一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法技术方案

一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法，包括高温气冷堆功率控制单元、蒸汽发生器蒸汽温度控制单元、蒸汽发生器蒸汽压力控制单元；所述蒸汽发生器蒸汽温度控制单元包括蒸汽温度控制系统、氦气流量控制系统，其中蒸汽温度控制系统获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及其积分，经过预定的蒸汽温度控制器产生氦气流量控制系统的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。本发明专利技术通过调节给水流量直接控制蒸汽发生器出口蒸汽压力，降低对蒸汽发生器及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法
本专利技术涉及高温气冷堆
，具体涉及一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法。
技术介绍
安全、稳定和高效的运行是高温气冷堆最为关键的性能指标，而功率控制是保证反应堆动态性能并进而保证其稳定高效运行的最重要的技术手段之一。现有设计中，高温气冷堆核电机组采用“机跟堆”运行控制，在“机跟堆”运行模式下，系统变负荷时，反应堆功率首先发生变化，汽轮机功率跟随反应堆功率变化，有利于反应堆的稳定运行，但机组的负荷跟踪能力较差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法，能够有效解决现有高温气冷堆负荷跟踪能力差的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于高温气冷堆的运行控制系统，包括蒸汽发生器蒸汽压力控制单元3中设置的蒸汽发生器6，所述蒸汽发生器6的出口处设有主管路28，所述蒸汽发生器6通过主管路28与汽轮机7的入口连通，汽轮机7的出口与凝汽器9的入口通过管路连通，汽轮机7出口还与发电机8连通；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，包括蒸汽发生器蒸汽压力控制单元(3)中设置的蒸汽发生器(6)，所述蒸汽发生器(6)的出口处设有主管路(28)，所述蒸汽发生器(6)通过主管路(28)与汽轮机(7)的入口连通，汽轮机(7)的出口与凝汽器(9)的入口通过管路连通，汽轮机(7)出口还与发电机(8)连通；所述凝汽器(9)的出口与凝水泵(10)的入口连通，凝水泵(10)的出口与轴封加热器(11)入口通过管路连通，所述轴封加热器(11)的出口与低压加热器(12)的入口通过管路连通；所述低压加热器(12)的出口与除氧器(13)的入口通过管路连通，除氧器(13)的出口与给水泵(14)入口通过管...

【技术特征摘要】
1.一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，包括蒸汽发生器蒸汽压力控制单元(3)中设置的蒸汽发生器(6)，所述蒸汽发生器(6)的出口处设有主管路(28)，所述蒸汽发生器(6)通过主管路(28)与汽轮机(7)的入口连通，汽轮机(7)的出口与凝汽器(9)的入口通过管路连通，汽轮机(7)出口还与发电机(8)连通；所述凝汽器(9)的出口与凝水泵(10)的入口连通，凝水泵(10)的出口与轴封加热器(11)入口通过管路连通，所述轴封加热器(11)的出口与低压加热器(12)的入口通过管路连通；所述低压加热器(12)的出口与除氧器(13)的入口通过管路连通，除氧器(13)的出口与给水泵(14)入口通过管路连通；所述给水泵(14)出口通过管路与高压给水加热器(33)连接，高压给水加热器(33)出口通过管路与蒸汽发生器蒸汽温度控制单元(2)中设置的蒸汽发生器(6)入口连通；所述蒸汽发生器(6)出口通过管路与主氦风机(5)连通，主氦风机(5)的出口通过管路与高温气冷堆功率控制单元(1)中的反应堆(4)连通，其中反应堆(4)的出口通过管路与蒸汽发生器(6)连通。


2.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，所述高温气冷堆功率控制单元(1)包括反应堆功率控制系统(15)、热氦温度控制系统(16)和反应堆(4)，所述反应堆功率控制系统(15)和热氦温度控制系统(16)分别与反应堆(4)连接，反应堆功率控制系统(15)与热氦温度控制系统(16)连接，其中反应堆功率控制系统(15)和热氦温度控制系统(16)分别控制反应堆(4)；所述反应堆功率控制系统(15)和热氦温度控制系统(16)组成高温气冷堆串级控制回路，其中热氦温度控制系统16为高温气冷堆串级控制回路的主回路，反应堆功率控制系统(15)为高温气冷堆串级控制回路的副回路。


3.根据权利要求2所述的一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，反应堆功率控制系统(15)获取核功率给定值、核功率测量值，热氦温度控制系统(16)获取热核温度给定值和热核温度测量值，反应堆功率控制系统(15)根据核功率测量值与核功率给定值通过比例积分控制算法进行控制，热氦温度控制系统(16)根据热核温度给定值和热核温度测量值通过比例积分控制算法进行控制。


4.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，所述蒸汽发生器蒸汽温度控制单元(2)包括蒸汽温度控制系统(17)、氦气流量控制系统(18)、蒸汽温度控制器(19)、氦风机变频器(20)、主氦风机(5)；蒸汽温度控制系统(17)通过蒸汽温度控制器(19)与氦气流量控制系统(18)连接，其中氦气流量控制系统(18)分别与氦风机变频器(20)和氦流量转速表(21)连接，该氦风机变频器(20)与主氦风机(5)连接；
所述蒸汽温度控制系统(17)与输出热功率控制系统(25)连接，蒸汽温度控制系统(17)控制蒸汽温度控制器(19)，氦气流量控制系统(18)通过氦风机变频器(20)控制主氦风机(5)；所述蒸汽温度控制系统(17)与氦气流量控制系统(18)组成蒸汽发生器串级控制回路，其中蒸汽温度控制系统(17)为蒸汽发生器串级控制回路的主回路，氦气流量控制系统(18)为蒸汽发生器串级控制回路的副回路。


5.根据权利要求4所述的一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，所述氦气流量控制系统(18)获取氦气流量测量值和氦气流量给定值；其中氦气流量控制系统(18)根据氦气流量测量值与氦气流量给定值的偏差及积分，经过预定氦风机变频器(20)来修正由氦流量转速表(21)给出的主氦风机(5)转速前馈信号，控制氦气流量；
所述主氦风机(5)根据氦气流量设定值，调节相应的转速，氦气流量产生变化，改变堆芯燃料元件和氦气之间的换热系数，使得两者之间的换热量发生变化，进而改变燃料元件的温度，燃料元件温度变化通过温度反应性负反馈改变中子通量，进而实现高温堆功率控制；
所述蒸汽温度控制系统(17)获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统(17)将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及积分，经过预定的蒸汽温度控制器(19)产生氦气流量控制系统(18)的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。


6.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆的运行控制系统，其特征在于，所述蒸汽发生器蒸汽压力控制单元(3)包括蒸汽压力控制系统(22)、蒸汽发生器(6)、给水泵(14)、给水流量控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，李泽华，王鹏飞，吴世发，万甲双，韩传高，余俨，王丹，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61