核电站汽轮机控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术属于核电技术领域，提供了一种核电站汽轮机控制方法及控制系统。在本发明专利技术中，通过实时检测蒸汽母管的压力，以获取蒸汽母管的压力实测值，并在蒸汽母管的压力实测值与蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值时，调节蒸汽母管压力控制器的输出值，并获取汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速，进而根据汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及蒸汽母管压力控制器的输出值，调节汽轮机的主调阀，以使汽轮机输出功率恒定。本发明专利技术核电站汽轮机控制方法可自动对汽轮机的主调阀进行调节，不需要人为操作，消除了人为操作带来的安全隐患，局限性低和适用性高。

Control Method and Control System of Steam Turbine in Nuclear Power Station

The invention belongs to the field of nuclear power technology, and provides a control method and control system for a nuclear power plant steam turbine. In the present invention, the pressure of the steam main pipe is measured in real time to obtain the measured value of the pressure of the steam main pipe. When the absolute value of the difference between the measured value of the pressure of the steam main pipe and the reference value of the pressure of the steam main pipe is greater than the preset threshold value, the output value of the steam main pipe pressure controller is adjusted and the measured value of the steam turbine is obtained. Power, target power and current speed, then according to the measured power, target power, current speed and output value of the steam main pipe pressure controller, the main regulating valve of the steam turbine is adjusted to make the output power of the steam turbine constant. The steam turbine control method of the nuclear power plant of the invention can automatically adjust the main regulating valve of the steam turbine, does not need artificial operation, eliminates the hidden safety hazards caused by artificial operation, has low limitations and high applicability.

【技术实现步骤摘要】
核电站汽轮机控制方法及控制系统
本专利技术属于核电
，尤其涉及一种核电站汽轮机控制方法及控制系统。
技术介绍
针对二回路核电系统而言，核电设备主要由核岛系统(一回路)、常规岛(二回路)系统主设备和辅助设备构成；其中，核岛系统指的是核反应堆功率控制系统，常规岛系统指的是汽轮机调节系统，在核电系统正常运行时，一回路功率和二回路功率需匹配，即当二回路汽轮机功率稳定时，反应堆功率也将维持稳定。然而，当二回路出现某些异常工况导致热效率出现大的下降，例如一台循环水泵跳闸或二回路疏水阀开启导致二回路蒸汽泄漏时，汽轮机实测电功率将下降；或者电网波动导致的汽轮机实测电功率下降，从而使得负荷控制器的汽轮机实测功率与汽轮机功率给定值存在正偏差，此时负荷控制器输出将使得汽轮机调法控制器开大汽轮机主调阀，以维持汽轮机输出功率能够达到目标负荷，而持续开大汽轮机主调阀将导致一回路的蒸汽母管压力和温度的持续下降，从而使得一、二回路功率不匹配，为了使得一、二回路功率匹配，需要不断提升一回路中温度棒的棒位，如此将导致核功率的不断上升，而核功率的不断上升将使得反应堆超功率运行，如此易引发反应堆停堆，更甚者将会导致安全事故的发生。目前，为了上述问题，现有技术主要采用以下两种方法：(1)依靠操作员手动干预：通过降低汽轮机功率设定值或者将汽轮机功率调节置为手动状态，人为阻止因汽轮机主调阀持续开大导致的蒸汽母管压力下降与核功率持续上升。虽然该方法可以有效的阻止汽轮机主调阀的持续开大，但是其需要操作员人为干预，自动化水平低；此外，由于核电机组大多处于满功率运行工况，出现以上异常工况时需要操作员人为干预，会给操作员带来巨大的心理压力，可能出现操作员干预不及时甚至发生人为失误的可能，存在较大的安全隐患；(2)在核电系统中配备高压缸入口压力限制功能，该功能用于阻止汽轮机主调阀意外开大时所导致的高压缸入口压力持续上升，其主要是通过高压缸入口压力限制功能限定汽轮机负荷控制器输出的上限，以此限制汽轮机调阀控制器的输入。具体的，由操作员手动给定高压缸入口压力限制值，而根据汽轮机热平衡计算得知：当蒸汽母管压力值一定时，主调阀的开大会导致高压缸入口压力值测量值上升，当压力当测量值上升至限定值时，限制功能将生效，主调阀将被阻止进一步开大，反应堆核功率也将被阻止进一步上升。虽然该方法同样可以有效的阻止汽轮机主调阀的持续开大，但是其需要操作员预先设置高压缸入口压力限制值，且操作员需要根据核电机组不同的功率水平不断的更改该设定值，因此自动化水平低；另外，高压缸入口压力限制仅能限制高压缸入口压力上升，无法阻止压力下降，因此当二回路波动，产生关小汽轮机主调阀的效果时该功能无法干预；此外，高压缸进汽仅能代表二回路的部分用汽，并没有包含经汽轮机旁路送凝汽器的用汽，因此无法在核电厂各种运行工况下均表征整个二回路的总功率，有一定的局限性。综上所述，现有技术在解决反应堆因二回路的汽轮机主调阀异常开启所导致的超功率运行时存在安全隐患高、自动化低、局限性强以及适用性低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种核电站汽轮机控制方法及控制系统，旨在解决现有技术在解决反应堆因二回路的汽轮机主调阀异常开启所导致的超功率运行时存在安全隐患高、自动化低、局限性强以及适用性低的问题。本专利技术是这样实现的，一种核电站汽轮机控制方法，所述核电站汽轮机控制方法包括：实时检测蒸汽母管的压力，以获取所述蒸汽母管的压力实测值；若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值；获取所述汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速；以及根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，调节所述汽轮机的主调阀。本专利技术的另一目的在于提供一种核电站汽轮机控制系统，所述核电站汽轮机控制系统包括：实测单元，用于实时检测蒸汽母管的压力，以获取所述蒸汽母管的压力实测值；第一调节单元，用于若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值；获取单元，用于获取所述汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速；以及第二调节单元，用于根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，调节所述汽轮机的主调阀。在本专利技术中，通过实时检测蒸汽母管的压力，以获取蒸汽母管的压力实测值，并在蒸汽母管的压力实测值与蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值时，调节蒸汽母管压力控制器的输出值，并获取汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速，进而根据汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及蒸汽母管压力控制器的输出值，调节汽轮机的主调阀，以使汽轮机输出功率恒定，该控制方法可自动对汽轮机的主调阀进行调节，不需要人为操作，消除了人为操作带来的安全隐患，局限性低和适用性高，解决了现有技术在解决反应堆因二回路的汽轮机主调阀异常开启所导致的超功率运行时存在安全隐患高、自动化低、局限性强以及适用性低的问题。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的核电站汽轮机控制方法的流程示意图；图2是本专利技术一实施例提供的核电站汽轮机控制方法中蒸汽母管压力值与核功率对应关系示意图；图3是本专利技术一实施例所提供的核电站汽轮机控制方法中蒸汽母管压力控制器的输出示意图；图4是本专利技术一实施例所提供的核电站汽轮机控制系统的模块结构示意图；图5是本专利技术一实施例所提供的核电站汽轮机控制系统的电路结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述：图1示出了本专利技术一实施例所提供的核电站汽轮机控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，本专利技术实施例提供的核电站汽轮机控制方法包括：S101：实时检测蒸汽母管的压力，以获取所述蒸汽母管的压力实测值。其中，在本专利技术实施例中，由于核电系统在标准工况运行时，蒸汽母管压力与反应堆核功率存在如图2所示的曲线关系，即反应堆核功率越大，蒸汽母管压力越小，反应堆核功率越小，蒸汽母管压力越大，而核电系统稳定运行时的发电功率随着汽轮机功率变化而变化，并且汽轮机功率与反应堆核功率需要匹配，因此，汽轮机控制设备需实时检测蒸汽母管的压力，以获取蒸汽母管的压力实测值，以便于根据该压力实测值的变化检测当前反应堆核功率和汽轮机功率的变化。S102：若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值。其中，在本专利技术实施例中，汽轮机控制设备实时监测蒸汽母管的压力实测值与蒸汽母管的压力基准值之间的差值，当该差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值；需要说明的是，在本专利技术实施例中，预设阈值为一个限定区间，其可以根据需要进行限制，此处不做具体限制，而差值的绝对值大于预设阈值则指的是：差值的绝对值大于限定区间的上限值的绝对值或者是下限值的绝对值。在本实施例中，设置压力差值限定区间的目的是防止蒸汽母管压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述核电站汽轮机控制方法包括：实时检测蒸汽母管的压力，以获取所述蒸汽母管的压力实测值；若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值；获取所述汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速；以及根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，调节所述汽轮机的主调阀。

【技术特征摘要】
1.一种核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述核电站汽轮机控制方法包括：实时检测蒸汽母管的压力，以获取所述蒸汽母管的压力实测值；若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值；获取所述汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速；以及根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，调节所述汽轮机的主调阀。2.根据权利要求1所述的核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值具体为：若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值大于第一预设阈值，则减小所述蒸汽母管压力控制器的输出值。3.根据权利要求2所述的核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，调节所述汽轮机的主调阀具体为：根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力控制器的输出值，增大所述汽轮机的主调阀的控制量。4.根据权利要求1所述的核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值，则调节蒸汽母管压力控制器的输出值具体为：若所述蒸汽母管的压力实测值与所述蒸汽母管的压力基准值之间的差值小于第二预设阈值，则增大所述蒸汽母管压力控制器的输出值。5.根据权利要求4所述的核电站汽轮机控制方法，其特征在于，所述根据所述汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及所述蒸汽母管压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹刚，王旭峰，曾彬，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44