[發明專利]一種海洋核動力平臺的多樣性保護系統及方法

在審

• 申請號: 201811150292.1
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110970141A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 鄧峰;劉小瑞;朱增輝;羅捷林;屈建平;吳昊;王慕;陳珊珊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明公開了一種海洋核動力平臺的多樣性保護系統及方法，該多樣性保護系統包括多樣性驅動柜、多樣性驅動盤，所述多樣性驅動柜包括互相連接的第一信號接收模塊和判斷模塊，所述多樣性驅動盤包括與所述判斷模塊電連接的第二信號接收模塊；涉及核反應堆的核安全保護技術領域。本發明能夠在反應堆出現預期瞬態和設計基準事故，而反應堆保護系統又失效的情況下，使海洋核動力平臺的反應堆緊急停堆和汽輪機緊急停機，并且分別采用獨立采集于反應堆和采集于反應堆保護系統的兩路信號進行綜合判斷，防止由于信號誤差造成不必要的停堆和停機，考慮了多樣性系統的安全性、經濟性和可靠性。

技術領域

本發明涉及核反應堆的核安全保護技術領域，具體是涉及一種海洋核動力平臺的多樣性保護系統及方法。

背景技術

在當今世界能源危機凸顯且環境惡化的大環境下，核能作為一種重要的清潔能源日益受到重視。海洋核動力平臺是一種海上移動式小型核電站，相比于陸上核電站，它具有可提供安全、有效的能源、淡水供給以滿足海域經濟發展的獨特優勢。然而核安全問題不容忽視，如何在確保充分利用核能優勢的同時，將潛在的安全風險降到最低，已成為核電發展所面臨的關鍵問題。

由于安全級儀控系統所承擔功能的重要性，HAF102-2004(核動力廠設計安全規定)規定必須考慮安全儀控系統發生共因故障的可能性，以確定在哪些地方應用多樣性、多重性和獨立性原則來實現系統可靠性。ATWT(Anticipated Transient Without Trip，未能緊急停堆的預期瞬態)事件就是由于共因故障引起的控制棒不能插入堆芯、未能實現緊急停堆的預期瞬態。因此，為了在安全級儀控系統發生潛在共因故障后仍能保證系統安全，需設置多樣性保護系統。多樣性保護系統是針對ATWT事件設置的多樣性手段，是針對反應堆保護系統拒動情況下的硬件和功能性保護措施。

典型三環路M310型核電廠多樣性保護系統在正常運行時，當蒸汽發生器的給水流量低于設定值且反應堆運行在設定的功率水平上——即中間量程中子注量率高于設定值時，觸發多樣性保護，進而啟動輔助給水系統、觸發汽輪機跳閘、停堆、蒸汽排放聯鎖、排污隔離閥關閉。

但核電廠多樣性保護系統及方法無法應用于海洋核動力平臺，一方面海洋核動力平臺與核電廠的系統配置不同，比如海洋核動力平臺是雙環路，而核電站是三環路；另一方面，核電廠多樣性保護系統不能滿足海洋環境下的傾斜、搖擺、腐蝕等工況要求，因此，為了滿足法規條款和實際需求，有必要設計一種海洋核動力平臺的多樣性保護系統及方法。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種適用于海洋核動力平臺的多樣性保護系統及方法，

本發明提供一種海洋核動力平臺的多樣性保護方法，包括：

接收核反應堆儀表發送的蒸汽發生器第一液位信號及穩壓器第一液位信號、反應堆保護系統儀表發送的蒸汽發生器第二液位信號及穩壓器第二液位信號；

根據所述蒸汽發生器第一液位信號、蒸汽發生器第二液位信號判斷是否產生蒸汽發生器異常狀態信號，根據所述穩壓器第一液位信號、穩壓器第二液位信號判斷是否產生穩壓器異常狀態信號；

根據蒸汽發生器異常狀態信號、穩壓器異常狀態信號判斷是否產生第一驅動信號、第二驅動信號和第三驅動信號，所述第一驅動信號發送給電源柜，用于控制反應堆的停堆；所述第二驅動信號發送給汽輪機，用于控制汽輪機的停機；所述第三驅動信號發送給余熱排出泵，用于控制余熱排出泵啟動。

在上述技術方案的基礎上，所述根據所述蒸汽發生器第一液位信號、蒸汽發生器第二液位信號判斷是否產生蒸汽發生器異常狀態信號具體為：

當所述蒸汽發生器第一液位信號、蒸汽發生器第二液位信號均超過設定的閾值，則產生蒸汽發生器異常狀態信號。

在上述技術方案的基礎上，所述根據所述穩壓器第一液位信號、穩壓器第二液位信號判斷是否產生穩壓器異常狀態信號具體為：