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文档简介
1、 压水堆核电厂汽轮机进汽压力控制的研究 曹祥晖摘要:在核电厂当中,最为重要的部分之一就是反应堆。在核电厂的运行过程中,为了确保核安全,对于反应堆的运行工况要求,汽轮机应当予以充分的满足。而汽轮机进汽压力控制就是为了确保反应堆的正常功率。在实际工作中,主要分为正常压力控制模式、反应堆压力控制模式等,这在核电厂的堆机协调控制当中,是十分重要的组成部分。关键词:压水堆核电厂;汽轮机;进汽压力控制0前言在核电厂中,发电的能量来自于核裂变反应。在蒸汽发生器中,反应堆冷却剂对二回路的给水进行加入,形成饱和的蒸汽,输送到汽轮机当中。对于电网需求的变化,通常
2、采用堆跟机的模式,来控制核功率的变化。不过,核电厂中的反应堆具有独特的特性,因此要对其进行充分的考虑,确保其稳定、安全的运行。对其,在堆机协调控制中,设置了反应堆压力模式。1压水堆核电厂的运行模式在压水堆核电厂的运行当中,主要由基本负荷、负荷跟踪等不同的运行方式。其中,基本负荷运行方式指的是在运行过程中,反应堆的功率决定了汽轮机的负荷。在基本负荷运行方式之下,在电力系统和反应堆功率之间,并不存在直接的控制反馈回路。同时,该运行模式之下的功率控制系统十分简单,其主要作用是抑制反应堆功率的不良波动、在一定水平上维持反应堆的功率,以及反应堆的启动和停堆等。在电力系统当中,随着核电所占的比例越来越高,
3、在电网调峰工作当中,核电厂的参与越来越频繁,为电网电力需求的满足做出了巨大的贡献。这种随着电网需求的变化,来调整核电厂核功率的运行方式,就称之为负荷跟踪运行方式。该运行方式是一种典型的堆跟机运行方式,在核电厂的诸多运行方式当中,其具有最高的灵活性1。在汽轮机控制系统的作用下,电网需求的变化能够通过蒸汽流量的变化进行直接的反映。对此,针对负荷的变化,反应堆的控制系统应当能够及时做出响应,从而满足电网需求的变化。2进汽压力控制在汽轮机的进汽过程中,应当对进汽压力进行控制,从而高压缸入口对蒸汽压力的增长速度、压力最大值等参数进行控制,从而限制蒸汽的需求,以此来达到对汽轮机负荷的限制作用。在进汽压力控
4、制的过程中当中,主要包括正常模式和反应堆模式。2.1正常模式在核电厂的运行过程中,如果在某一个限定值的范围内,对于机组的出力,电网或机组自身提出了相应的要求,就需要对压力控制功能进行利用,从而施加一个限定值给机组出力。给定的压力设定值与机组出力限值相当,然后将压力控制投入。此时,如果机组处理超出了限定值的范围,压力控制就会自动入列运行,将蒸汽的需求逐渐降低,从而控制实际压力值,使其达到参考压力之下。在机组出力下降到限定值范围内的时候,压力控制则会自动出列停止运行。在实际操作过程中,通过人机界面,就能够实现设定参考压力的操作。2.2反应堆模式在反应堆模式下,其主要的目的是为了对反应堆的功率进行控
5、制,避免其出现超调的情况。如果反应堆的实际运行功率达到额定功率的96%,核功率测量系统就会相应的指令,命令汽轮机调节系统对压力进行控制。汽轮机调节系统在受到指令之后,会在第一时间对压力参考值进行整定,使其达到汽轮机的实际进汽压力2。通过这种方式,阻止负荷的进一步提升,进而避免反应堆的功率持续升高。在稳定了反应队功率之后,工作人员通过人机界面,对其进行释放操作。此时,汽轮机的参考压力将会逐渐缓慢的升高,一直达到汽轮机的进汽压力参考值,上升速率应当控制在每分钟0.3%以下。同时,反应堆功率、汽轮机负荷等也逐渐缓慢的升高,从而避免在接近满功率的时候,反应堆发生参数超调的情况。3进汽压力控制的基本原理
6、在进汽压力控制过程当中,主要会涉及到预先设置的进汽允许压力、压力测量值、工作人员设定的压力限制、压力设定值等相关参数。而在正常运行的过程中,进汽压力模式将不会发生作用。在正常压力模式下,如果工作人员设定的压力限制低于标准差,压力设定值就会以工作人员的设定为准,此时压力设定值大于压力测量值。利用pi调节器对二者的差值进行调节,在工作人员设定的压力限制所对应的功率平台下,对汽轮机的功率进行维持,使汽轮机调节系统在正常压力模式下运行3。如果工作人员设定的压力限制发生变化,汽轮机也能够在相对应的功率平台下运行。在反应堆模式下,如果反应堆的实际功率在96%以下,当其上升到96%的时候,压力设定值与工作人
7、员设定的压力限制相等。此时,核功率测量系统将会发出逻辑信号给汽轮机调节系统。在接收到这一信号之后,汽轮机调节系统就会自动切换到反应堆压力控制模式。4结论在当前的社会中,随着经济发展和城市建设速度的不断加快,对于电力能源的需求量也在快速的增长。紧靠传统的发电供电模式,已经难以满足社会中的实际需求。在这样的情况下,很多新型的发电方式逐渐出现,而核能发电就是其中一个重要的方式。在核能发电厂当中,反应堆是最为重要的部分。因此,在压水堆核电厂的运行当中,为了确保其运行安全和稳定,应当对汽轮机进汽压力进行良好的控制,从而确保核电厂发电的稳定安全。参考文献:1王宝生,王冬青,张建民,邱建文,王建. 压水堆核电厂蒸汽排放控制系统实时仿真研究j.核动力工程,2011(05):38-44.2曾彬,孙兴东,展晓磊,尹刚.压水堆核电厂汽轮机进
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