[發明專利]一種核電站蒸發器水位監控系統及其監控方法

有效

• 申請號: 201410392842.6
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104165352A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 蔣永強;趙盛凱;劉瑞峽;史政林
• 申請（專利權）人: 廣西防城港核電有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: F22D5/34
• 分類號: F22D5/34
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

技術領域

本發明涉及核電站設備領域，尤其涉及一種核電站蒸發器水位監控系統及其監控方法。

背景技術

蒸發器是核電站重要的設備，蒸發器水位的控制對于核電站的設備保護和熱量傳輸非常重要。蒸發器水位是可直接導致跳堆的關鍵參數，水位過高將淹沒干燥器，使出口蒸汽濕度增加，加劇汽機葉片沖蝕現象，影響機組的壽命甚至使機組損壞；水位過低將引起一回路冷卻劑溫度升高，導致堆芯冷卻不足，以及蒸汽發生器傳熱管損壞。

由于影響蒸發器水位控制的參數復雜，控制邏輯復雜，使得因蒸發器水位波動引起核電站發生跳堆事件，給核電站的設備帶來安全風險，同時也給核電站的經濟效益帶來不利影響，因此蒸發器水位控制是核電站最復雜的控制系統之一。當前核電站蒸發器主要通過ARE系統進行水位控制，以維持蒸發器二次側的水位在需求的整定值上。

ARE系統通過大小閥控制蒸發器的水位。采用大小閥控制，其目的是實現在負荷小、給水流量低的情況下，采用小閥控制使其具有更好的靈活性，減小大閥閥瓣的動作，以保護大閥；在負荷大、給水流量高的情況下，采用大閥控制，小閥保持全開，以使水位控制更迅速平穩。具體地，ARE系統包括一個主控制器、與主控制器相連的用于控制大閥開度的第一副控制器和第一手動控制器、與主控制器相連的用于控制小閥開度的第二副控制器和第二手動控制器以及相關信息采集設備。大閥與小閥的控制共用一個主控制器進行控制，而主控制器不能同時接收第一手動控制器和第二手動控制器發送的手動信號，現有技術中采用負荷小于20％時接收第二手動控制器的手動信號，負荷大于或等于20％接收第一手動控制器的手動信號。

這樣的設計可實現在負荷小于20％時，主動控制大閥關閉，實現小閥自動控制與手動控制的無擾切換，保證蒸發器水位控制的穩定。但存在以下不足：在負荷大于20％時，大閥可實現自動控制與手動控制的無擾切換，而小閥不能實現自動控制與手動控制的無擾切換，容易導致水位波動而影響核電站的正常運行。具體地，在負荷大于20％時，大閥與小閥的水位控制存在以下情形：(1)在負荷大于20％時，可通過主控制器和第一副控制器、第二副控制器實現對大閥和小閥開度的自動控制。然而在蒸發器水位偏差大時，自動控制無法很好實現將蒸發器二次側的水位在需求的整定值的目的，因此需要引入手動控制。(2)在負荷大于20％時，大閥自動控制的情況下，若通過第二手動控制器控制小閥開度，由于主控制器只接收來自第一手動控制器的手動信號，而不接收來自第二手動控制器的手動信號，此時第二副控制器與第二手動控制器的輸出信號存在不一致，容易導致在從手動控制切換成自動控制時，由于信號的突變，不能實現小閥的無擾切換。(3)在負荷大于20％時，可通過主控制器與第一手動控制器配合以手動控制大閥開度，而通過主控制器與第二副控制器實現對自動控制小閥開度，在手動控制大閥時，水位波動較大，產生汽水失配信號，影響水位的平衡控制，導致小閥水位控制超調失控。(4)在負荷大于20％時，第一手動控制器和第二手動控制器分別發送控制大閥和小閥開度的手動信號，此時主控制器只接收第一手動控制器的手動信號，而不直接第二手動控制器的手動信號，而第二副控制器接收主控制器傳送的信號與第二手動控制器的手動信號不一致，容易導致在從手動控制切換成自動控制時，由于信號的突變，不能實現小閥的無擾切換。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種核電站蒸發器水位監控系統及其監控方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：一種核電站蒸發器水位監控系統，用于控制設置在蒸發器上的大閥和小閥的開度，包括用于產生水位偏差信號的偏差信號生成機構、與所述偏差信號生成機構相連的用于將所述水位偏差信號處理成第一流量控制信號的第一主控制器、與所述第一主控制器相連并與所述大閥相連的用于自動控制所述大閥開度的第一副控制器、分別與所述第一主控制器和所述第一副控制器相連的用于產生汽水失配信號的失配信號生成機構、與所述第一副控制器相連的用于產生負偏置信號的負偏置信號生成機構、以及用于手動控制所述大閥開度的第一手動控制器；所述第一副控制器對接收到的所述第一流量控制信號、汽水失配信號和負偏置信號進行處理以形成自動控制所述大閥開度的第一開度控制信號；所述第一手動控制器手動控制大閥時產生用于使汽水失配信號輸入至第一主控制器以形成第一手動跟隨信號的第一狀態信號；