一种多模块高温气冷堆核电站给水系统技术方案

技术编号:41308255 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 14:52
一种多模块高温气冷堆核电站给水系统,其特征在于,所述系统包括反应堆模块、给水模块、控制器、给水流量调节阀,所述控制方法根据反应堆模块的投运情况确定启动泵数量的需求,启动泵数量的需求信息被送到泵组选择控制器,泵组选择控制器依据启动泵数量需求信息、当前泵状态信息、选序操作面板执行的选序信息等进行选择待启动的泵,选定执行完毕后结合泵的状态信息以及给水系统运行需求等信息进行启动某具体泵指令的发送。与现有技术相比,本发明专利技术的多台变频给水泵按照泵组控制功能的实现以满足各反应堆模块蒸汽发生器入口母管压力与各反应堆模块蒸汽发生器入口流量总需求的较大值为目标,以确保给水系统出力满足投运反应堆模块的给水需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电站给水系统,具体涉及一种多模块高温气冷堆核电站给水系统


技术介绍

1、模块式高温气冷堆核电站是四代核电的主要推广技术之一,它基于球床模块式高温气冷堆技术,具有固有安全性、核废物量排放少和有效防止核扩散的特点。多模块高温气冷堆的由于模块化配置,使得其具有灵活性的特点,同时这也使得其不同于传统的压水堆或沸水堆核电站均是一堆带一机的方案,一堆带一机的控制技术已经成熟。

2、多模块反应堆核电站模块化建设和投运的特点使得给水系统设置如何能匹配反应堆模块设置的特点,具有灵活、可靠的控制功能,成为主要技术问题之一。

3、现有技术中每个反应堆模块设置单一的高压加热器,无法达到相互备用的功能。另外每个反应堆模块设置独立使用的电动调速给水泵及其前置泵的方案,使得此反应堆模块受到此泵组的牵制过大,出现泵组故障或其他跳泵情况时,由操作员手动切换备用泵。其切换过程要满足核岛要求的一、二回路氦水流量比,系统才能继续运行,如备用泵投运不成功,其供水的蒸汽发生器相对应的反应堆将紧急停堆。该方案反应堆运行的稳定性受到泵切换的影响是直接相关的,引起停堆的风险增大,隐含的经济可靠性待提升。采用多模块(超过两个)的高温气冷堆核电站的给水系统既要满足系统的稳定可靠性又要兼顾其反应堆模块建设和投运的灵活性,因此,需要一种多模块高温气冷堆核电站给水系统及其控制方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于专利技术一种多模块高温气冷堆给水系统及其控制方法,该控制方法为每个反应堆模块蒸汽发生器入口给水流量由设置于蒸汽发生器入口的给水流量调节阀进行调节。多台变频给水泵按照泵组控制功能的实现以满足各反应堆模块蒸汽发生器入口母管压力与各反应堆模块蒸汽发生器入口流量总需求的较大值为目标,以确保给水系统出力满足投运反应堆模块的给水需求。其公开了本申请公开了一种多模块高温气冷堆核电站给水系统,所述系统包括:反应堆模块、给水模块、控制器、给水流量调节阀、泵手操站,其中:所述反应堆模块包括多个核岛模块,所述多个核岛模块配置有给水入口并且分别接入所述给水模块,并且所述多个核岛模块和所述给水模块之间根据所述反核岛模块的数量一一配置有隔离阀;所述给水流量调节阀与所述隔离阀一样根据核岛模块的数量一一配置;所述给水模块配置有给水泵,所述给水泵与所述泵手操站以及所述控制器连接;所述控制器包括第一控制器和第二控制器,所述泵手操站包括泵组手操器以及与所述多个核岛模块数量对应的泵手操器。

2、在一个优选例中,所述第一控制器用于将各核岛模块的蒸汽发生器入口给水母管压力控制在设定值,所述第二控制器用于控制各核岛模块的蒸汽发生器入口给水流量供给满足各核岛模块功率对应的给水流量需求。

3、在一个优选例中,所述给水系统还配置有泵组选择器,所述泵组选择器被配置为用于实现所述给水泵的调用和退出功能。

4、在一个优选例中,所述泵组选择器配置有操作面板,所述操作面板可以显示泵组选择控制器的编码、名称、状态信息,同时还能设置泵数需求和泵序信息;操作面板上还显示每台泵的运行/停止信息、自动/手动、可用/不可用和运行时长信息并且所述操作面板配置有轮换自动/手动按钮、轮换启/停按钮以及轮换时间设定输入窗口、挂起按钮和泵序设定按钮

5、在一个优选例中,所述给水系统还包括有速率变化限值器,所述速率变化限制器被配置为限制所述第一控制器和所述第二控制器的控制指令的过大变化而引起系统的波动。

6、在一个优选例中,所述给水模块还包括有:高压缸、低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压加热器,高压加热器和除氧器。

7、在一个优选例中,所述泵手操站内配置有跟踪模块。

8、本专利技术还公开了一种控制方法,所述方法包括以下步骤:

9、(1)决定核岛模块的投运情况

10、首先需要根据具体的实际情况决定反应堆模块中核岛模块投运的具体数量。

11、(2)根据核岛模块投运数量启动给水泵

12、通过使用泵组选择控制器并依据启动泵数量需求信息、当前泵状态信息、选序操作面板执行的选序信息等进行选择待启动的泵,选定执行完毕后结合泵的状态信息以及给水系统运行需求等信息进行启动某具体泵指令的发送。

13、(3)进行给水流量调节,以满足对应核岛模块的给水需求

14、通过设置用于将各核岛模块的蒸汽发生器入口给水母管压力控制控制在设定值的第一控制器和用于控制各核岛模块的蒸汽发生器入口给水流量供给满足各核岛模块功率对应的给水流量需求的第二控制器。以及收集第一控制器与第二控制器输出取大值的速率变化限值器,以限制控制指令的过大变化而引起系统的波动。设置完成后,多台变频给水泵通过所述第一控制器和所述第二控制器按照泵组控制功能的实现以满足各反应堆模块蒸汽发生器入口母管压力与各反应堆模块蒸汽发生器入口流量总需求的较大值为目标,以确保给水系统出力满足投运反应堆模块的给水需求。

15、在一个优选例中,所述步骤(2)还包括以下子步骤:

16、对给水系统中的给水泵进行选序操作,选序操作依据操作面板当前的初始状态开始操作,按照需要设定的顺序,任意点击控制面板矩阵中的点控单元,例如可以先选定序2的泵角色为泵c,也可以先选定泵b处于序列1。当某个点控单元被选定好后,其对应的矩阵所在列单元和所在行单元自动置无效。接下来仍然可以从剩余有效点控单元范围内按照需求的顺序任意选定需要的单元,第二次被选定的点控单元再次使得其所对应的列剩余有效单元以及对应的行剩余有效单元自动置无效。按照上述规则进行第三次选定点控单元后,再次执行自动置失效功能。至此,选序操作面板矩阵中将存留唯一有效点控单元,其将自动置选定状态。

17、在一个优选例中,所述控制方法还包括手动操作模式,所述手动操作模式通过泵手操站通过其组件以及配套的跟踪模块实现,所述跟踪模块的功能包括单泵手操站跟踪功能和泵组手操站跟踪功能,所述单泵手操站跟踪功能为当对应泵处于未运行状态或者对应泵手操站处于手动模式时激活对应泵手操站的跟踪模块,跟踪模块将对应泵的控制指令信号跟踪至对应泵手操站,所述泵组手操站跟踪功能为当泵手操站处于自动模式并且对应泵已运行均未成立或者泵组手操站处于手动模式时激活泵组手操站的跟踪模块,跟踪模块将各手操站出口控制指令中最大值信号跟踪至泵组手操站。

18、本专利技术的主要优点在于:

19、(1)专利技术所提出的一种多模块高温气冷堆核电站给水系统,其设置思想是将核电站的多模块高温气冷堆视为给水需求方,其共享一个容量可靠满足的水资源池,该水资源池配置能够满足最大用户需求的给水泵以进行给水增压输送。给水输送的目的不是单台泵对应单个反应堆需求方,而是融合给水供应母管压力需求和某个时刻投运反应堆模块需求方的功率匹配给水需求的最大值,以此将水资源的供给资源得到资源共享的效果,冗余设置的给水供应系统设备间的灵活可靠调用提升了反应堆模块给水供应的可靠性,大大降低前述现有技术中备用泵切换引起停堆事故的概率。

20、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模块高温气冷堆核电站给水系统,其特征在于,所述系统包括:反应堆模块、给水模块、控制器、给水流量调节阀、泵手操站,其中:所述反应堆模块包括多个核岛模块,所述多个核岛模块配置有给水入口并分别接入所述给水模块,并且所述多个核岛模块和所述给水模块之间根据所述核岛模块的数量一一配置有隔离阀;所述给水流量调节阀与所述隔离阀一样根据核岛模块的数量一一配置;所述给水模块配置有给水泵,所述给水泵与所述泵手操站以及所述控制器连接;所述控制器包括第一控制器和第二控制器,所述泵手操站包括泵组手操器以及与所述多个核岛模块数量对应的泵手操器。

2.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述第一控制器用于将各核岛模块的蒸汽发生器入口给水母管压力控制在设定值,所述第二控制器用于控制各核岛模块的蒸汽发生器入口给水流量供给满足各核岛模块功率对应的给水流量需求。

3.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述给水系统还配置有泵组选择器,所述泵组选择器被配置为用于实现所述给水泵的调用和退出功能。

4.根据权利要求3所述的给水系统,其特征在于,所述泵组选择器配置有操作面板,所述操作面板可以设置泵组选择控制器的编码、名称、状态信息,同时还能设置泵数需求和泵序信息;操作面板上还显示每台泵的运行/停止信息、自动/手动、可用/不可用和运行时长信息并且所述操作面板配置有轮换自动/手动按钮、轮换启/停按钮以及轮换时间设定输入窗口、挂起按钮和泵序设定按钮。

5.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述给水系统还包括有速率变化限值器,所述速率变化限制器被配置为限制所述第一控制器和所述第二控制器的控制指令的过大变化而引起系统的波动。

6.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述给水模块还包括有:高压缸、低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压加热器,高压加热器和除氧器。

7.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述泵手操站内配置有跟踪模块。

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【技术特征摘要】

1.一种多模块高温气冷堆核电站给水系统,其特征在于,所述系统包括:反应堆模块、给水模块、控制器、给水流量调节阀、泵手操站,其中:所述反应堆模块包括多个核岛模块,所述多个核岛模块配置有给水入口并分别接入所述给水模块,并且所述多个核岛模块和所述给水模块之间根据所述核岛模块的数量一一配置有隔离阀;所述给水流量调节阀与所述隔离阀一样根据核岛模块的数量一一配置;所述给水模块配置有给水泵,所述给水泵与所述泵手操站以及所述控制器连接;所述控制器包括第一控制器和第二控制器,所述泵手操站包括泵组手操器以及与所述多个核岛模块数量对应的泵手操器。

2.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述第一控制器用于将各核岛模块的蒸汽发生器入口给水母管压力控制在设定值,所述第二控制器用于控制各核岛模块的蒸汽发生器入口给水流量供给满足各核岛模块功率对应的给水流量需求。

3.根据权利要求1所述的给水系统,其特征在于,所述给水系统还配置有泵组选择器,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙海翠侯新建张翼李儒鹏邢文斌
申请(专利权)人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司
类型:新型
国别省市:

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