高温气冷堆给水温度的控制方法与流程

本发明属于核电，具体涉及一种高温气冷堆给水温度的控制方法。

背景技术：

1、高温堆气冷堆平衡堆芯的建立过程需经历初装堆芯、过渡堆芯。初装堆芯由7份低富集度燃料元件+8份石墨元件混合构成，低富集度燃料元件的富集度为4.2％。过渡过程是由初装堆芯向全部低富集度燃料球、到低富集度燃料球+高富集度燃料球，最终全为高富集度燃料元件的过程。

2、过渡堆芯阶段需要2-3年时间，在初装堆芯、过渡堆芯运行过程中，由于燃料元件与石墨球、不同富集度的燃料元件在堆芯中分布的不同，会造成功率分布的畸变，导致功率峰值因子比平衡堆芯更大，造成燃料元件温度比设计值高。堆芯温度升高消耗了部分剩余反应性，导致需要添加更多的燃料球来维持反应堆在更高功率运行，这就存在紧急停堆后补充燃料球增加的剩余反应性使得反应堆在临界前需要将堆芯温度提升至200℃以上引入负反应性以实现安全稳定启动。

3、按照目前设计，临界前进入蒸汽发生器的给水流量为36kg/s，辅助电锅炉产生的蒸汽加热除氧器给水，最高能达到160℃，反应堆临界前依靠主氦风机运行无法保证堆芯温度提升至200℃以上来保证紧急停堆后安全稳定启动。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆给水温度的控制方法。

2、本发明提供一种高温气冷堆给水温度的控制方法，高温气冷堆给水温度控制系统包括反应堆、蒸汽发生器、主氦风机、辅助电锅炉、辅汽联箱、给水加热器、除氧器；其中；

3、所述反应堆与所述蒸汽发生器连接，所述主氦风机设置于所述蒸汽发生器上，所述蒸汽发生器通过主蒸汽管道连接有汽轮机抽汽管道，所述辅汽联箱分别经主蒸汽供汽管道、辅助电锅炉供汽管道、除氧蒸汽管道、给水加热器进汽管道依次与所述蒸汽发生器的主蒸汽管道、所述辅助电锅炉、所述除氧器、所述给水加热器连通，所述给水加热器经疏水管道与所述除氧器连通，所述主蒸汽供汽管道上设置有减温减压阀组；所述控制方法包括：

4、在机组启动前，将所述辅助电锅炉产生的蒸汽经所述辅汽联箱分别进入至所述除氧器与所述给水加热器，并将所述给水加热器疏水至所述除氧器，以控制给水温度达190℃，之后，通过调整所述主氦风机至预设转速，使所述反应堆堆芯温度提升至200℃～230℃；

5、在反应堆功率达到预设功率后，所述给水加热器停止向所述除氧器疏水，以维持给水温度在140℃，并在蒸汽发生器稳定输出主蒸汽后，将主蒸汽减温减压后经所述辅汽联箱进入所述除氧器加热给水，所述辅助电锅炉作为备用加热汽源；

6、在汽轮机抽汽满足给水加热要求时，利用汽轮机抽汽管道分别加热给水加热器及除氧器，停运所述辅助电锅炉，所述蒸汽发生器产生的主蒸汽减温减压后作为备用加热汽源。

7、可选地，所述除氧蒸汽管道上设置有除氧蒸汽调阀，所述给水加热器进汽管道上设置有加热蒸汽调阀；其中，

8、通过调节所述除氧蒸汽调阀的开度，以控制进入所述除氧器的蒸汽量；

9、通过调节所述加热蒸汽调阀的开度，以控制进入所述给水加热器的蒸汽量。

10、可选地，所述主氦风机的预设转速范围为75kg/s-100kg/s。

11、可选地，所述机组启动前，给水流量维持在15-20kg/s。

12、可选地，所述主蒸汽管道还与旁路蒸汽管道连通，在所述旁路蒸汽管道上设置有旁排阀；

13、在所述蒸汽发生器稳定输出主蒸汽后，通过所述旁排阀维持所述蒸汽发生器的出口压力为预设压力值。

14、可选地，所述主蒸汽管道与所述给水加热器进汽管道之间连接有一级抽汽管道，在所述一级抽汽管道上设置有汽轮机进汽阀组；其中，

15、在所述蒸汽发生器输出的主蒸汽温度和压力满足汽轮机冲转需求后，缓慢关闭所述旁排阀，所述汽轮机进汽阀组打开，以控制所述蒸汽发生器的出口压力为预设压力值，并使主蒸汽进入汽轮机进行发电。

16、可选地，所述一级抽汽管道上设置有一级抽汽隔离阀，低压缸进汽管道与所述除氧器之间连接有二级抽汽管道，在所述二级抽汽管道上设置有二级抽汽隔离阀；

17、所述利用汽轮机抽汽管道分别加热给水加热器及除氧器，包括：

18、开启所述一级抽汽隔离阀，通过所述一级抽汽管道向给水加热器加热蒸汽，关小除氧蒸汽调阀，所述给水加热器出口温度维持在140℃；

19、在所述给水加热器投用后，关闭除氧蒸汽调阀，开启所述二级抽汽隔离阀，通过所述二级抽汽管道向所述除氧器加热蒸汽，以维持所述除氧器温度稳定。

20、可选地，所述控制方法还包括：

21、在发生汽轮机跳闸或甩负荷时，所述一级抽汽隔离阀和所述二级抽汽隔离阀联锁关闭，除氧蒸汽调阀和加热蒸汽调阀开至预设温度对应的开度；

22、减温减压阀组自动调整，维持辅汽联箱压力和温度稳定，以将部分主蒸汽减温减压后供汽至除氧器和给水加热器中，维持给水温度稳定。

23、可选地，所述旁路蒸汽管道上还连接有凝汽器，所述控制方

24、法还包括：

25、在发生汽轮机跳机或者甩负荷时，所述旁排阀快速开启，将主蒸汽排入凝汽器，维持所述蒸汽发生器的出口压力为预设压力值。

26、本发明提出一种高温气冷堆给水温度的控制方法，该控制方法包括：在机组启动前，将所述辅助电锅炉产生的蒸汽经所述辅汽联箱分别进入至所述除氧器与所述给水加热器，并将所述给水加热器疏水至所述除氧器，以控制给水温度达190℃，之后，通过调整所述主氦风机转速至预设转速，使所述反应堆堆芯温度提升至200℃～230℃；在反应堆功率达到预设功率后，所述给水加热器停止向所述除氧器疏水，以维持给水温度在140℃，并在蒸汽发生器稳定输出主蒸汽后，将主蒸汽减温减压后经所述辅汽联箱进入所述除氧器加热给水，辅助电锅炉作为备用加热汽源；在汽轮机抽汽满足给水加热要求时，利用一级抽汽与二级抽汽分别加热给水加热器及除氧器，停运所述辅助电锅炉，蒸汽发生器产生的主蒸汽减温减压后作为备用加热汽源，在机组运行过程中，通过辅助电锅炉、主蒸汽减温减压、汽轮机抽汽加热满足给水加热需求，并通过不同汽源之间的配合实现给水温度稳定，使高温堆启动前堆芯温度达到200℃以上。

技术特征：

1.一种高温气冷堆给水温度的控制方法，其特征在于，高温气冷堆给水温度控制系统包括反应堆、蒸汽发生器、主氦风机、辅助电锅炉、辅汽联箱、给水加热器、除氧器；其中；

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述除氧蒸汽管道上设置有除氧蒸汽调阀，所述给水加热器进汽管道上设置有加热蒸汽调阀；其中，

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主氦风机的预设转速范围为75kg/s-100kg/s。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述机组启动前，给水流量维持在15-20kg/s。

5.根据权利要求1至4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述主蒸汽管道还与旁路蒸汽管道连通，在所述旁路蒸汽管道上设置有旁排阀；

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述蒸汽发生器出口的预设压力值为11mpa。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述主蒸汽管道与所述给水加热器进汽管道之间连接有一级抽汽管道，在所述一级抽汽管道上设置有汽轮机进汽阀组；其中，

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述一级抽汽管道上设置有一级抽汽隔离阀，低压缸进汽管道与所述除氧器之间连接有二级抽汽管道，在所述二级抽汽管道上设置有二级抽汽隔离阀；

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述旁路蒸汽管道上还连接有凝汽器，所述控制方法还包括：

技术总结本发明提出一种高温气冷堆给水温度的控制方法，属于核电技术领域。控制方法包括：将辅助电锅炉产生蒸汽经辅汽联箱分别进入除氧器与给水加热器，将给水加热器疏水至除氧器，调整主氦风机转速使堆芯温度提升至200℃～230℃；给水加热器停止向除氧器疏水，并在蒸汽发生器稳定输出主蒸汽后，将主蒸汽减温减压后进入除氧器加热给水；在汽轮机抽汽满足给水加热要求时，利用一级抽汽与二级抽汽分别加热给水加热器及除氧器，停运辅助电锅炉，主蒸汽减温减压后作为备用加热汽源。本发明通过辅助电锅炉、主蒸汽减温减压、汽轮机抽汽加热满足给水加热需求，并通过不同汽源之间的配合实现给水温度稳定，使高温堆启动前堆芯温度达到200℃以上。技术研发人员：黄鹏,郭仕伟,曲斌,陈立强,常重喜,李震,贾文婷,侯加麟受保护的技术使用者：中国华能集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15