一种凝汽器水室抽虹吸液位检测装置的制作方法

本发明涉及核电厂凝汽器水室抽虹吸液位检测，特别是涉及一种凝汽器水室抽虹吸液位检测装置。

背景技术：

1、核电厂凝汽器用于将核电厂汽轮机排气冷凝成水。核电厂凝汽器以海水为冷源介质，由循环水泵抽取海水从凝汽器进口水室送入冷却管束，然后从凝汽器出口水室排出。启动循环水泵前，为防止循环水泵出口液位过低、循环水泵启动电流过大和凝汽器出口水室未建立水实体，造成循环水泵启动后凝气器冷却管束中存在气液两相流对冷却管束造成冲击，需要在循环水泵启动前通过真空泵将凝汽器出口水室抽真空，并在凝汽器出口水室形成水实体后启动循环水泵。

2、参见图1，为检测凝汽器出口水室海水液位达到规定要求，按照传统经验核电厂在凝汽器水室内部安装接触式液位计，当真空泵将凝汽器出口水室海水液位抽至液位计检测位置时触发抽虹吸液位信号，以此来判断循环水泵启动条件。但由于海水中存在较多海生物和泥沙杂质，传统接触式液位计管线较细，经常产生液位计管线堵塞，导致液位计在凝汽器出口水室海水排空后仍显示抽虹吸液位以及凝汽器建立抽虹吸液位后仍不触发抽虹吸液位信号。同时液位计只在抽虹吸液位时触发信号，缺少凝汽器出口水室海水液位值的判定，无法预估凝汽器出口水室何时建立抽虹吸液位。

3、这些问题导致无法有效检测凝汽器出口水室抽虹吸液位，造成凝汽器出口水室海水液位高度不足，循环水泵启动时海水在冷却管束中形成气液两相流造成冷却管束冲击。

4、另外，由于无法有效检测凝汽器出口水室抽虹吸液位，也会造成凝汽器出口水室海水液位过高导致海水倒灌入真空泵，进而导致真空泵的泵腔、叶轮和管道腐蚀。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于，提供一种凝汽器水室抽虹吸液位检测装置，解决现有凝气器水室抽虹吸液位检测装置无法有效检测凝汽器水室抽虹吸液位，造成凝汽器水室海水液位高度不足，循环水泵启动时海水在冷却管束中形成气液两相流造成冷却管束冲击的问题，实现凝汽器水室抽虹吸液位有效检测。

2、本发明的目的之二在于，提供一种凝汽器水室抽虹吸液位检测装置，解决现有凝气器水室抽虹吸液位检测装置无法有效检测凝汽器水室抽虹吸液位，造成凝汽器水室海水液位过高造成海水倒灌入真空泵，导致真空泵的泵腔、叶轮和管道腐蚀的问题，实现凝汽器水室抽虹吸液位有效检测。

3、为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

4、一种凝汽器水室抽虹吸液位检测装置，包括：

5、信号处理单元，用于计算凝汽器出口水室海水液位实时值；计算凝汽器出口水室产生抽虹吸液位的预测时间以及凝汽器出口水室抽虹吸液位预测值；在凝汽器出口水室产生抽虹吸液位的预测时间下，如果凝汽器出口水室的海水液位实时值与抽虹吸液位预测值一致，则判定凝汽器出口水室的海水液位达到抽虹吸液位，启动循环水泵。

6、作为其中一种可实现的方式，信号处理单元计算凝汽器出口水室海水液位实时值，包括如下步骤：

7、获取凝气器出口水室真空实时值和海水潮位实时值；

8、根据凝气器出口水室真空实时值和海水潮位实时值计算凝汽器出口水室海水液位实时值。

9、作为其中一种可实现的方式，凝汽器水室抽虹吸高液位检测装置，还包括：

10、压力表，安装在凝汽器出口水室上，用于测量凝汽器出口水室真空实时值；

11、潮位测量设备，用于测量海水潮位实时值；

12、信号处理单元获取压力表测量的凝气器出口水室真空实时值和潮位测量设备测量的海水潮位实时值。

13、作为其中一种可实现的方式，信号处理单元根据凝气器出口水室真空实时值和海水潮位实时值计算凝汽器出口水室海水液位实时值，包括如下步骤：

14、根据伯努利方程依据凝气器出口水室真空实时值和海水潮位实时值计算凝汽器出口水室海水液位实时值；

15、伯努利方程为：ρgh1＝p2+ρgh2(2)，其中，ρ为海水密度，g为重力加速度，h1为海水潮位实时值，h2为凝汽器出口水室海水液位实时值，p2为凝汽器出口水室真空实时值。

16、作为其中一种可实现的方式，公式(2)的伯努利方程通过公式(1)的伯努利方程简化得到；

17、伯努利方程为：p1+ρv12+ρgh1＝p2+ρv22+ρgh2(1)，其中，p1为海水压强，v1为海水流速，h1为海水潮位实时值，p2为凝汽器出口水室真空实时值，v2为凝汽器出口水室海水流速，h2为凝汽器出口水室海水液位实时值，g为重力加速度，ρ为海水密度；

18、海水压强取海水表面压强，等于0；在海水与凝汽器出口水室之间未建立抽虹吸时，v1＝0，v2＝0；公式(1)简化为：ρgh1＝p2+ρgh2(2)。

19、作为其中一种可实现的方式，信号处理单元计算凝汽器出口水室产生抽虹吸液位的预测时间以及凝汽器出口水室抽虹吸液位预测值，包括如下步骤：

20、获取凝汽器出口水室未来抽虹吸阶段的海水潮位预测值随预测时间变化曲线和真空预测值随预测时间变化曲线；

21、根据凝汽器出口水室未来抽虹吸阶段的海水潮位预测值随预测时间变化曲线和真空预测值随预测时间变化曲线，计算凝汽器出口水室产生抽虹吸液位的预测时间；

22、根据伯努利方程依据凝气器出口水室预测时间下的海水潮位预测值和真空预测值，计算凝汽器出口水室抽虹吸液位预测值；

23、伯努利方程为：ρgh，1＝p，2+ρgh，2(4)，其中，ρ为海水密度，g为重力加速度，h，1为海水潮位预测值，h，2为凝汽器出口水室抽虹吸液位预测值，p，2为凝汽器出口水室真空预测值。

24、作为其中一种可实现的方式，公式(4)的伯努利方程通过公式(3)的伯努利方程简化得到；

25、伯努利方程为：p1+ρv12+ρgh，1＝p，2+ρv22+ρgh，2(3)，其中，p1为海水压强，v1为海水流速，h，1为海水潮位预测值，p，2为凝汽器出口水室真空预测值，v2为凝汽器出口水室海水流速，h，2为凝汽器出口水室抽虹吸液位预测值，g为重力加速度，ρ为海水密度；

26、海水压强取海水表面压强，等于0；在海水与凝汽器出口水室之间未建立抽虹吸时，v1＝0，v2＝0；公式(3)简化为：ρgh，1＝p，2+ρgh，2(4)。

27、作为其中一种可实现的方式，信号处理单元获取凝汽器出口水室未来抽虹吸阶段海水潮位预测值随预测时间变化曲线，包括如下步骤：

28、向信号处理单元输入凝汽器出口水室上一海水潮位变化周期内海水潮位历史值随历史时间变化曲线；

29、信号处理单元将凝汽器出口水室上一海水潮位变化周期内海水潮位历史值随历史时间变化曲线作为凝汽器出口水室未来抽虹吸阶段海水潮位预测值随预测时间变化曲线。

30、作为其中一种可实现的方式，信号处理单元获取凝汽器出口水室未来抽虹吸阶段真空预测值随预测时间变化曲线，包括如下步骤：

31、向信号处理单元输入凝汽器出口水室历史抽虹吸阶段真空历史值随历史时间变化曲线；

32、信号处理单元根据凝汽器出口水室历史抽虹吸阶段真空历史值随历史时间变化曲线，模拟凝气器出口水室未来抽虹吸阶段真空预测值随预测时间变化曲线。

33、本发明的有益技术效果：

34、本发明的凝汽器水室抽虹吸液位检测装置，采用非接触的压力表测量凝汽器水室真空实时值，有效避免海水中的海生物和泥沙杂质堵塞仪表管线带来的测量不准；根据伯努利原理依据凝气器出口水室真空实时值和海水潮位实时值计算凝汽器出口水室海水液位实时值，实现凝汽器水室海水液位实时检测；根据凝汽器出口水室历史抽虹吸阶段真空历史值随历史时间变化曲线以及凝汽器出口水室上一海水潮位变化周期内海水潮位历史值随历史时间变化曲线，计算凝汽器水室产生抽虹吸液位的预测时间和凝汽器水室抽虹吸液位预测值，在预测时间下凝汽器出口水室的海水液位实时值与抽虹吸液位预测值一致时启动循环水泵，实现凝汽器水室抽虹吸液位有效检测，避免凝汽器出口水室海水液位不足对冷却管束造成冲击以及凝汽器出口水室海水液位过高造成海水倒灌造成真空泵损坏。