[发明专利]给水温度控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制自然再循环沸水核反应堆中的再循环冷却 剂的温度，从而控制反应堆所输出的功率的系统和方法。

背景技术

此段中的声明仅提供了有关本发明的背景信息，并不一定构成现 有技术。

典型地，在核能沸水反应堆(BWR)中，通过控制棒的定位和调节 经过堆芯的液体冷却剂再循环流量来控制堆芯的反应量。例如，功率 可简单地通过改变再循环流量而调节30％-40％。一般地，通过移动控 制棒而将典型的BWR设定成以相对低的功率水平(power level)运行， 即此时燃料束以相当低的功率运行，且随后无需移动任何控制棒而可 以将再循环流量增加至获得100％的功率。通过利用再循环流来控制 功率输出，燃料棒和燃料芯块以相对慢的、均匀的速率来改变功率水 平，从而避免芯块包壳交互作用(PCI)和对燃料棒包壳的损害。

然而，自然循环沸水反应堆(NCBWR)不包括再循环泵，而是改为 使用自然循环。因此，不能利用再循环流来控制NCBWR的功率输出。 至少有些公知的NCBWR操控控制棒来控制燃料束的功率水平，这导 致功率水平以相当快的、不均匀的速率变化。当撤开(withdrawal)控制 棒时功率增加得太快可导致对燃料包壳的显著损坏。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于控制自然循环沸水核反应堆 (NCBWR)的功率水平的系统。在各种实施例中，该系统包括加热子系 统，其用于加热流进NCBWR的反应堆容器中的给水以将流经堆芯的 再循环水的温度提高到高于预定的再循环水工作温度。另外，该系统 包括温度传感器，其可操作地检测流进反应堆容器中的给水的温度。 该温度传感器与温度控制器可通讯地联接，该温度控制器可操作地基 于来自温度传感器的温度读数，指示加热子系统将流进反应堆容器中 的给水的温度提高到所要求的温度，该所要求的温度高于流进反应堆 容器中的给水的预定工作温度。通过提高流进反应堆容器中的给水的 温度，将再循环水的温度提高到高于流进堆芯的预定的再循环水工作 温度，从而致使NCBWR堆芯所产生的功率水平下降。

根据另一个方面，提供了一种用于控制自然循环沸水核反应堆 (NCBWR)的功率水平的方法。在各种实施例中，该方法包括利用温度 传感器来检测流进反应堆容器中的给水的温度，并利用NCBWR的加 热子系统来提高流进反应堆容器中的给水的温度。该加热子系统将流 进反应堆容器中的给水的温度提高到所要求的温度，该所要求的温度 高于流进反应堆容器中的给水的预定的工作温度。因此，将流进堆芯 中的再循环水的温度提高到高于预定的再循环水工作温度，结果导致 NCBWR堆芯所产生的功率水平下降。

根据此处所提供的说明，将会清楚本发明更多的应用性领域。应 理解的是，说明和特定实例仅为例证起见，并非意图限制本发明的范 围。

附图说明

此处描述的附图仅为例证目的而非意图以任何方式来限制本发 明的范围。

图1为根据本发明的各种实施例的自然循环沸水核反应堆 (NCBWR)的总体简图；

图2为图1中示出的NCBWR的简图，其包括根据本发明的各种 实施例的功率水平控制系统；

图3为图1中示出的NCBWR的简图，其包括根据本发明的各种 实施例的功率水平控制系统；

图4为图1中示出的NCBWR的简图，其包括根据本发明还有的 其它各种实施例的功率水平控制系统；

图5为图1中示出的NCBWR的简图，其包括根据本发明又有的 其它各种实施例的功率水平控制系统；

图6为图1中示出的NCBWR的简图，其包括根据本发明更多的 其它各种实施例的功率水平控制系统；

图7为功率-给水温度图的图形表示，其根据本发明的各种实施例 与图1中示出的NCBWR一起使用。

参考标号列表：

10自然循环沸水核反应堆

14功率水平控制系统

18主给水加热器(principal feedwater heater)

22反应堆容器

25环形部分(annulus)

26蒸汽管路集管(steam line header)

30高压蒸汽涡轮

34湿汽分离再热器(moisture separator reheater)