[發明專利]核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法和裝置

有效

• 申請號: 201611142205.9
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106767120B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 廖金遠;胡劍;楊廷;彭躍
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明公開了一種核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法及報警裝置。該方法包括以下步驟：推導得出公開水域系統換熱器的換熱器壓差限值?流量函數關系式或換熱器壓差限值?水位函數關系式；獲取換熱器流量值Q并將Q代入換熱器壓差限值?流量函數關系式，或獲取公開水域系統取水水位L并將L代入換熱器壓差限值?水位函數關系式，計算得出換熱器壓差限值ΔPmax；獲取換熱器測量壓差ΔP，并將ΔP與ΔPmax進行比較，如果ΔP大于等于ΔPmax，則觸發壓差高報警。本發明可以解決由于公開水域水位變化導致換熱器壓差報警誤觸發問題，降低換熱器的清洗頻率；也可以提高公開水域系統的可用性，進而提高機組運行的可靠性、經濟性。

技術領域

本發明屬于核電廠運行監測領域，更具體地說，本發明涉及一種核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法和裝置。

背景技術

在核電廠運行過程中，上游系統的余熱和機械設備運轉的摩擦熱均通過CCWS系統(Component Cooling Water System，設備冷卻水系統)收集；然后由EWS系統(EssentialWater System，重要廠用水系統)疏散到環境中。核電廠核島的堆芯和乏燃料余熱也是通過核級CCWS系統和EWS系統傳遞到環境中的。

請參閱圖1所示的已公開核電廠的EWS系統流程示意圖。EWS泵10從公開水域(海水、河水、湖水或水庫水等)取水，經過濾器12的過濾之后，通過換熱器14吸收CCWS系統從上游用戶中收集的熱量，然后排出到環境中。其中，直流式EWS系統直接將吸收熱量的工質排出到外部水域，以外部水域作為最終熱阱；循環式EWS系統通過冷卻塔將熱量散發到大氣中，以大氣作為最終熱阱。

由于EWS系統的工質是公開水域水，取水水位受到外部水位變化的影響，會出現顯著地變化；而且公開水域水的水質相對較差，容易含有雜質，換熱器14的冷側容易積垢堵塞。并且，出于安全性(考慮設備單一故障)、經濟性(保障系統可用率)的原因，每個冷卻系列配備的EWS泵10和換熱器14都可能是多個，投運泵數量和換熱器數量也會對換熱器流量、驅動力的變化產生直接影響。因此公開水域系統換熱器壓差是一個變化范圍較大的參數。

為了監測EWS系統的運行，換熱器14需要設置壓差報警，目的是當換熱器14發生積垢堵塞時，觸發壓差高報警，提醒操作員換熱器14應進行清洗；當堵塞持續增加，換熱器壓差持續增大，流量低于安全準則流量時，EWS系統不可用。

由于平均水位是出現頻率最高的水位條件，在污垢條件下該壓差值出現時，除非水位特別高，否則均說明換熱器14阻塞程度較為明顯。因此，已知核電廠的EWS系統換熱器壓差報警方法通常取平均水位、換熱器污垢工況下的換熱器壓差值(圓整)作為EWS系統換熱器壓差報警定值，也就是圖2中的橫線。當換熱器壓差超過該定值時，發出報警提醒操作員換熱器14存在堵塞，應及時對換熱器14進行清洗。

但事實上，由于EWS系統換熱器壓差受水位變化影響，在相同的管網阻力情況下，當水位低于平均水位時，換熱器流量比較小，壓差也比較小；當水位高于平均水位時，換熱器流量大，壓差也比較大。由于上述報警設置方法沒有考慮水位的變化，因此會導致在低水位、高水位時，換熱器壓差高報警可能出現誤報警，圖2中陰影區域即為換熱器壓差高報警誤觸發區域——在低水位區域，系統應該報警但卻不能觸發；在高水位區域，系統不應報警卻觸發報警。報警觸發的不準確將會不必要地增加換熱器14的清洗頻率，增加EWS系統的不可用性，進而增加機組的不可用性，對機組安全、可用性造成影響。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述問題的核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法和裝置。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種報警準確的核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法和裝置，以提高公開水域系統、機組運行的可靠性和經濟性。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電廠公開水域系統換熱器壓差報警方法，其包括以下步驟：