压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法与系统与流程

本申请涉及核电，特别是涉及压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法与系统。

背景技术：

1、主给水流量调节系统是压水堆核电厂设计中的一个关键系统，为蒸汽发生器(steam generator，sg)导出一回路冷却剂中的热量提供足够的给水，使其产生饱和蒸汽供给二回路动力装置。同时，压水堆核电厂设计中采用的饱和式蒸汽发生器通过主给水流量调节系统，将蒸汽发生器水位控制在根据负荷而定的水位整定值附近，以防止瞬态时水位过高淹没干燥器，导致出口蒸汽湿度增加，对汽轮机叶片造成损害；另一方面防止水位过低，引起一回路冷却剂温度升高，导致堆芯冷却不足，以及蒸汽发生器传热管损坏。

2、为了满足压水堆核电厂在不同功率运行条件下给水流量的准确控制，通常采用蒸汽发生器水位失配与汽水失配实现给水需求值计算并调节给水阀门。但是传统水位自动控制功能设计用于正常运行过程，没有特殊针对反应堆停堆下的蒸汽发生器水位控制方法与系统，更多的关注阀门动作或整体控制过程。

3、亦即在核电站触发停堆后，核功率降低导致蒸汽发生器的换热量降低，蒸汽发生器水位快速收缩，导致蒸汽发生器控制的给水阀门扰动，给水流量异常调节可能导致最后反应堆设备损害，威胁反应堆安全性。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法与系统。

2、在一个实施例中，一种压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其包括步骤：

3、s400，根据停堆时堆芯的热功率负荷信号生成停堆下蒸汽发生器水位整定值与蒸汽发生器给水流量信号；

4、s500，采用所述停堆下蒸汽发生器水位整定值与所述蒸汽发生器给水流量信号生成停堆蒸汽发生器水位控制信号；

5、s600，采用所述停堆蒸汽发生器水位控制信号执行蒸汽发生器水位控制逻辑；

6、s700，在预定时间后将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制。

7、上述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，适用于采用饱和式蒸汽发生器的反应堆控制，解决了不同初始状态下反应堆停堆后热工水力参数扰动带来蒸汽发生器水位偏差过大的问题，无论各种不同初始状态下的反应堆停堆均可适用，通过在不同的初始状态触发停堆信号采用随负荷变化的控制信号，使蒸汽发生器水位在停堆后一段时间内能稳定控制，避免蒸汽发生器水位过高或过低危害反应堆设备，然后切换回自动控制，从而避免了蒸汽发生器在停堆后异常调节，提高了蒸汽发生器的稳定性，进而提高了设备的可靠性与反应堆的安全性。

8、在其中一个实施例中，步骤s400之前，所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法还包括：s300，在产生反应堆停堆信号时，记录反应堆停堆信号产生时堆芯的热功率负荷信号。

9、在其中一个实施例中，步骤s300中，记录堆芯的热功率负荷信号，采用反应堆停堆信号作为触发逻辑信号；

10、当触发逻辑信号为真时，记录反应堆停堆信号产生时堆芯的热功率负荷信号且持续输出记录的所述热功率负荷信号；

11、当触发逻辑信号为假时，放弃输出、采用输入信号作为输出信号或者以迭代记录方式继续记录堆芯的热功率负荷信号。

12、在其中一个实施例中，步骤s400中，当触发逻辑信号为真时，将持续输出的所述热功率负荷信号传递至两个独立的函数发生器，两个所述函数发生器根据所述热功率负荷信号在预设置的函数表中进行查询，分别得到并输出对应所述热功率负荷信号的所述停堆下蒸汽发生器水位整定值与所述蒸汽发生器给水流量信号。

13、在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法包括：步骤s100，自动控制蒸汽发生器水位；并且步骤s700中，将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制之后，返回执行步骤s100。

14、在其中一个实施例中，步骤s100包括：

15、s110，在未产生反应堆停堆信号时，选择正常运行下的蒸汽发生器水位整定值，与蒸汽发生器水位测量信号通过求差计算得到蒸汽发生器水位偏差；

16、s120，采用所述蒸汽发生器水位偏差，通过水位控制器得到水位偏差调节信号，与管道中的蒸汽流量通过求和计算得到作为控制计算的给水流量需求信号；

17、s130，选择所述控制计算的给水流量需求信号与管道中给水流量通过求差计算得到给水流量偏差信号；

18、s140，采用所述给水流量偏差信号通过流量控制器得到给水流量调节信号；

19、s150，采用所述给水流量调节信号进行给水阀门控制。

20、在其中一个实施例中，步骤s500包括：

21、s510，在产生反应堆停堆信号时，选择所述停堆下蒸汽发生器水位整定值，与蒸汽发生器水位测量信号通过求差计算得到蒸汽发生器水位偏差；

22、s520，采用所述蒸汽发生器水位偏差，通过水位控制器得到水位偏差调节信号，与管道中的蒸汽流量通过求和计算得到作为控制计算的给水流量需求信号以供自动控制采用；

23、s530，选择所述蒸汽发生器给水流量信号与管道中给水流量通过求差计算得到给水流量偏差信号；

24、s540，采用所述给水流量偏差信号通过流量控制器得到停堆蒸汽发生器水位控制信号；

25、并且，步骤s600中，采用所述停堆蒸汽发生器水位控制信号执行蒸汽发生器水位控制逻辑，以进行给水阀门控制。

26、在其中一个实施例中，步骤s500中，还采用给水流量下游的信号生成停堆蒸汽发生器水位控制信号。

27、在其中一个实施例中，步骤s700中，采用持续预定时间的触发器将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制。

28、在其中一个实施例中，一种压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制系统，其包括：

29、热功率负荷信号记录模块，在产生反应堆停堆信号时，记录反应堆停堆信号产生时堆芯的热功率负荷信号；

30、信号生成模块，根据停堆时堆芯的热功率负荷信号生成停堆下蒸汽发生器水位整定值与蒸汽发生器给水流量信号；

31、信号处理模块，采用所述停堆下蒸汽发生器水位整定值与所述蒸汽发生器给水流量信号生成停堆蒸汽发生器水位控制信号；

32、控制逻辑模块，采用所述停堆蒸汽发生器水位控制信号执行蒸汽发生器水位控制逻辑；

33、切换控制模块，在预定时间后将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制。

34、在其中一个实施例中，所述切换控制模块为定时触发器。

技术特征：

1.一种压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s400之前，所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法还包括：s300，在产生反应堆停堆信号时，记录反应堆停堆信号产生时堆芯的热功率负荷信号。

3.根据权利要求2所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s300中，记录堆芯的热功率负荷信号，采用反应堆停堆信号作为触发逻辑信号；

4.根据权利要求3所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s400中，当触发逻辑信号为真时，将持续输出的所述热功率负荷信号传递至两个独立的函数发生器，两个所述函数发生器根据所述热功率负荷信号在预设置的函数表中进行查询，分别得到并输出对应所述热功率负荷信号的所述停堆下蒸汽发生器水位整定值与所述蒸汽发生器给水流量信号。

5.根据权利要求2所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s300之前，所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法包括：步骤s100，自动控制蒸汽发生器水位；并且步骤s700中，将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制之后，返回执行步骤s100。

6.根据权利要求5所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s100包括：

7.根据权利要求1所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s500包括：

8.根据权利要求1至7中任一项所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法，其特征在于，步骤s500中，还采用给水流量下游的信号生成停堆蒸汽发生器水位控制信号；及/或，步骤s700中，采用持续预定时间的触发器将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制。

9.一种压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制系统，其特征在于，所述切换控制模块为定时触发器。

技术总结本申请涉及压水堆反应堆停堆后的蒸汽发生器水位控制方法与系统，根据停堆时堆芯的热功率负荷信号生成停堆下蒸汽发生器水位整定值与蒸汽发生器给水流量信号；生成停堆蒸汽发生器水位控制信号；执行蒸汽发生器水位控制逻辑；在预定时间后将蒸汽发生器水位控制逻辑切换为自动控制。解决了不同初始状态下反应堆停堆后热工水力参数扰动带来蒸汽发生器水位偏差过大的问题，通过在不同的初始状态触发停堆信号采用随负荷变化的控制信号，使蒸汽发生器水位在停堆后一段时间内能稳定控制，避免蒸汽发生器水位过高或过低危害反应堆设备，从而避免了蒸汽发生器在停堆后异常调节，提高了蒸汽发生器的稳定性，进而提高了设备的可靠性与反应堆的安全性。技术研发人员：陈天铭,张薇,毛玉龙,胡友森,朱建敏,李炳文,王娜,王炜如,周洺稼,刘亦然,卫丹靖受保护的技术使用者：中广核研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12