秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进

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1、秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进三等奖秦th!期核电站蒸发器液位控制系统的调试及改进镪朱磊洪潭刘阳(维修处)羹摘要:简要介绍了秦山三期核电站蒸发器液位控制系统的设錾调试,此外,结合蒸发器液位控制系统上发生的两起事件,对蒸萋液位控制系统的改进作了介绍.蠹关键词:蒸发器液位控制调试改进番...ONC素山曼腹?_一,概述作者简介:朱磊(左),工业控制组组长,工程

2、师.2000年至今一直从事电站仪控检修工作,2006—2007年被评选为公司维修领域岗位明星,公司十大杰出青年,中核集团青年检修能手.洪潭(中),维修处处长,研究员级高工.负责电站维修领域各项管理和协调工作,主管仪控维修科等科室的工作.刘阳(右),计算机组软件工程师,高级工程师.负责电站控制计算机软件及电站过程控制逻辑的维护和技术管理工作蒸汽发生器是正常工况下电站功率运行的唯一热阱.为了实现其热阱的功能,必须保持蒸发器内足够的水装量,也就是说,蒸发器的液位不能过低.同时,为了保证蒸发器产生蒸汽的干

3、度,避免对汽轮机产生不利的影响,蒸发器的液位又不能过高.因此,在机组稳态和各种瞬态运行工况下,将蒸发器液位控制在正常范围内是蒸发器液位控制系统设计的出发点.蒸汽发生器液位的设定值随反应堆功率的变化而变化.实现了自动设定值控制,在满功率情况下液位设定值为2.5米,汽轮机脱扣设定值2.96米,主蒸汽旁路排放阀和主给水电动隔离阀关闭设定值3.02米.同时,为了保证热阱的功能,不允许倒U管暴露,在不同功率下SG液位降低到一定程度时触发反应堆阶跃降功率.秦山三核的蒸发器给水系统共配有4台给水泵.其中包括3台

4、主给水泵和1台辅助给水泵.蒸发器液位控制系统通过调节蒸发器的给水流量来控制蒸发器液位.用于控制给水流量的液位控制阀共有3个,其中的两个大控制阀是冗余配置的,分别能够提供满功率下的给水流量.此外,还有一个小控制阀,在反应堆低功率时使用.只有小控制阀配有手操器,在机组冷态或异常工况下,操纵员可以通过手操器控制小控制阀的开度,给蒸发器补水,手动控制蒸发器的液位.蒸发器液位控制系统的逻辑功能是通过电站数字计算机DCC实现的,具体承担该控制任务的控制程序是SGL(SteamGeneratorLevelCon

5、tro1).SGL程序同时在DCCX和DCCY上运行,实现了蒸发器液位控制系统的冗余配置,提高了系统的可靠一和器一一计发一羹篓性.二,蒸发器液位控制系统的介绍1.蒸发器液位控制逻辑秦山三核的蒸发器液位控制系统是一个前馈加反馈的控制系统,其前馈控制信号对系统的主要干扰信号做出快速的反应,加快了系统的响应速度,提高了系统的稳定性;同时,蒸发器液位的反馈控制回路实现了对蒸发器液位的精确控制,使蒸发器液位能够保持在液位设定值.分析蒸发器液位控制系统的结构要从系统的主要干扰信号开始,蒸发器液位的外部干扰信号

6、主要包括反应堆功率,蒸汽流量,给水流量和蒸发器压力.反应堆功率:反应堆功率越高,需要二回路带走的热量就越多,产生的蒸汽量就越多,也就需要消耗更多的给水.因此,在蒸发器液位控制系统中设计了基于反应堆功率的前馈控制项,功率项PR(PowerTerm),根据不同的反应堆功率水平,功率项提供了一个尽可能匹配该功率水平下蒸发器给水消耗量的基准给水流量.给水流量和蒸汽流量:给水流量和蒸汽流量的变化直接影响蒸发器内的质量平衡,进而影响到蒸发器的液位.因此,在蒸发器液位控制系统中设计了基于给水流量和蒸汽流量偏差的

7、质量平衡项(MassBalanceTerm),在给水流量和蒸汽流量产生不平衡时快速响应,使之达到平衡.蒸发器压力:蒸发器压力的变化会影响到蒸发器的给水流量和蒸汽流量,从而影响到蒸发器的液位.秦山三核的全厂控制采用固定蒸发器压力的控制方案,主系统进入热态运行后蒸发器的压力就保持不变,蒸发器压力由SGP程序控制,在正常和瞬态运行工况下都能保持稳定,因此在蒸发器液位控制系统中没有引入基于蒸发器压力干扰信号的前馈项.除了上述蒸发器液位控制系统的干扰信号以外,蒸发器液位的膨胀和收缩作用也会使蒸发器液位的控制

8、问题复杂化.在秦山三核,由于蒸发器的汽鼓的横截面积较大,蒸发器液位的变化相对不显着,因此在秦山三核蒸发器液位控制系统并没有引入针对膨胀收缩作用的前馈控制项,即膨胀项.2.SGL程序中的安全相关逻辑SGL程序除了控制蒸发器液位的控制逻辑之外,还包括以下和蒸发器热阱密切相关的安全相关功能,分别针对不同的预想事故工况:①给水管线破裂逻辑:②蒸汽管线破裂逻辑;③蒸发器自动卸压逻辑.三,蒸发器液位控制系统的调试1.蒸发器液位测量的调试秦山三核的主热传输系统分为两个环路,每个环路上各有两台蒸发