[發(fā)明專利]一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010106944.2
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111276266B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡藝嵩;盧向暉;胡友森;高雅心;周洺稼;李昌瑩;毛玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C7/00
• 分類號: G21C7/00;G21D1/02
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

本發(fā)明公開一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)及其控制方法，其中，控制系統(tǒng)包括：直流蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)及連接在直流蒸汽發(fā)生器與汽輪機(jī)之間的蒸汽母管，所述直流蒸汽發(fā)生器用于將一回路的熱量傳遞給二回路的給水，其二次側(cè)出口蒸汽用于推動(dòng)汽輪機(jī)做功，所述直流蒸汽發(fā)生器包括兩列數(shù)量相同的傳熱管，所述直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)安裝有給水控制閥門和節(jié)流件，一次側(cè)安裝有壓力閾值閥門和第一蒸汽量控制閥門；所述蒸汽母管還安裝有第二蒸汽量控制閥門，用于控制進(jìn)入所述汽輪機(jī)的蒸汽量。本發(fā)明通過建立分組運(yùn)行控制系統(tǒng)，采用科學(xué)可行的運(yùn)行控制策略，無需在功率切換過程中反應(yīng)堆停堆，降低了低功率運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

小型堆在長期低功率運(yùn)行時(shí)，容易發(fā)生流動(dòng)不穩(wěn)定性，加入節(jié)流件后，會改善該情況。一般而言節(jié)流件的流阻越大，直流蒸汽發(fā)生器(OTSG)運(yùn)行越穩(wěn)定。但是節(jié)流件的流阻受設(shè)計(jì)制造的限制，同時(shí)流阻越大，成本越高。選定合適的節(jié)流件后，經(jīng)計(jì)算分析得到小型堆的長期穩(wěn)定低功率運(yùn)行點(diǎn)為20％FP(FP指滿功率)，功率再向下行，OTSG將出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)及其控制方法，以降低機(jī)組低功率運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)，包括：

直流蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)及連接在所述直流蒸汽發(fā)生器與所述汽輪機(jī)之間的蒸汽母管，所述直流蒸汽發(fā)生器用于將一回路的熱量傳遞給二回路的給水，其二次側(cè)出口蒸汽用于推動(dòng)汽輪機(jī)做功，所述汽輪機(jī)用于利用所述直流蒸汽發(fā)生器的出口蒸汽做功；所述蒸汽母管用于將所述直流蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽輸送給所述汽輪機(jī)；

所述直流蒸汽發(fā)生器包括兩列數(shù)量相同的傳熱管，每一列傳熱管均勻分布在所述直流蒸汽發(fā)生器中，兩臺給水泵分別用于為兩列傳熱管提供給水；

所述直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)安裝有給水控制閥門和節(jié)流件，所述給水控制閥門用于控制進(jìn)出傳熱管的給水量，所述節(jié)流件用于加大所述直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的流阻；

所述直流蒸汽發(fā)生器一次側(cè)安裝有壓力閾值閥門和第一蒸汽量控制閥門，所述壓力閾值閥門用于在傳熱管內(nèi)壓力超過壓力閾值時(shí)打開閥門，釋放蒸汽，所述第一蒸汽量控制閥門用于控制進(jìn)入所述蒸汽母管的蒸汽量；

所述蒸汽母管還安裝有第二蒸汽量控制閥門，用于控制進(jìn)入所述汽輪機(jī)的蒸汽量。

其中，所述給水控制閥門位于所述節(jié)流件與所述直流蒸汽發(fā)生器之間。

其中，所述第一蒸汽量控制閥門位于所述壓力閾值閥門與所述蒸汽母管之間。

本發(fā)明還提供一種兩環(huán)路小型堆分組運(yùn)行的控制系統(tǒng)的控制方法，包括：

執(zhí)行功率切換時(shí)的下行階段，在初始時(shí)刻控制一個(gè)第二蒸汽量控制閥門開啟，另一個(gè)第二蒸汽量控制閥門關(guān)閉；

堆芯功率為20％FP，通過調(diào)整兩個(gè)第二蒸汽量控制閥門的開度，使汽輪機(jī)功率由20％FP降至10％FP；

將給水通過節(jié)流件輸入進(jìn)直流蒸汽發(fā)生器的兩列傳熱管；

第一列傳熱管的給水流量由10％FF的流量在60s內(nèi)增至20％FF，其出口蒸汽通過第二蒸汽量控制閥門排向汽輪機(jī)，該過程中保持汽輪機(jī)的功率20％FP不變，多余的蒸汽通過第二蒸汽量控制閥門排向大氣或者冷凝器；

控制進(jìn)出第二列傳熱管的給水量的給水控制閥門、控制由第二列傳熱管進(jìn)入蒸汽母管的蒸汽量的第一蒸汽量閥門均在初始時(shí)刻關(guān)閉，第二列傳熱管的給水流量由10％FF的流量在60s內(nèi)降至0％FF，其出口蒸汽直接通過壓力閾值閥門排向大氣或者冷凝器；