一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法与流程

专利2026-02-03  15


本发明涉及核电站运行及自动控制领域,尤其涉及一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法。


背景技术:

1、压水堆核电站反应堆装置停运期间,当一回路冷却剂温度下降到一定水平、稳压器内产生蒸汽量减少,使得稳压器蒸汽空间对一回路压力变化的缓冲能力下降,一回路压力波动逐步增大,进而导致一回路冷却剂泵入口压力波动,危及其安全运行。为了避免主泵切除,通过向稳压器内提供不凝结气体(氮气),将蒸汽腔置换为氮气腔,保障稳压器内气腔空间压力,从而稳定一回路压力和主泵入口压力。

2、压水堆核电站反应堆装置启动期间,由于一回路初始温度较低,无法产生蒸汽,稳压器内先充注氮气,建立氮气腔,之后启动主泵加热一回路,随着一回路温度上升,稳压器内产生蒸汽量增加,再将稳压器内氮气逐步排出,变为蒸汽腔。

3、传统的稳压器气腔置换方式为手动控制,置换期间操纵员需密切监视一回路压力、主冷却剂泵入口压力等关键参数,监视参数多、任务重。且手动控制精确度不高,置换期间一回路压力波动大,需少量多次置换,耗时长。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是:提供一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,避免人因失误,有效控制风险,提升置换效率。

2、本发明提供了一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,包括反应堆装置启动期间,执行自动控制程序,将氮气腔自动置换为稳压器内蒸汽腔;以及在反应堆装置冷却期间,执行自动控制程序,将稳压器内蒸汽腔自动置换为氮气腔;

3、反应堆装置启动期间,具体包括以下步骤:

4、步骤s1-1:自动监测稳压器液位及一回路主管道温度,若两者符合投运标准,自动发出允许投运信号,进入下一步骤;

5、步骤s1-2:判定自动监测稳压器是否可以向泄压箱排氮气,若达到指标,则进入下一步骤;

6、步骤s1-3:稳压器向卸压箱排放氮气过程中,自动监测并判定氮气腔已置换为蒸汽腔;若达到指标,则进入下一步骤;

7、步骤s1-4:自动关闭稳压器排气电动阀,系统恢复初始状态;

8、反应堆装置冷却期间,具体包括以下步骤:

9、步骤s2-1:自动监测并判定机组处于停运工况,供氮管线可用;

10、步骤s2-2:自动监测并判定稳压器是否可向泄压箱排蒸汽,若达到指标,则进入下一步骤;

11、步骤s2-3:稳压器向泄压箱排放蒸汽,自动监测并判定排放蒸汽是否结束,若达到指标,则进入下一步骤;

12、步骤s2-4:发出自动命令,脉冲打开稳压器供氮管线电动阀;

13、步骤s2-5:向稳压器内供应氮气,自动监测并判定第一次供氮是否结束,若达到指标,则进入下一步骤;

14、步骤s2-6:自动监测并判定蒸汽腔是否已置换为氮气腔,若达稳压器排气电动阀打开并达到规定置换时间且卸压箱压力升高但卸压箱液位计所测液位不变化,则进入下一步骤,若未满足上述条件则返回步骤s2-2;

15、步骤s2-7:自动关闭稳压器排气电动阀和稳压器供气发,恢复初始状态。

16、在本发明一具体实施例中,所述步骤s1-1中,若稳压器液位大于11.1m且一回路主管道温度小于150℃,则符合投运标准。

17、在本发明一具体实施例中,所述步骤s1-2中,若一回路压力大于1.9mpa,且泄压箱压力小于0.02mpa,且泄压箱的液位小于1.8m,则脉冲自动打开稳压器排气电动阀,进入下一步骤。

18、在本发明一具体实施例中,所述步骤s1-2和步骤s1-3中,若一回路压力小于1.8m,或者泄压箱压力大于0.15m,或者泄压箱液位大于2m,或者稳压器排气电动阀故障报警,则自动判定为蒸汽腔置换异常,自动关闭稳压器排气电动阀。

19、在本发明一具体实施例中,所述步骤s1-3中,当稳压器排气电动阀打开并达到规定置换时间且卸压箱的液位升高但卸压箱压力不变,则达到指标,进入下一步骤。

20、在本发明一具体实施例中,所述步骤s2-1具体为:

21、自动监测稳压器液位大于10.9m,且一回路主管道温度大于140℃,且泄压箱压力小于0.02mpa,且供氮管线压力大于1.9mpa,允许气腔由蒸汽置换为氮气,进入下一步骤。

22、在本发明一具体实施例中,所述步骤s2-2中,

23、若一回路压力大于1.9mpa且卸压箱压力小于0.02mpa且卸压箱液位小于1.7m,则达到指标。

24、在本发明一具体实施例中,所述步骤s2-3中,

25、若一回路压力小于1.8mpa或卸压箱压力大于0.25mpa或泄压箱液位大于1.75m,则达到指标。

26、在本发明一具体实施例中,所述步骤s2-5中:若一回路压力大于1.9mpa,则达到指标。

27、在本发明一具体实施例中,所述步骤s2-2~步骤s2-6中,若一回路压力小于1.7mpa或卸压箱压力大于0.25mpa或卸压箱液位大于1.8m或稳压器排气电动阀故障报警、或稳压器供氮管线电动阀故障报警,则自动监测并判定为气腔置换异常,自动关闭稳压器排气电动阀。

28、与现有技术相比,本发明的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,具有如下有益效果:

29、(1)自动检测一回路温度、稳压器液位、卸压箱液位和压力、主泵运行状态和氮气压力等参数,以自动判断机组所处运行状态是否可以进行气腔置换,避免非预期投入该程序导致机组进入瞬态;

30、(2)自动监测一回路压力、卸压箱压力和液位,进而自动脉冲打开或脉冲关闭稳压器向卸压箱排气电动阀,同时自动监测一回路压力、氮气供应管线压力,进而自动脉冲打开或脉冲关闭向稳压器供氮电动阀,实现精确控制置换气体流量,有效降低置换期间的一回路压力波动,缩短置换时间,提高置换效率,确保主泵安全运行;

31、(3)自动判定置换气腔完毕,并自动关闭相关阀门,将系统恢复到初始状态,减少人工判定和操作耗时;

32、(4)自动监测一回路压力、卸压箱压力和液位、电动阀状态,当参数超限或者阀门异常,自动将系统置于安全状态

33、(5)自动监测相关参数,部分减轻机组启停期间操纵员的监视任务,降低人因失误风险。



技术特征:

1.一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,包括反应堆装置启动期间,执行自动控制程序,将氮气腔自动置换为稳压器内蒸汽腔;以及在反应堆装置冷却期间,执行自动控制程序,将稳压器内蒸汽腔自动置换为氮气腔;

2.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s1-1中,若稳压器液位大于11.1m且一回路主管道温度小于150℃,则符合投运标准。

3.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s1-2中,若一回路压力大于1.9mpa,且泄压箱压力小于0.02mpa,且泄压箱的液位小于1.8m,则脉冲自动打开稳压器排气电动阀,进入下一步骤。

4.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s1-2和步骤s1-3中,若一回路压力小于1.8m,或者泄压箱压力大于0.15m,或者泄压箱液位大于2m,或者稳压器排气电动阀故障报警,则自动判定为蒸汽腔置换异常,自动关闭稳压器排气电动阀。

5.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s1-3中,当稳压器排气电动阀打开并达到规定置换时间且卸压箱的液位升高但卸压箱压力不变,则达到指标,进入下一步骤。

6.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s2-1具体为:

7.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s2-2中,

8.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s2-3中,

9.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s2-5中:若一回路压力大于1.9mpa,则达到指标。

10.根据权利要求1所述的核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法,其特征在于,所述步骤s2-2~步骤s2-6中,若一回路压力小于1.7mpa或卸压箱压力大于0.25mpa或卸压箱液位大于1.8m或稳压器排气电动阀故障报警、或稳压器供氮管线电动阀故障报警,则自动监测并判定为气腔置换异常,自动关闭稳压器排气电动阀。


技术总结
本发明涉及核电站运行及自动控制领域,尤其涉及一种核电站稳压器内气腔置换的精准自动控制方法。所述方法包括:反应堆装置启动期间,执行自动控制程序,将氮气腔自动置换为稳压器内蒸汽腔;以及在反应堆装置冷却期间,执行自动控制程序,将稳压器内蒸汽腔自动置换为氮气腔。本发明实现了稳压器内气腔置换的全自动控制,避免人因失误,有效控制风险,提升置换效率。

技术研发人员:倪郁,李伟,门永伟,任强,张博,张林,乐子楠,王辉弘,卢文雄,温海南
受保护的技术使用者:江苏核电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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