高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提出一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法与控制系统，属于高温气冷堆自动控制技术领域。控制方法包括：在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令；将所述开环控制指令与压力控制器的闭环控制指令相叠加，形成汽轮机阀门的总调门指令；根据所述总调门指令提前调节汽轮机阀门开度。本发明专利技术的控制方法将开环控制的快速粗调加上精细化闭环自动调节，可以保证汽轮机前蒸汽压力维持在压力设定值附近，减小蒸汽压力的大幅波动，从而使机组的设备安全和稳定运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术属于高温气冷堆自动控制
，具体涉及一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]压水堆核电厂机组控制采用堆跟机控制模式，汽轮机机前蒸汽压力处于滑压运行模式，不进行单独的蒸汽压力控制，蒸汽压力跟随机组的负荷变化而变化。高温堆采用机跟堆控制模式，即反应堆控制机组功率，汽轮机控制机前蒸汽压力，通过汽轮机控制系统(DEH)的压力控制器实现汽轮机机前蒸汽压力定压运行，发电机输出电功率随反应堆功率的改变而变化。高温堆为双模块设置，双堆带一机运行，两台蒸发器均为直流式，蓄能很小，蒸发器出口蒸汽压力在启动阶段由启停堆系统的分离器入口调节阀进行控制，在功率运行阶段由汽轮机旁路阀维持压力稳定。蒸汽采用母管制，双堆功率运行期间2台蒸发器通过蒸汽母管与汽轮机直连，汽轮机机前蒸汽压力变化即可直接反映在蒸发器出口压力上，蒸发器出口压力剧变对蒸发器运行危害较大，因此在任何工况下均需保证汽轮机机前蒸汽压力的稳定。
[0003]正常工况下汽轮机机前蒸汽压力变化较瞬态工况下的压力变化小，投入压控方式后，汽轮机调门根据压力控制器的闭环控制输出进行蒸汽压力调节。
[0004]双堆均带功率运行过程中发生某个反应堆紧急停堆时，称为快卸动作工况，发生此瞬态工况时，汽轮机进汽量突然降低，压力控制器的反馈控制作用难以应对机前蒸汽压力突变，将机前蒸汽压力稳定在设定值附近，且实际压力与压力设定值的偏差超过额定压力50％后，蒸汽压力将不可进行闭环自动控制，将导致汽轮机调门振荡，发电机负荷不稳定。机前蒸汽压力的稳定同时关系着蒸发器的安全运行，是高温堆稳定运行必不可少的条件，因此解决在瞬态工况下汽轮机机前蒸汽压力的控制问题非常关键。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法及控制系统。
[0006]本专利技术的一方面，提出一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法，所述控制方法包括：
[0007]在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令；
[0008]将所述开环控制指令与压力控制器的闭环控制指令相叠加，形成汽轮机阀门的总调门指令；
[0009]根据所述总调门指令提前调节汽轮机阀门开度。
[0010]可选地，所述形成开环控制指令，包括：
[0011]获取汽轮机机前的实际蒸汽压力与压力设定值的实际偏差；
[0012]在所述实际偏差小于等于预设偏差时，根据所述实际偏差得出汽轮机调门预期需
要减少的开度，形成开环控制指令。
[0013]可选地，所述汽轮机调门开度与蒸汽流量百分数具有对应关系。
[0014]可选地，所述形成开环控制指令，还包括：
[0015]对汽轮机调门开度性能与高温气冷堆汽轮机机前蒸汽流量的实际偏差进行修正。
[0016]可选地，所述控制方法还包括：
[0017]所述开环控制指令随着实际偏差减小而减小，且在所述开环控制指令小于预设指令时，延时切除开环控制。
[0018]可选地，所述开环控制指令为蒸汽流量百分数，所述预设指令为0.5。
[0019]可选地，在所述实际偏差大于预设偏差时，压力控制器退出闭环控制。
[0020]本专利技术的另一方面，提出一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制系统，所述控制系统包括：
[0021]开环控制指令形成单元，用于在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令；
[0022]总调门指令形成单元，用于将所述开环控制指令与压力控制器的输出指令相叠加，形成汽轮机阀门的总调门指令；
[0023]阀门开度调节单元，根据所述总调门指令提前调节汽轮机阀门开度。
[0024]可选地，所述开环控制指令形成单元，具体用于：
[0025]获取汽轮机机前的实际蒸汽压力与压力设定值的实际偏差；
[0026]在所述实际偏差小于等于预设偏差时，根据所述实际偏差得出汽轮机调门预期需要减少的开度，形成开环控制指令。
[0027]可选地，所述控制系统还包括：开环控制切除单元，用于在所述开环控制指令小于预设指令时，延时切除开环控制。
[0028]本专利技术提出一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法与控制系统，控制方法包括：在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令；将所述开环控制指令与压力控制器的闭环控制指令相叠加，形成汽轮机阀门的总调门指令；根据所述总调门指令提前调节汽轮机阀门开度。本专利技术的控制方法将开环控制的快速粗调加上精细化闭环自动调节，可以保证汽轮机前蒸汽压力维持在压力设定值附近，减小蒸汽压力的大幅波动，从而使机组的设备安全和稳定运行。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一实施例的高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法的流程框图；
[0030]图2为本专利技术另一实施例的机前蒸汽压力控制原理框图；
[0031]图3为本专利技术另一实施例的快卸动作时汽轮机蒸汽压力控制图；
[0032]图4为本专利技术另一实施例的正常工况下机前蒸汽压力控制图；
[0033]图5为本专利技术另一实施例的高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0034]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。
[0035]需要说明的是，在双堆功率运行期间的瞬时工况下，发生一个反应堆紧急停堆的快卸动作时，对应的蒸发器隔离阀关闭、出口隔离阀延时关闭，由于蒸发器没有蓄能，对应蒸发器入口的隔离阀关闭后蒸发器内水很快蒸干，主蒸汽母管及汽轮机前蒸汽压力会出现大幅波动，蒸汽母管压力将快速下降。针对此，在本实施方式中，为了维持蒸汽母管压力稳定，新增有开环控制回路，即开环控制回路与压力控制器的闭环自动控制共同作用，形成总调门指令，以对汽轮机阀门提前快速动作，下面将给出基于开环控制回路与压力控制器对汽轮机阀门的控制过程。
[0036]如图1至图4所示，本专利技术的一方面，提出一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法S100，包括步骤S110～S130：
[0037]S110、在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令。
[0038]具体地，如图2至和图3所示，在双堆功率运行期间，发生一个反应堆紧急停堆的快卸动作工况时，需要计算汽轮机机前的实际蒸汽压力与压力设定值两者的实际偏差，在实际偏差小于预设偏差时，将该实际偏差折算成汽轮机调门开度，形成开环控制指令。
[0039]在本实施方式中，开环控制指令当于前馈控制，通过开环控制回路的逻辑折算成调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温气冷堆汽轮机机前蒸汽压力的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：在其中一个反应堆发生紧急停堆的快卸动作工况时，形成开环控制指令；将所述开环控制指令与压力控制器的闭环控制指令相叠加，形成汽轮机阀门的总调门指令；根据所述总调门指令提前调节汽轮机阀门开度。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述形成开环控制指令，包括：获取汽轮机机前的实际蒸汽压力与压力设定值的实际偏差；在所述实际偏差小于等于预设偏差时，根据所述实际偏差得出汽轮机调门预期需要减少的开度，形成开环控制指令。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述汽轮机调门开度与蒸汽流量百分数具有对应关系。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述形成开环控制指令，还包括：对汽轮机调门开度性能与高温气冷堆汽轮机机前蒸汽流量的实际偏差进行修正。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：所述开环控制指令随着实际偏差减小而减小，且在所述开环控制指令小于预设指令时，延时切除开环控制。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红，姜子琪，李卓，王韬，刘燕，姜一鸣，闫唐诗，姜峰，
申请(专利权)人：华能山东石岛湾核电有限公司，
类型：发明
国别省市：