Multi unit small modular reactor control system experimental apparatus and method, belonging to the field of nuclear reactor control, the experimental device including the nuclear steam supply system simulation device is composed of high water and low water tank, main water tank, water pump, inlet valve and outlet valve and pipeline, which is composed of the main pipe and a plurality of drainage unit base tube simulation device, the main console consists of data acquisition module, signal output module, main control computer and related circuit; the invention also provides an experimental method of the experimental device; the invention can dynamic characteristics experimental device with low parameters under the condition of no radiation simulation and analysis of multi unit small modular reactor system design. And verify the corresponding control scheme.
【技术实现步骤摘要】
多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置及其实验方法
本专利技术属于核反应堆控制领域,具体涉及一种多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置及其实验方法。
技术介绍
小型模块化反应堆由于安全性高,经济性好,建设周期短,是核能技术的重要发展趋势之一,而这种小容量的反应堆为了达到大规模发电的目的,常采用多单元并列布置的形式,把这种堆定义为多单元小型模块化反应堆,其结构示意图参见图1。图1中,若干核蒸汽供应单元(图示为四个单元)向同一母管供应蒸汽,母管将蒸汽汇集后为多个汽轮机(图示为两个)提供动力。每一个核蒸汽供应单元主要包括堆芯、蒸汽发生器和主泵,蒸汽发生器产生的蒸汽在母管中汇集,最后经由出口到汽轮机做功,离开汽轮机的乏蒸汽经过冷凝器冷凝再由各单元的给水泵汲送到蒸汽发生器中加热,形成二回路循环。在多单元小型模块化反应堆系统中,由于各核蒸汽供应单元独立运行,向同一母管供应蒸汽,给母管压力的控制带来困难,同时各个单元之间负荷的分配也是必须考虑的问题。因此在这样的系统中,母管压力控制和负荷分配的控制是非常重要的。但是核能系统的高参数和放射性导致在现场对其控制系统进行实验研究比较危险,且难以实现,而通过计算仿真研究得到的结果又不易验证,为了克服这些不足,采用本专利技术的多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置及其实验方法是合理可行的,也是十分必要的。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的上述不足,本专利技术的目的在于设计一种多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置及其实验方法,利用实验的方法研究对象动态特性,设计并验证控制方案。为达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:一种多单 ...
【技术保护点】
一种多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置,其特征在于:包括多个核蒸汽供应系统模拟装置(1)、连接在核蒸汽供应系统模拟装置(1)下游的母管模拟装置(2)、连接在核蒸汽供应系统模拟装置(1)上游的高位水箱(6)、与高位水箱(6)上游连通的低位水箱(4)以及主控制台;每个所述核蒸汽供应系统模拟装置(1)包括主水箱(1‑3),主水箱(1‑3)上游管道连接进水阀(1‑2),进水阀(1‑2)上游管道上连接第一涡轮流量计(1‑1),主水箱(1‑3)下游管道连接第二涡轮流量计(1‑4),第二涡轮流量计(1‑4)下游管道连接第一出水阀(1‑5),第一出水阀(1‑5)下游管道连接止回阀(1‑6),止回阀(1‑6)下游管道连接第一压力变送器(1‑7),主水箱(1‑3)上设置液位变送器(1‑8),主水箱(1‑3)近顶端侧壁设置溢流管;所述母管模拟装置(2)包括与多个所述核蒸汽供应系统模拟装置(1)的下游管道均连接的母管主管道(2‑1),母管主管道(2‑1)的每个出口连接一个母管出水模块(2‑2),所述母管出水模块(2‑2)包括与母管出口下游管道上连接的第二压力变送器(2‑21),第二压力变送器(2‑21)下 ...
【技术特征摘要】
1.一种多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置,其特征在于:包括多个核蒸汽供应系统模拟装置(1)、连接在核蒸汽供应系统模拟装置(1)下游的母管模拟装置(2)、连接在核蒸汽供应系统模拟装置(1)上游的高位水箱(6)、与高位水箱(6)上游连通的低位水箱(4)以及主控制台;每个所述核蒸汽供应系统模拟装置(1)包括主水箱(1-3),主水箱(1-3)上游管道连接进水阀(1-2),进水阀(1-2)上游管道上连接第一涡轮流量计(1-1),主水箱(1-3)下游管道连接第二涡轮流量计(1-4),第二涡轮流量计(1-4)下游管道连接第一出水阀(1-5),第一出水阀(1-5)下游管道连接止回阀(1-6),止回阀(1-6)下游管道连接第一压力变送器(1-7),主水箱(1-3)上设置液位变送器(1-8),主水箱(1-3)近顶端侧壁设置溢流管;所述母管模拟装置(2)包括与多个所述核蒸汽供应系统模拟装置(1)的下游管道均连接的母管主管道(2-1),母管主管道(2-1)的每个出口连接一个母管出水模块(2-2),所述母管出水模块(2-2)包括与母管出口下游管道上连接的第二压力变送器(2-21),第二压力变送器(2-21)下游管道连接的第二出水阀(2-22),第二出水阀(2-22)下游管道连接的第三涡轮流量计(2-23);所述高位水箱(6)近顶端侧壁设置溢流管,高位水箱(6)的上游管道连接水泵(5),水泵(5)的上游管道连接到低位水箱(4),高位水箱(6)的溢流管、主水箱(1-3)的溢流管和母管模拟装置(2)的出水均连接到低位水箱(4),手动阀门(7)上游通过管道与低位水箱(4)相连,下游通过管道接入排水口;所述主控制台包括主控计算机(3-1),与主控计算机(3-1)采用PCI-E方式连的接数据采集模块(3-2),与主控计算机(3-1)采用PCI-E方式连接的信号输出模块(3-3);所述第一涡轮流量计(1-1)、第二涡轮流量计(1-4)、第三涡轮流量计(2-23)、第一压力变送器(1-7)、第二压力变送器(2-21)、液位变送器(1-8)通过数据线与数据采集模块(3-2)连接,所述进水阀(1-2)、第一出水阀(1-5)、第二出水阀(2-22)通过数据线与信号输出模块(3-3)连接。2.根据权利要求1所述的多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置,其特征在于:所述高位水箱(6)采用长方体封闭式水箱,主水箱(1-3)采用圆柱体封闭式水箱,低位水箱(4)采用长方体敞口式水箱;低位水箱(4)能够容纳整个水循环系统里的水,为方便实验观察,高位水箱(6)、主水箱(1-3)和低位水箱(4)的材质均为有机玻璃。3.根据权利要求1所述的多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置,其特征在于:所述母管主管道(2-1)设置多个入口和多个出口,入口数量与核蒸汽供应系统模拟装置(1)的数量一致,出口数量与母管出水模块(2-2)的数量一致;所述母管出水模块(2-2)的数量少于核蒸汽供应系统模拟装置(1)的数量。4.根据权利要求1所述的多单元小型模块化反应堆控制系统实验装置,其特征在于:整个所述实验...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏新宇,王鹏飞,赵福宇,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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