一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置及其方法，所述监测装置包括：预置模块，用于建立安全注射系统的风险监测曲线，并确定安全注射系统误触发风险区域；生效模块，用于在核电机组事故运行状态下接收故障信号，以启动安全注射系统风险监测；压力温度监测模块，用于检测核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号，控制模块依据实际压力信号和实际温度信号确定当前核电机组事故运行状态坐标，并判断安全注射系统是否位于误触发风险区域。本发明专利技术提供的核电厂安全注射系统误触发风险监测装置及其方法能够实时监测安全注射系统的误触发风险，避免安全注射系统误触发，为机组安全、平稳后撤至安全状态提供了保障。

A Mistrigger Risk Monitoring Device for Safety Injection System of Nuclear Power Plant and Its Method

The invention provides a mistrigger risk monitoring device and method for safety injection system of nuclear power plant, which includes: a preset module for establishing risk monitoring curve of safety injection system and determining the mistrigger risk area of safety injection system; an effective module for receiving fault signal under accident operation state of nuclear power unit to start the wind of safety injection system. Risk monitoring; pressure and temperature monitoring module, which is used to detect the actual pressure signal and temperature signal of nuclear power unit accident operation status. The control module determines the coordinates of current nuclear power unit accident operation status based on actual pressure signal and actual temperature signal, and judges whether the safety injection system is located in the mistrigger risk area. The mistrigger risk monitoring device and method of the safety injection system in the nuclear power plant can monitor the mistrigger risk of the safety injection system in real time, avoid the mistrigger of the safety injection system, and provide guarantee for the safe and stable withdrawal of the unit to the safe state.

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置及其方法
本专利技术涉及核电
，尤其涉及一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置及其方法。
技术介绍
典型压水堆核电厂一般配置有安全注射系统，安全注射系统作为一种专设安全设施，用于在冷却剂失流事故等工况下向堆芯注入冷水，淹没堆芯,恢复并维持堆芯长期冷却，避免堆芯熔化，以限制事故后果进一步恶化。然而,安全注射系统的误动作会干扰机组的控制，对机械设备寿命产生较大的影响。在正常运行工况以及其他不需要安全注射系统运行的工况下，应尽量避免安全注射系统的动作，使得操纵员可以以可控的方式控制机组。在不同的运行模式下，安全注射系统的启动条件有所不同，例如在高压高压运行模式下,如主泵运行时的平均温度高于140℃的停堆工况和余热排出系统连接的停堆工况，安全注射系统的启动信号取决于热管段冷却剂的饱和裕度，即由热管段ΔPsat低信号触发安注信号。热管段ΔPsat为一回路热管段实际压力PHL与饱和压力Psat之差，热管段实际压力PHL由三个热管段压力探测器测得，饱和压力Psat由三个热管段压力探测器测得热管段温度THL计算得到。而在低温低压的运行模式下，如主泵停运状态时的余热排出系统连接工况和维修冷停堆工况，安注的触发信号取决于环路热管段水位低信号。在环路冷却剂存在流动的情形下，如主泵运行时建立的强迫循环和主泵停运时蒸汽发生器二次侧冷却建立的自然循环，热管段冷却剂状态可以代表堆芯冷却剂的状态，热管段冷却剂饱和裕度的失去也意味着堆芯冷却剂饱和裕度的失去，表明堆芯冷却状态存在恶化，需要启动安全注射系统向堆芯注入冷水，恢复堆芯冷却。然而，在一些特殊的核电机组事故情形，如一台蒸汽发生器发生主给水管线断裂事故，同时另一台蒸汽发生器的辅助给水系统故障，导致这两台蒸汽发生器均失去排热能力，在主泵停运后，他们所在的环路均无法有效建立自然循环，即环路中的冷却剂几乎是“静止”的。而此时堆芯热量可由剩余的一台完好蒸汽发生器通过自然循环导出，在这种情形下，堆芯冷却剂的温度将独立于故障蒸汽发生器所在环路中的冷却剂温度，即故障蒸汽发生器所在环路热管段的冷却剂状态无法等同于堆芯冷却剂的状态。在尝试对一回路降压使机组后撤过程中，虽然堆芯通过完好蒸汽发生器已经得到充分的冷却，然而两条故障蒸汽发生器所在环路中冷却剂的饱和裕度还是将很快失去，进而误触发安全注射系统动作，操纵员需按照核电厂事故运行规程的引导下控制机组，使机组后撤并稳定在安全停堆状态。事故运行规程要求操纵员对安全注射系统是否动作进行持续监测，如果监测到安全注射系统动作，操纵员首先对堆芯冷却状态进行检查，如果确认安全注射系统为误触发，则手动停运安全注射系统。不难看到，现有事故运行规程对安全注射系统误触发的后果进行了管理，但并未从预防的角度给出避免安注误触发的手段，其并不能够从根本上防范安全注射系统误触发的风险，不仅无法避免机组后撤过程中安全注射系统不必要的动作，还干扰了机组的控制，对机械设备寿命产生较大的影响。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中的问题，提供了一种核电厂安全注射系统误触发风险的监测装置及其方法，用于在核电厂发生不需要安全注射系统投入的事故后，协助操纵员监测安全注射系统误触发的风险。本专利技术用于解决以上技术问题的技术方案为：一方面，提供一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置，所述监测装置包括：预置模块，设置在控制模块内，用于建立安全注射系统的风险监测曲线，并依据所述风险监测曲线确定安全注射系统误触发风险区域；生效模块，分别连接所述控制模块和核电机组事故运行中的仪表系统，用于在核电机组事故运行状态下，接收故障信号，并将故障信号传输至控制模块，以打开控制模块并启动安全注射系统风险监测；压力温度监测模块，连接所述控制模块，用于检测核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号；所述控制模块用于接收并计算处理所述实际压力信号和实际温度信号，确定当前核电机组事故运行状态坐标，并判断安全注射系统是否位于误触发风险区域。本专利技术上述的监测装置中，所述风险监测曲线为误触发临界状态下一回路绝对压力值和堆芯出口温度之间的对应关系。本专利技术上述的监测装置还包括：信号处理模块，分别连接所述控制模块和压力温度监测模块，用于接收核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号，并根据所述实际压力信号确定一回路绝对压力值，根据所述实际温度信号确定堆芯出口温度，并将所述一回路绝对压力值和堆芯出口温度传输至控制模块。本专利技术上述的监测装置中，所述预置模块包括：第一配置模块，用于建立高温高压运行模式下的一回路绝对压力值与堆芯出口温度之间的第一函数关系；第二配置模块，用于建立低温低压运行模式下的一回路绝对压力值与堆芯出口温度之间的第二函数关系；计算模块，用于根据所述第一函数关系和第二函数关系得到所述风险监测曲线；划分模块，用于将所述风险监测曲线划分为存在安全注射系统误触发风险的第一区域和不存在安全注射系统误触发风险的第二区域。本专利技术上述的监测装置还包括：显示单元，与所述控制模块连接，用于将所述运行状态坐标显示在所述第一区域或第二区域；报警单元，连接所述控制模块，用于在所述运行状态坐标显示在所述第一区域时，报警提示操作者采取措施以避免安全注射系统误投入。本专利技术上述的监测装置中，所述计算模块还用于根据第一函数关系和第二函数关系计算不同一回路绝对压力值下的不同堆芯出口温度的对应关系表，并依据所述对应关系表上的数据，绘制基于一回路绝对压力值和堆芯出口温度的所述风险监测曲线；所述第一区域的运行状态点位于所述风险监测曲线之下，所述第二区域的运行状态点位于所述风险监测曲线之上。本专利技术上述的监测装置中，所述故障信号包括事故规程执行信号和允许信号，所述事故规程执行信号为事故运行规程正在执行期间产生，所述允许信号代表环路热管段低信号触发安注信号的逻辑生效。本专利技术上述的监测装置中，所述压力温度监测模块包括：安全壳压力仪表，安装在安全壳上，用于检测安全壳压力信号；一回路压力仪表，安装在一回路上，用于检测一回路热管段压力信号；堆芯出口温度仪表，安装在堆芯出口处，用于检测堆芯出口温度信号；所述安全壳内的压力信号、一回路热管段的压力信号和堆芯出口温度实时传送至所述信号处理模块中，所述信号处理模块用于将所述安全壳内的压力信号和一回路热管段的压力信号进行处理并相加得到一回路绝对压力值，所述信号处理模块还用于处理所述堆芯出口温度信号得到堆芯出口温度。另一方面，还提供一种核电厂安全注射系统误触发风险监测方法，包括如下步骤：S1、建立安全注射系统的风险监测曲线，并依据所述风险监测曲线确定安全注射系统误触发风险区域；S2、在核电机组事故运行状态下，接收故障信号，并依据所述故障信号启动安全注射系统风险监测；S3、实时检测核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号；S4、根据所述一回路绝对压力值和堆芯出口温度确定当前核电机组事故运行状态坐标，并判断安全注射系统是否位于误触发风险区域；S5、所述运行状态坐标显示在所述误触发风险区域时，报警提示操作者采取措施以避免安全注射系统误投入。本专利技术上述的监测方法中，所述风险监测曲线为误触发临界状态下一回路绝对压力值和堆芯出口温度之间的对应关系，并根据所述实际压力信号确定一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置，其特征在于，包括：预置模块，设置在控制模块内，用于建立安全注射系统的风险监测曲线，并依据所述风险监测曲线确定安全注射系统误触发风险区域；生效模块，分别连接所述控制模块和核电机组事故运行中的仪表系统，用于在核电机组事故运行状态下，接收故障信号，并将故障信号传输至控制模块，以打开控制模块并启动安全注射系统风险监测；压力温度监测模块，连接所述控制模块，用于检测核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号；所述控制模块用于接收并计算处理所述实际压力信号和实际温度信号，确定当前核电机组事故运行状态坐标，并判断安全注射系统是否位于误触发风险区域。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂安全注射系统误触发风险监测装置，其特征在于，包括：预置模块，设置在控制模块内，用于建立安全注射系统的风险监测曲线，并依据所述风险监测曲线确定安全注射系统误触发风险区域；生效模块，分别连接所述控制模块和核电机组事故运行中的仪表系统，用于在核电机组事故运行状态下，接收故障信号，并将故障信号传输至控制模块，以打开控制模块并启动安全注射系统风险监测；压力温度监测模块，连接所述控制模块，用于检测核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号；所述控制模块用于接收并计算处理所述实际压力信号和实际温度信号，确定当前核电机组事故运行状态坐标，并判断安全注射系统是否位于误触发风险区域。2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述风险监测曲线为误触发临界状态下一回路绝对压力值和堆芯出口温度之间的对应关系。3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，还包括：信号处理模块，分别连接所述控制模块和压力温度监测模块，用于接收核电机组事故运行状态时的实际压力信号和实际温度信号，并根据所述实际压力信号确定一回路绝对压力值，根据所述实际温度信号确定堆芯出口温度，并将所述一回路绝对压力值和堆芯出口温度传输至控制模块。4.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述预置模块包括：第一配置模块，用于建立高温高压运行模式下的一回路绝对压力值与堆芯出口温度之间的第一函数关系；第二配置模块，用于建立低温低压运行模式下的一回路绝对压力值与堆芯出口温度之间的第二函数关系；计算模块，用于根据所述第一函数关系和第二函数关系得到所述风险监测曲线；划分模块，用于将所述风险监测曲线划分为存在安全注射系统误触发风险的第一区域和不存在安全注射系统误触发风险的第二区域。5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，还包括：显示单元，与所述控制模块连接，用于将所述运行状态坐标显示在所述第一区域或第二区域；报警单元，连接所述控制模块，用于在所述运行状态坐标显示在所述第一区域时，报警提示操作者采取措施以避免安全注射系统误投入。6.根据权利要求4所述的监测装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振营，黄宇，焦振营，付汝师，李敏，
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