秦山二期扩建工程堆芯冷却监测系统核级软件开发

在秦山二期扩建工程中,首次采用了安全级DCS平台来实现堆芯冷却监测系统信号处理.由于安全级软件开发技术难度高,过程复杂,标准严格,因此在国内尚属起步阶段.论文以秦山二期扩建工程软件开发和V&V实践为基础,详细论述了整个开发流程和相关关键技术.     

基于SCADE的反应堆中子倍增时间算法设计与验证

为实现反应堆装料至升功率期间对核裂变反应速率的密切监视,需对反应堆中子倍增时间进行正确稳定的测量。本文基于对中子注量率测量的统计特性分析,设计了一种适用于压水堆核仪表系统的倍增时间算法,并利用SCADE软件对实现了算法,同时在方家山核电工程2号机组上进行了堆上试验,试验验证了该算法的稳定性、及时性和有效性。因此,本研究设计的反应堆中子倍增时间算法能够应用于压水堆核仪表系统中子注量率测量信号的处理。      

CENTER工程反应堆保护系统定期试验方案设计

CENTER工程反应堆保护系统采用了中国核动力研究设计院自主研发的“龙鳞”平台。根据GB/T 5204和IEEE 338的设计要求,本文基于定期试验的设计准则,采用分段试验和相互交迭的设计思路,同时结合平台自身的特点对CENTER工程反应堆保护系统的定期试验总体方案进行了介绍,重点描述了输入通道试验（T1试验）、系统逻辑功能试验（T2试验）、输出通道及相关驱动器试验（T3试验）和响应时间试验的试验方案及其工作原理,可作为其他工程定期试验方案设计的参考。      

“华龙一号”核仪表系统设备自主设计研究

“华龙一号”是我国自主设计的第三代核电技术。其核仪表系统设备中的二次仪表主要使用进口产品。为替代进口产品,以“华龙一号”为对象,开展了自主数字化核仪表系统设备设计。在设备设计中,围绕核仪表系统设备微弱信号测量的特点,运用电压频率转换、电流频率转换等测量技术,实现全光隔离的硬件架构,提高了数字化核仪表自身的抗电磁干扰能力。吸取国内外同类设备在设计和使用中的经验,集成了核电厂常用的反应性计算和反应堆失水事故计算功能,并研发了具备自动测试功能的移动服务单元。通过核安全级设备要求的基准试验、电磁兼容性试验、环境试验和地震试验,证明了该设备满足“华龙一号”核仪表系统设备的要求。该设备的研制可支撑我国核仪表系统设备的自主供货。     

“华龙一号”核电厂控制棒棒位处理设备架构设计

针对目前国内外棒位处理设备存在的相关问题，结合核电站现场运行维护经验反馈，通过对棒位处理方法的设计与研究，研制出“华龙一号”核电厂控制棒棒位处理设备。该处理设备的特点主要体现在:棒位处理数字化平台采用先进的可编程逻辑控制系统，使得逻辑处理功能得以全面实现；棒位处理方法采用信号分时选通加冗余采集技术，使得棒位信号的采集更加高效稳定。棒位失步判断方法采用动态与静态相结合的故障处理技术，使得棒位信号的处理功能更加完善。      

数字化核仪表系统样机堆上试验及验证

针对目前国内核电厂核仪表系统设备主要依赖进口的现状,设计研发了一套数字化核仪表系统样机,系统样机主要包括中子探测器组件、信号调理和处理样机以及信号监控设备。通过介绍样机在商用堆上的安装和试验情况,详细分析了反应堆启堆、升功率、满功率及降功率运行期间的试验数据。试验结果表明,中子探测器与信号调理和处理样机配合良好,整套系统样机运行稳定可靠。      

“华龙一号”堆芯冷却监测系统设计

“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电站，其反应堆及一回路系统在设计中对固有安全性提出了更高的要求。对于二代加核电厂堆芯冷却监测系统（CCMS），需要在反应堆底部开孔测量水位。该设计降低了反应堆固有安全性，必须重新设计。本文设计了一种新型CCMS，其探测器从压力容器顶盖插入堆芯进行直接测量，不但提高了关键点的水位测量准确度，同时避免了压力容器底部开孔，满足了“华龙一号”反应堆固有安全性要求。      

秦山核电二期扩建工程堆芯冷却监测系统设计

由于秦山核电二期工程中使用的堆芯冷却监测系统机柜已停产,所以在秦山二期扩建工程中采用了安全级数字化仪表控制系统(TXS)作为堆芯冷却监测系统的处理平台.本文详细描述了采用TXS平台后堆芯冷却监测系统的结构和工作原理.     

核电厂堆腔冷却状态监测研究

为判断严重事故下堆腔的事故进程和堆腔注水策略启动后的执行效果，分析了严重事故条件下不同注水速度下堆腔多项物性参数状态的发展序列，对比研究了传统二代加核电厂、改进型二代加核电厂、华龙一号核电厂的监测手段；通过优化温度测量仪表、液位测量仪表、监测系统的功能设计和计算方法，最终在华龙一号核电厂中设计了完善的监测系统。此监测系统实现了严重事故下反应堆压力容器（RPV）失效前的事故状态监测、堆腔注水策略启动后缓解措施投运情况监测以及RPV破损后熔融物状态监测，有效完成了严重事故条件下堆腔状态监测需求。      

快速反应高精度温度传感器的设计

针对改进后的新型反应堆堆芯温度测温要求,结合现有的测温技术,提出了一种新型的快速反应高精度温度传感器的设计方案。结合热电阻(RTD)和热电偶(TC)的互补优势,设计了全新的基于“导前微分”原理的小型测温组件。通过对“导前微分”测温原理的分析及计算,设计了一种微小空间多元件组装工艺,阐述了新型快速反应高精度温度传感器的可行性。成功制作了试验样机并完成了各项性能指标测试。试验结果表明,稳态时测温精度与核电厂快速响应铠装RTD一致,热响应时间提升了约2倍,满足新型反应堆测温性能设计要求。该方案弥补了我国在测温技术上的短板,为新型反应堆设计奠定了基础。该方案也可用于现有核电厂用快响应温度计的替换使用。