，特別是涉及反應(yīng)堆安全停堆系統(tǒng)中在高功率下尤其有效的停堆信號。
現(xiàn)代的核反應(yīng)堆通常包括一個或多個自動安全系統(tǒng)，其設(shè)計用于在發(fā)生事故時，例如失水事故(loss of coolant accident, L0CA)或功率失控激增,快速和安全地關(guān)停反應(yīng)堆。當(dāng)一個或多個參數(shù)達(dá)到對應(yīng)的閾值或設(shè)定值時，這些自動安全系統(tǒng)啟動。自動安全停堆系統(tǒng)的停堆邏輯的設(shè)計必須滿足兩個相矛盾的要求:這些系統(tǒng)必須足夠快速地停機(jī)以把事故程度降至最低，但同時要防止在并不需要停堆的條件下誤停堆。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些實施例中，提供一種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法。利用傳感器來探測與所述核反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的參數(shù)用可提供與所述裂變率相對應(yīng)的輸出信號。根據(jù)信號處理裝置的輸出信號來確定測得的通量信號。測得的通量信號與所述反應(yīng)堆的功率的一個百分比相對應(yīng)。利用通量率模塊來計算測得的通量信號的一階導(dǎo)數(shù)。所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的通量率信號。所述通量率信號用比較器模塊與通量率信號設(shè)定值進(jìn)行比較。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種具有堆芯的核反應(yīng)堆的停堆系統(tǒng)。與所述堆芯相關(guān)聯(lián)的傳感器可操作用以檢測與所述堆芯的裂變率并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的輸出信號。信號調(diào)整模塊用于根據(jù)所述輸出信號產(chǎn)生測得的通量信號。所述測得的通量信號與所述核反應(yīng)堆的功率的百分比相對應(yīng)。停堆系統(tǒng)停堆控制器包括通量率模塊和比較器模塊，所述通量率模塊用于由所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號，所述比較器模塊用于比較所述通量率信號和跳閘設(shè)定值并在所述通量率信號大于所述跳閘設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號。停堆裝置用于在收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種控制器，所述控制器響應(yīng)至少一個傳感器信號后產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號。信號調(diào)整模塊用于接收所述至少一個探測器信號并輸出測得的通量信號。通量率模塊用于由所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號。比較器模塊用于比較所述通量率信號和停堆設(shè)定值并在所述通量率信號大于所述停堆設(shè)定值時產(chǎn)生第一停堆信號。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法。與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的參數(shù)用傳感器檢測。所述傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的輸出信號。采用信號處理裝置由所述輸出信號確定測得的通量信號。所述測得的通量信號與反應(yīng)堆功率的百分比相對應(yīng)。所述側(cè)的通量信號的一階導(dǎo)數(shù)用通量率模塊來計算。所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的通量率信號。所述通量率信號用偏置信號分量(Bias Signal Component)進(jìn)行偏置以產(chǎn)生偏置的信號。將一個增益應(yīng)用至所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量。所述基于通量率的信號分量和測得的通量信號相加以產(chǎn)生對應(yīng)于反應(yīng)堆功率的一個百分比的通量率輔助通量信號。用比較器模塊比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值。所述比較器模塊在所述通量率輔助通量信號大于所述停堆設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種具有堆芯的核反應(yīng)堆的停堆系統(tǒng)。傳感器與所述核反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)，并用于檢測與所述堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的輸出信號。信號調(diào)整模塊用于根據(jù)所述輸出信號產(chǎn)生測得的通量信號。所述測得的通量信號與所述核反應(yīng)堆的反應(yīng)堆功率的百分比相對應(yīng)。停堆系統(tǒng)停堆控制器包括用于根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號的通量率模塊。偏置分量用于產(chǎn)生偏置的信號。放大器模塊用于將一個增益應(yīng)用至所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量。加法模塊用于將所述基于通量率的信號分量應(yīng)用至所述測得的通量信號以產(chǎn)生通量率輔助通量信號。比較器模塊用于比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值。停堆裝置用于在收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種根據(jù)傳感器信號產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器。信號調(diào)整模塊接收所述傳感器信號并輸出測得的通量信號。通量率模塊用于根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號。偏置分量用于產(chǎn)生偏置的信號。放大器模塊用于將一個增益應(yīng)用至所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量。加法模塊用于將所述基于通量率的信號分量應(yīng)用于所述測得的通量信號以產(chǎn)生通量率輔助通量信號。比較器模塊用于比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值并產(chǎn)生停堆信號。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法。與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的第一個參數(shù)采用第一傳感器檢測。所述第一傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的第一輸出信號。與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的第二個參數(shù)采用第二傳感器檢測。所述第二傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的第二輸出信號。采用信號處理裝置將至少所述第一輸出信號和第二輸出信號處理為至少第一測得的通量信號和第二測得的通量信號。所述第一測得的通量信號和第二測得的通量信號分別對應(yīng)反應(yīng)堆功率的百分比。采用平均模塊由所述第一測得的通量信號和第二測得的通量信號計算出平均通量信號。采用通量率模塊計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)。所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的平均通量增速信號。采用比較器模塊比較所述平均通量增速信號和增速信號設(shè)定值。所述比較器模塊在所述平均通量增速信號大于所述增速信號設(shè)定值時輸出停堆信號。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種具有反應(yīng)堆堆芯的核反應(yīng)堆的停堆系統(tǒng)。第一傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)，用于檢測與所述堆芯內(nèi)裂變率相關(guān)的第一參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的第一輸出信號。第二傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)，用于檢測與所述堆芯內(nèi)裂變率相關(guān)的第二參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的第二輸出信號。信號調(diào)整模塊用于接收所述第一輸出信號和第二輸出信號，并產(chǎn)生第一測得的通量信號和第二測得的通量信號。所述第一測得的通量信號和第二測得的通量信號分別對應(yīng)所述核反應(yīng)堆的反應(yīng)堆功率百分比。停堆系統(tǒng)停堆控制器包括平均模塊，所述平均模塊用于至少接收第一測得的通量信號和第二測得的通量信號并計算平均通量信號。通量率模塊用于計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)并輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的平均通量增速信號。比較器模塊用于比較所述平均通量增速信號和增速信號設(shè)定值。所述比較器在所述平均通量增速信號大于所述增速信號設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號。停堆裝置用于在至少收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
在本發(fā)明的另一些實施例中，提供一種至少根據(jù)第一傳感器輸出信號和第二傳感器輸出信號產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器。信號調(diào)整裝置至少接收所述第一傳感器輸出信號和第二傳感器輸出信號，并產(chǎn)生第一測得的通量信號和第二測得的通量信號。所述第一測得的通量信號和第二測得的通量信號分別對應(yīng)所述核反應(yīng)堆的反應(yīng)堆功率百分比。平均模塊用于至少接收所述第一測得的通量信號和第二測得的通量信號，并計算平均通量信號。通量率模塊用于計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)，并輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率百分比相關(guān)的平均通量增速信號。比較器模塊用于比較所述平均通量增速信號和通量增速設(shè)定值。所述比較器在所述平均通量增速信號大于所述通量信號增速設(shè)定值時產(chǎn)生第一停堆信號。
在參考具體方式和相應(yīng)的附圖后，本發(fā)明的其它方面將變得更加清楚。


圖1是核反應(yīng)堆局部剖開的立體視圖。
圖2是圖1的核反應(yīng)堆中的安全停堆系統(tǒng)(Safety Shutdown System, SDS)局部剖開的立體視圖
圖3是圖1中所示的核反應(yīng)堆的電離室探測器的示意圖。
圖4是圖1中所示的核反應(yīng)堆的堆芯通量探測器的示意圖。
圖5是基于中子通量率的SDS停堆信號的算法的框圖。
圖6是基于平均中子通量率的SDS停堆信號的算法的框圖。
圖7是基于通量率輔助中子通量的SDS停堆信號的算法的框圖。
圖8是基于平均中子通量增速的SDS停堆信號的算法的框圖。
具體實施方式
在對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于以下描述所闡述的或以下附圖所例示的元件構(gòu)造和排布的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可采用其它實施例并以不同的方式進(jìn)行實施。
圖1描繪了 一種核反應(yīng)堆，例如加壓重水反應(yīng)堆10 (例如，加拿大氘鈾(CANadaDeuterium Uranium,CANDU)核反應(yīng)堆)。該反應(yīng)堆10安裝于加固屏蔽室(Vault)14內(nèi)。該屏蔽室14是一個包圍反應(yīng)堆的多層結(jié)構(gòu)的容器。這種核反應(yīng)堆環(huán)境和應(yīng)用只是用于舉例，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明也適用于其它類型、尺寸和構(gòu)造的核反應(yīng)堆。例如，本發(fā)明也可以應(yīng)用于加壓輕水反應(yīng)堆、沸水反應(yīng)堆和液態(tài)金屬反應(yīng)堆。
總的來說，核反應(yīng)堆利用鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)(即，核裂變)產(chǎn)生能量，其中在鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)中，一個自由中子被核燃料(例如，鈾235(235U))中的裂變原子核吸收。當(dāng)該自由中子被吸收后，該裂變原子分裂成多個更輕的原子并釋放更多的自由中子以被其它裂變原子吸收，從而形成鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)。鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)所釋放的熱能通過多種其它方法被轉(zhuǎn)換成電能。
反應(yīng)堆10包括數(shù)個燃料通道18，載有核裂變材料的燃料棒束(圖未示)位于這些燃料通道18中。燃料通道18水平設(shè)置在水平反應(yīng)堆容器中，這個水平反應(yīng)堆容器在CANDU反應(yīng)堆中稱為排管容器(Calandria)22。在CANDU反應(yīng)堆中，排管容器22內(nèi)填充重水慢化齊U。排管容器22內(nèi)的這些燃料通道18構(gòu)成了堆芯26。給料管(feeder pipe) 30供應(yīng)欠熱(sub-cooled)重水反應(yīng)堆冷卻劑至每個燃料通道18。給料管30和燃料通道18構(gòu)成反應(yīng)堆主冷卻劑傳輸回路的一部分，該主冷卻劑傳輸回路還包括數(shù)個蒸汽產(chǎn)生器、反應(yīng)堆冷卻泵和相關(guān)管道。
圖1也展示了與反應(yīng)堆10相關(guān)的儀表、控制和安全系統(tǒng)的幾個方面。數(shù)個垂直設(shè)置的控制棒34可控制地插入反應(yīng)堆堆芯26或從中拔出，以通過吸收堆芯26內(nèi)中子來改變反應(yīng)性?？刂瓢?4可人工或自動控制以在反應(yīng)堆操作的過程中改變反應(yīng)堆堆芯26內(nèi)的反應(yīng)性。
如圖2中所示，提供了兩個獨立的反應(yīng)堆安全停堆系統(tǒng)SDSl和SDS2。每個停堆系統(tǒng)單獨作用，設(shè)計成可關(guān)閉反應(yīng)堆并將其維持在安全的停堆條件下。停堆系統(tǒng)SDSl和SDS2獨立于反應(yīng)堆控制系統(tǒng)，兩個停堆系統(tǒng)之間也相互獨立?？偟膩碚f，當(dāng)中子或進(jìn)程參數(shù)的多個指示信息達(dá)到不可接受的范圍(即，超過設(shè)定值)時，由停堆系統(tǒng)SDSl或SDS2終止反應(yīng)堆的操作。
能夠?qū)е聠影踩６训拿總€參數(shù)至少測量三次(S卩，在每個停堆系統(tǒng)SDSl和SDS2中的每一個參數(shù)至少有三個探測器)。這樣，每個安全停堆系統(tǒng)分別包括三個各自獨立的停堆通道(Trip Channel)(例如，SDSl有通道D、E、F，SDS2有通道G、H、J)，這三個停堆通道中必須要有兩個超過它們各自的設(shè)定值時才啟動安全停堆。這種“三取二”的邏輯降低了誤脫扣造成的反應(yīng)堆停堆的可能性。應(yīng)當(dāng)注意的是，停堆系統(tǒng)所使用的設(shè)備專門用于反應(yīng)堆停堆保護(hù)，不作它用。此外，也可設(shè)置聯(lián)鎖裝置，使得如果停堆系統(tǒng)SDSl或SDS2已經(jīng)啟動，則不能通過例如拔出一個或多個控制棒34來插入任何正反應(yīng)性(PositiveReactivity)到反應(yīng)堆堆芯中。這進(jìn)一步降低了在原始故障狀態(tài)仍存在的情況下反應(yīng)堆功率增加的可能性。
如圖2中所示，SDSl包括多個(例如，二十八個)彈簧輔助關(guān)閉桿38。這些關(guān)閉桿在接收到通道D、E、F中的至少兩個停堆信號時落入堆芯26中。這些關(guān)閉桿38吸收堆芯26內(nèi)的中子，以迅速降低反應(yīng)性并由此結(jié)束反應(yīng)堆操作且維持反應(yīng)堆10在安全停堆條件下。SDSl具有足夠的速度和負(fù)反應(yīng)性以將反應(yīng)堆的功率減低到與可用冷卻能力相匹配的水平。
SDS2提供在進(jìn)程偏移嚴(yán)重的情況下迅速關(guān)閉反應(yīng)堆的另外一種獨立的方法，其通過向慢化劑注入強(qiáng)中子吸收液(例如，釓硝酸鹽)來關(guān)閉反應(yīng)堆。如圖2中所示，六個穿孔的噴嘴42水平橫跨排管容器22。每個噴嘴42與裝有中子吸收液的毒物罐(Poison Tank)46相連。高壓氦罐50通過單一自動隔離閥54選擇性地與毒物罐46相連。當(dāng)三個通道(G、H、J)中的任兩個產(chǎn)生停堆信號時，自動隔離閥54被打開，給毒罐50增壓并由此向反應(yīng)堆堆芯26中注入中子吸收液。
核反應(yīng)堆的監(jiān)測和控制需要用于檢測寬范圍中子通量水平的檢測儀器。反應(yīng)堆操作范圍(完全停堆到額定全功率)內(nèi)的通量的變化范圍可被認(rèn)為從107到1014N/(cm2s)(或，七個數(shù)量級的中子通量)。再次參考圖1，電離室58和堆芯通量探測器(In-Core FluxDetector, ICFD)62提供整個操作范圍內(nèi)整個堆芯的中子通量的測量。電離室58和ICFD62被SDSl和SDS2共同使用，并且用于常規(guī)反應(yīng)堆控制。
排管容器22的每一側(cè)均設(shè)置有三個電離室58。分配給SDSl的電離室58設(shè)置在反應(yīng)堆的一側(cè)，分配給SDS2的電離室58設(shè)置在相對的一側(cè)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)分離。SDSl和SDS2每一個分配有三個電離室58，每一個停堆通道D、E、F和G、H、J各自有一個電離室58。
在低反應(yīng)堆功率(例如，低于15%的全功率)時，與局部(即區(qū)域)中子通量相比，整體中子通量(bulk neutron flux)的指征(indication)很重要。由于其快速響應(yīng)時間和高靈敏度，電離室被用于低中子通量的檢測。電離室58位于反應(yīng)堆堆芯10外部(因此它們的讀數(shù)常被稱為“堆芯外”)，并在七個數(shù)量級的中子通量的范圍內(nèi)產(chǎn)生從10-5到100 μ A的信號。
圖3是電離室58的示意圖。電離室58包括絕緣電極66，其密封在氣密殼體70內(nèi)。在福照下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的電離氣體74 (例如,氫)填充電離室。電極66和氣密殼體70涂覆有硼-10 (10Β)，以提供中子敏感性。當(dāng)IOB吸收一個中子時，釋放一個電離的阿爾法粒子。極化電壓源78供應(yīng)電壓(約600伏特)給電極66以產(chǎn)生與通量水平呈一種函數(shù)關(guān)系的微安級小電流信號。如下文詳細(xì)描述，該微安級輸出信號被處理并與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生單通道停堆信號。因為電離室被用于檢測范圍如此寬廣的中子通量，電離室的輸出信號通常被處理以產(chǎn)生對數(shù)信號。然而，電離室的輸出信號也可線性表示。
盡管電離室是非常準(zhǔn)確的中子探測器，但是它們的尺寸相對較大，對極化電壓和精密結(jié)構(gòu)的要求使得將它們用于檢測反應(yīng)堆內(nèi)的通量分布是不切實際的。為此，已經(jīng)開發(fā)出簡單、相對便宜的堆芯通量探測器(In-Core Flux Detector，ICFD) JCFD是自供電裝置，其產(chǎn)生與反應(yīng)堆內(nèi)的裂變率成比例的微安級小電流信號。ICFD被選擇用于提供針對最后一個數(shù)量級范圍內(nèi)的中子通量的指示信息，以提供從全功率的約5%到100%的線性測量信號。如圖4中所示，ICFD62包括Inconel 的外護(hù)套82和內(nèi)發(fā)射極導(dǎo)線86。多種材料可用于發(fā)射極導(dǎo)線86,最常見的是f凡(Vanadium)和鉬(Platnum)。外護(hù)套82和發(fā)射極導(dǎo)線86之間用絕緣層90 (例如，氧化鎂MgO )隔開。
在圖1所示的反應(yīng)堆10中，SDSl有五十四個垂直設(shè)置的ICFD62，SDS2有四十八個水平設(shè)置的ICFD62。ICFD62分布在各個停堆系統(tǒng)的邏輯通道中，通道D、E、F (SDSl)每個包含十八個探測器，通道G、H、J (SDS2)每個包含十六個探測器。
如上文中所提到的，當(dāng)中子通量被通量探測器(比如，電離室或ICFD)接收時，所產(chǎn)生的輸出信號是在反應(yīng)堆全功率狀態(tài)下為微安級的小電流信號。該輸出信號必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能被用作SDSl或SDS2的輸入。ICFD的輸出信號開始被轉(zhuǎn)換為電壓，被放大后，再利用稱為動態(tài)信號補(bǔ)償器(Dynamic Signal Compensator, DSC)的模擬電路進(jìn)行處理，以與熱通量相匹配。這個DSC校正ICFD的瞬態(tài)響應(yīng)和對應(yīng)的燃料內(nèi)能量(熱量)產(chǎn)生量的變化之間的差異。所產(chǎn)生的電壓信號表不占全功率的一個百分比(％FP)。
圖5是安全停堆系統(tǒng)(比如，SDSl或SDS2)的通量率停堆算法92的框圖。表示％FP的信號94被算法94所接收。通量率模塊102產(chǎn)生通量率信號98，其中該通量率信號98表示成單位時間內(nèi)的％FP且基于信號94的一階導(dǎo)數(shù)。通量率模塊102可為微處理器的一部分，或者可包括如微分電路。
通量率信號98隨后通過噪聲濾波器模塊106。在圖不實施例中，噪聲濾波器模塊106是二階低通濾波器(2nd Order Low Pass Filter),這里τ是濾波器時間常數(shù)。濾波器時間常數(shù)τ是通過分析實驗和操作數(shù)據(jù)得到的獨立設(shè)計參數(shù)。大數(shù)值的τ降低了峰值噪聲，但也導(dǎo)致針對給定停堆設(shè)定值的停堆更慢。濾波器常數(shù)τ和停堆設(shè)定值的確定是在抗誤停堆能力(Spurious Trip Immunity)和響應(yīng)時間之間取得平衡。
在通過噪聲濾波器模塊106之后，過濾后的通量率信號110進(jìn)入比較器模塊114。在比較器模塊114內(nèi)，過濾后的通量率信號110與預(yù)設(shè)的停堆設(shè)定值118進(jìn)行比較。如果過濾后的通量率信號110大于停堆設(shè)定值118，則那個通道產(chǎn)生停堆信號122。如上文中所提到的，至少在某些實施例中，反應(yīng)堆停堆還需要同一停堆系統(tǒng)中的另一通道產(chǎn)生一個或多個停堆信號。
圖6是ICFD平均通量率停堆算法124的框圖。不同于圖5中所描述的停堆算法92，ICFD的平均通量率停堆算法124接收來自單一通道的η個ICFD探測器的中子通量輸入126。例如，如果通道D有十八個ICFD，則SDSl的通道D的停堆算法接收來自與該通道相關(guān)的全部十八個ICFD的輸入。這η個信號用平均模塊130進(jìn)行數(shù)值平均，以產(chǎn)生平均測得的通量信號134。平均測得的通量信號134隨后通過通量率模塊138，產(chǎn)生ICFD平均通量率信號142。通量率模塊138可為微處理器的一部分，或者可包括如微分電路。
信號142然后通過二階低通濾波器模塊146，其中時間常數(shù)為τ。與圖5中的電路類似，時間常數(shù)τ通過分析確定。過濾后的ICFD平均通量率信號150隨后進(jìn)入比較器模塊154。在比較器模塊154中，過濾后的ICFD平均通量率信號150與預(yù)設(shè)的停堆設(shè)定值158進(jìn)行比較。如果過濾后的ICFD平均通量率信號150大于停堆設(shè)定值158，則那個通道產(chǎn)生停堆信號162。
停堆信號162基于ICFD平均通量率信號142而不是每一個ICFD的單獨通量率信號具有幾方面的優(yōu)勢。首先，在一個停堆通道中，平均通量信號的噪聲峰值比噪聲最高的探測器低很多。更低的噪聲可用更低的停堆設(shè)定值，這因而導(dǎo)致更有效(更快)的停堆信號。不同于現(xiàn)有技術(shù)中停堆信號利用一個安全通道內(nèi)的單一最高探測器讀數(shù)，本停堆邏輯利用所有探測器的信號，因此使得抗誤停堆能力更高。此外，與每個探測器需要一個通量率電路和一個儀表不同的是，這種停堆在主控制室內(nèi)的每個通道只需要單個通量率電路138和單個儀表以通知反應(yīng)堆操作者。
圖7 是通量率輔助區(qū)域過功率(Rate-Assisted Regional Over Power,RAR0P)停機(jī)算法166的框圖。RAROP停機(jī)算法166是基于單個ICFD信號讀數(shù)加上單個ICFD信號的變化率(即一階導(dǎo)數(shù))的分量。表示為％FP的測得的通量信號170進(jìn)入通量率模塊174以產(chǎn)生通量率信號178(%FP/s)。通量率信號178隨后被二階噪聲濾波器模塊182過濾，以產(chǎn)生過濾后的通量率信號186。然后，偏置量(Bias) 190與過濾后的通量率信號186進(jìn)行比較。如果過濾后的通量率信號186大于偏置量190，則通量率差值194為正(即大于零)。以秒表示的增益K乘上通量率差值194，以放大以％FP表示的通量率輔助分量198。通量率輔助分量198加上原始測得的通量信號170，以產(chǎn)生通量率輔助通量信號202。通量率輔助通量信號202用比較器模塊210與預(yù)設(shè)的停堆設(shè)定值206進(jìn)行比較。如果通量率輔助通量信號202大于停堆設(shè)定值206，則產(chǎn)生停堆信號214.[0046]RAROP停堆算法利用了 LOCA發(fā)生之后ICFD的通量率信號比探測器測得的通量增長增加得更快的現(xiàn)象。因此,在出現(xiàn)重大反應(yīng)堆事故(例如大規(guī)模的L0CA)時，RAROP停機(jī)算法166預(yù)期能顯著減少停堆時間。更快的停堆時間預(yù)期能降低反應(yīng)性峰值、最高燃料中心溫度和護(hù)套溫度峰值。
圖8是ICFD的平均增速停堆算法218的框圖。此停堆是基于ICFD測得的平均通量的增速(二階導(dǎo)數(shù))，并利用LOCA之后通量信號的二階導(dǎo)數(shù)比通量信號本身增加得快得多的現(xiàn)象。平均模塊222接收來自η個ICFD探測器的信號，以產(chǎn)生平均通量信號226。平均通量信號226隨后被第一通量率模塊230處理，以產(chǎn)生平均通量率信號234。平均通量率信號234被第二通量率模塊238處理，以產(chǎn)生平均通量增速信號242。第一通量率模塊230和第二通量率模塊238可由包括一個或多個微分電路的單一通量率模塊實現(xiàn)。平均通量增速信號242然后被N階噪聲濾波器模塊246過濾。過濾后的平均通量增速信號250被比較器模塊254接收，并與預(yù)設(shè)的停堆設(shè)定值258進(jìn)行比較。如果過濾后的平均通量增速信號250大于停堆設(shè)定值258，則產(chǎn)生停堆信號262。
停堆基于停堆系統(tǒng)通道中的ICFD平均通量增速具有幾個方面的優(yōu)勢。盡管平均通量增速比最快通量增速慢，但是基于該平均通量增速的停堆實際上更快，其原因在于較低的噪聲值允許使用低很多的停堆設(shè)定值。此外，由于平均通量增速對任一探測器中噪聲尖峰或其它非正?，F(xiàn)象非常不敏感，因此抗誤停堆的能力增加。
圖5-8中所描述的停堆設(shè)定值118、158、206、258可為通過分析實驗和操作數(shù)據(jù)得到的預(yù)設(shè)值。任何特定時間的停堆設(shè)定值可為針對不同操作條件優(yōu)化的多個預(yù)設(shè)值中的一個。停堆設(shè)定值可根據(jù)特定操作條件從多個停堆設(shè)定值中人工或自動選定，也可為由包括操作條件在內(nèi)的一個或多個輸入?yún)?shù)來確定的變量。影響停堆設(shè)定值的操作條件包括，例如，反應(yīng)堆冷卻劑泵的速度或操作、反應(yīng)堆冷卻劑的壓力或溫度以及當(dāng)前的反應(yīng)堆功率。
本文描述的停堆可在模擬、基于CPU的計算機(jī)或現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array, FPGA)平臺上實現(xiàn)。
因此，除了其它方面外，本發(fā)明提供一種反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的停堆算法。本發(fā)明的一些特征和優(yōu)點闡述在所附權(quán)利要求
中。
權(quán)利要求
1.一種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 利用傳感器檢測與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的參數(shù)，所述傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的輸出信號； 利用信號處理裝置根據(jù)所述輸出信號確定測得的通量信號，所述測得的通量信號與所述反應(yīng)堆的功率的一個百分比相對應(yīng)； 利用通量率模塊計算所述測得的通量信號的一階導(dǎo)數(shù)，所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的一個百分比相關(guān)的通量率信號；以及 利用比較器模塊比較所述通量率信號與通量率信號設(shè)定值，所述比較器模塊在所述通量率信號大于所述通量率信號設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述傳感器為堆芯通量探測器或電離室探測器其中一種。
3.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述傳感器包括多個探測器模塊，每一所述探測器模塊檢測與所述裂變率相關(guān)的一個參數(shù)。
4.如權(quán)利要求
3所述的方法，其中，確定所述測得的通量信號包括根據(jù)從所述多個探測器模塊接收的信號計算平均測得的通量信號。
5.如權(quán)利要求
4所述的方法，其中，計算所述平均測得的通量信號由平均模塊執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求
1所述的方法，進(jìn)一步包括利用噪聲濾波器模塊過濾所述通量率信號，所述噪聲濾波器模塊產(chǎn)生過濾后的通量率信號，其中，所述比較器模塊比較所述過濾后的通量率信號和所述通量率信號設(shè)定值。
7.如權(quán)利要求
6所述的方法，其中，過濾所述通量率信號包括發(fā)送所述通量率信號使之通過二階低通噪聲濾波器。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)。
9.如權(quán)利要求
8所述的方法，其中，所述停堆信號是與第一停堆系統(tǒng)邏輯通道相關(guān)的第一停堆信號，且移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的動作是響應(yīng)至少所述第一停堆信號和與第二停堆系統(tǒng)邏輯通道相關(guān)的第二停堆信號。
10.如權(quán)利要求
1所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號向所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)注入中子吸收液。
11.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中，利用所述通量率模塊計算所述測得的通量信號的一階導(dǎo)數(shù)是在微處理器內(nèi)執(zhí)行的。
12.—種具有反應(yīng)堆堆芯的核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 傳感器，所述傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)且可操作用以檢測與所述堆芯內(nèi)裂變率相關(guān)的參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的輸出信號； 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊可操作用以根據(jù)所述輸出信號產(chǎn)生測得的通量信號，所述測得的通量信號與所述核反應(yīng)堆的功率的一個百分比相對應(yīng)； 停堆系統(tǒng)停堆控制器，包括: 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述通量率信號和停堆設(shè)定值并在所述通量率信號大于所述停堆設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號；以及 停堆裝置，所述停堆裝置可操作用以在接收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
13.如權(quán)利要求
12所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆系統(tǒng)停堆控制器進(jìn)一步包括噪聲濾波器，所述噪聲濾波器可操作用以根據(jù)所述通量率信號產(chǎn)生過濾后的通量率信號，且所述比較器模塊可操作用以比較所述過濾后的通量率信號和所述停堆設(shè)定值。
14.如權(quán)利要求
12所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述噪聲濾波器為二階低通濾波器。
15.如權(quán)利要求
12所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述傳感器是多個傳感器中的一個，所述多個傳感器中的每個傳感器產(chǎn)生單個的傳感器輸出信號。
16.如權(quán)利要求
15所述的停堆系統(tǒng)，進(jìn)一步包括平均模塊，所述平均模塊可操作用以計算所述多個單個傳感器輸出信號的平均值，其中，所述測得的通量信號是平均測得的通量信號。
17.—種響應(yīng)至少一個傳感器信號以產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器，所述控制器包括: 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊可操作用以接收所述至少一個傳感器信號并輸出測得的通量信號； 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述通量率信號和停堆設(shè)定值并在所述通量率信號大于所述停堆設(shè)定值時產(chǎn)生第一停堆信號。
18.如權(quán)利要求
17所述的控制器，進(jìn)一步包括噪聲濾波器，所述噪聲濾波器可操作用以過濾所述一階導(dǎo)數(shù)信號并產(chǎn)生過濾后的一階導(dǎo)數(shù)信號，且所述比較器模塊比較所述過濾后的一階導(dǎo)數(shù)信號和所述停堆設(shè)定值。
19.如權(quán)利要求
18所述的控制器，所述噪聲濾波器為二階低通濾波器。
20.如權(quán)利要求
17所述的控制器，其中，從所述信號調(diào)整模塊輸出的所述測得的通量信號與反應(yīng)堆功率的一個百分比相對應(yīng)。
21.—種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 利用傳感器探測與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的參數(shù)，所述傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的輸出信號； 利用信號處理裝置根據(jù)所述輸出信號確定測得的通量信號，所述測得的通量信號與反應(yīng)堆功率的一個百分比相對應(yīng)； 利用通量率模塊計算所述測得的通量信號的一階導(dǎo)數(shù)，所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的通量率信號； 利用偏置信號分量偏置所述通量率信號以產(chǎn)生偏置的信號； 應(yīng)用一個增益到所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量； 將所述基于通量率的信號分量和測得的通量信號相加以產(chǎn)生對應(yīng)于反應(yīng)堆功率的百分比的通量率輔助通量信號；以及 利用比較器模塊比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值，當(dāng)所述通量率輔助通量信號大于所述停堆設(shè)定值時所述比較器模塊產(chǎn)生停堆信號。
22.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中，所述傳感器為堆芯通量探測器和電離室探測器中的一種。
23.如權(quán)利要求
21所述的方法，進(jìn)一步包括在偏置所述通量率信號之前利用噪聲濾波器模塊過濾所述通量率信號。
24.如權(quán)利要求
23所述的方法，其中，過濾所述通量率信號是用二階低通噪聲濾波器執(zhí)行的。
25.如權(quán)利要求
21所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)。
26.如權(quán)利要求
25所述的方法，其中，所述停堆信號是與第一停堆系統(tǒng)邏輯通道相關(guān)的第一停堆信號，且移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的動作是響應(yīng)至少所述第一停堆信號和與第二停堆系統(tǒng)邏輯通道相關(guān)的第二停堆信號。
27.如權(quán)利要求
21所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號向所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)注入中子吸收液。
28.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中，利用所述偏置信號分量偏置所述通量率信號是用負(fù)偏置信號分量執(zhí)行的。
29.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中，所述增益應(yīng)用至為正值的偏置的信號。
30.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中，所述增益不應(yīng)用至為負(fù)值的偏置的信號。
31.一種具有反應(yīng)堆堆芯的核反應(yīng)堆的停堆系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 傳感器，所述傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)且用于探測與所述堆芯內(nèi)裂變率相關(guān)的參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的輸出信號； 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊可操作用以根據(jù)所述輸出信號產(chǎn)生測得的通量信號，所述測得的通量信號與所述核反應(yīng)堆的功率的一個百分比相對應(yīng)； 停堆系統(tǒng)停堆控制器，包括: 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號； 偏置分量，所述偏置分量可操作用以產(chǎn)生偏置的信號； 放大器模塊，所述放大器模塊可操作用以應(yīng)用一個增益到所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量； 加法模塊，所述加法模塊可操作用以應(yīng)用所述基于通量率的信號分量至所述測得的通量信號以產(chǎn)生通量率輔助通量信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值，所述比較器模塊在所述通量率輔助通量信號大于所述停堆設(shè)定值時產(chǎn)生停堆信號；以及 停堆裝置，所述停堆裝置可操作用以在接收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
32.如權(quán)利要求
31所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆裝置包括中子吸收桿。
33.如權(quán)利要求
31所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆裝置包括中子吸收液。
34.如權(quán)利要求
31所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述探測器是堆芯通量探測器和電離室探測器中的一種。
35.如權(quán)利要求
31所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述偏置分量應(yīng)用一個負(fù)偏置至所述通量率信號。
36.如權(quán)利要求
31所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆系統(tǒng)停堆控制器進(jìn)一步包括用以過濾所述一階導(dǎo)數(shù)信號的二階低通噪聲濾波器。
37.一種響應(yīng)傳感器信號產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器，所述控制器包括: 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊接收所述傳感器信號并輸出測得的通量信號； 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號； 偏置分量，所述偏置分量可操作用以產(chǎn)生偏置的信號； 放大器模塊，所述放大器模塊可操作用以應(yīng)用一個增益至所述偏置的信號以產(chǎn)生基于通量率的信號分量； 加法模塊，所述加法模塊可操作用以應(yīng)用所述基于通量率的信號分量至所述測得的通量信號以產(chǎn)生通量率輔助通量信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述通量率輔助通量信號和停堆設(shè)定值并產(chǎn)生停堆信號。
38.如權(quán)利要求
37所述的控制器，其中，所述控制器包括括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
39.如權(quán)利要求
37所述的控制器，其中，所述控制器包括微處理器。
40.如權(quán)利要求
37所述的控制器，其中，所述控制器包括二階低通噪聲濾波器，所述二階低通噪聲濾波器可操作用以過濾所述通量率信號。
41.一種控制核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 利用第一傳感器探測與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的第一參數(shù)，所述第一傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的第一輸出信號； 利用第二傳感器探測與所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的所述裂變率相關(guān)的第二參數(shù)，所述第二傳感器提供與所述裂變率相對應(yīng)的第二輸出信號； 利用信號處理裝置將至少所述第一輸出信號和第二輸出信號處理成至少第一測得的通量信號和第二測得的通量信號，所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號分別與反應(yīng)堆功率的一個百分比相對應(yīng)； 利用平均模塊根據(jù)所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號計算平均通量信號； 利用通量率模塊計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)，所述通量率模塊輸出與單位時間內(nèi)反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的平均通量增速信號； 利用比較器模塊比較所述平均通量增速信號和增速信號設(shè)定值，當(dāng)所述平均通量增速信號大于所述增速信號設(shè)定值時所述比較器模塊輸出停堆信號。
42.如權(quán)利要求
41所述的方法，其中，探測所述第一參數(shù)的動作是由第一堆芯通量探測器執(zhí)行的。
43.如權(quán)利要求
42所述的方法，其中，探測所述第二參數(shù)的動作是由第二堆芯通量探測器執(zhí)行的。
44.如權(quán)利要求
41所述的方法，其中，計算所述平均通量信號的所述二階導(dǎo)數(shù)包括利用第一通量率電路計算所述平均通量信號的一階導(dǎo)數(shù)，所述第一通量率電路輸出平均通量率信號。
45.如權(quán)利要求
44所述的方法，其中，計算所述平均通量信號的所述二階導(dǎo)數(shù)包括利用第二通量率電路計算所述平均通量率信號的一階導(dǎo)數(shù)，所述第二通量率電路輸出所述平均通量增速信號。
46.如權(quán)利要求
41所述的方法，進(jìn)一步包括利用噪聲濾波器模塊過濾所述平均通量增速信號，所述噪聲濾波器模塊輸出過濾后的平均通量增速信號，其中，所述過濾后的平均通量增速信號與所述增速信號設(shè)定值進(jìn)行比較。
47.如權(quán)利要求
6所述的方法，其中，過濾所述平均通量增速信號包括發(fā)送所述平均通量增速信號使之通過至少一個二階低通噪聲濾波器。
48.如權(quán)利要求
41所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)。
49.如權(quán)利要求
48所述的方法，其中，所述停堆信號是與第一停堆邏輯通道相關(guān)的第一停堆信號，且移動中子吸收桿進(jìn)入所述反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)的動作是響應(yīng)至少所述第一停堆信號和與第二停堆系統(tǒng)邏輯通道相關(guān)的第二停堆信號。
50.如權(quán)利要求
41所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述停堆信號向所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)注入中子吸收液。
51.一種具有反應(yīng)堆堆芯的核反應(yīng)堆的停堆系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一傳感器，所述第一傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)，所述第一傳感器可操作用以探測與所述堆芯內(nèi)的裂變率相關(guān)的第一參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相對應(yīng)的第一輸出信號; 第二傳感器，所述第二傳感器與所述反應(yīng)堆堆芯相關(guān)聯(lián)，所述第二傳感器可操作用以探測與所述堆芯內(nèi)的所述裂變率相關(guān)的第二參數(shù)并產(chǎn)生與所述裂變率相對應(yīng)的第二輸出信號; 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊可操作用以接收所述第一輸出信號和所述第二輸出信號并產(chǎn)生第一測得的通量信號和第二測得的通量信號，所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號分別與所述核反應(yīng)堆功率的一個百分比相對應(yīng)； 停堆系統(tǒng)停堆控制器，包括: 平均模塊，所述平均模塊可操作用以接收至少所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號并計算平均通量信號； 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)并輸出與單位時間內(nèi)所述反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的平均通量增速信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述平均通量增速信號和增速信號設(shè)定值，當(dāng)所述平均通量增速信號大于所述增速信號設(shè)定值時所述比較器模塊輸出停堆信號；以及 停堆裝置，所述停堆裝置可操作用以在接收到所述停堆信號時吸收所述反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的中子。
52.如權(quán)利要求
51所述的停堆系統(tǒng)，其中，至少所述第一探測器是堆芯通量探測器。
53.如權(quán)利要求
51所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆信號是第一停堆信號，且所述停堆裝置需要至少一個第二停堆信號來啟動。
54.根據(jù)權(quán)利要求
53所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述第二停堆信號與至少一個第三探測器相關(guān)聯(lián)，所述至少一個第三探測器產(chǎn)生與所述裂變率相關(guān)的第三輸出信號。
55.如權(quán)利要求
51所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆裝置包括中子吸收桿。
56.如權(quán)利要求
51所述的停堆系統(tǒng)，其中，所述停堆裝置包括中子吸收液。
57.一種響 應(yīng)至少第一傳感器輸出信號和第二傳感器輸出信號產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器，所述控制器包括: 信號調(diào)整模塊，所述信號調(diào)整模塊接收至少所述第一傳感器輸出信號和所述第二傳感器輸出信號并產(chǎn)生第一測得的通量信號和第二測得的通量信號，所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號分別與所述核反應(yīng)堆的反應(yīng)堆功率的一個百分比相對應(yīng)； 平均模塊，所述平均模塊可操作用以接收至少所述第一測得的通量信號和所述第二測得的通量信號并計算平均通量信號； 通量率模塊，所述通量率模塊可操作用以計算所述平均通量信號的二階導(dǎo)數(shù)并輸出與單位時間內(nèi)所述反應(yīng)堆功率的百分比相關(guān)的平均通量增速信號；以及 比較器模塊，所述比較器模塊可操作用以比較所述平均通量增速信號和通量增速設(shè)定值，所述比較器在所述平均通量增速信號大于所述通量增速設(shè)定值時產(chǎn)生第一停堆信號。
58.如權(quán)利要求
57所述的控制器，其中，所述控制器包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
59.如權(quán)利要求
57所述的控制器，其中，所述控制器包括微處理器。
60.如權(quán)利要求
57所述的控制器，進(jìn)一步包括噪聲濾波器，所述噪聲濾波器可操作用以接收所述平均通量增速信號并產(chǎn)生過濾后的平均通量增速信號，其中，所述過濾后的平均通量增速信號與所述增速信號設(shè)定值進(jìn)行比較。
專利摘要
本發(fā)明提供一種響應(yīng)至少一個探測器信號以產(chǎn)生核反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)停堆信號的控制器。所述控制器包括信號調(diào)整模塊，用于接收所述至少一個探測器信號并產(chǎn)生測得的通量信號。通量率模塊根據(jù)所述測得的通量信號產(chǎn)生通量率信號。比較器電路比較所述通量率信號和停堆設(shè)定值并產(chǎn)生第一停堆信號。
文檔編號G21C9/00GKCN103189926SQ201180044891
公開日2013年7月3日 申請日期2011年9月15日
發(fā)明者馬吉德·博萊立 申請人:加拿大原子能有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan