第四章 核电厂控制与运行.ppt

蒸汽排放控制 蒸汽排放系统的作用是在汽轮机负荷突然大幅度减少之后，有控制地将蒸汽直接排放至凝汽器，从而在蒸汽发生器上保持一个人为的负荷以减小反应堆冷却剂系统的瞬态变化 随后，控制棒系统，包括反应堆功率调节系统和自动降功率系统，把反应堆的功率降低到一个新的平衡值，而不引起出现超温度或超压力的事故停堆 本系统也可用于在热停堆和冷停堆过程中排出反应堆的余热、进行核电厂冷却，以及在反应堆起动时排出多余蒸汽，使核电厂处于平衡无负荷状态 系统有两个子系统 蒸汽旁路排放控制系统 大气释放控制系统 压水堆电厂的稳态运行方案 运行要求： 一回路平均温度不能变化太大； 蒸汽发生器出口压力不能过低； 反应堆功率变化的速率必须满足一定的跟踪电网负荷的要求； 避免跟踪电网负荷变化时控制棒组移动过多，造成过大的堆 芯功率分布畸变； 控制依据 P=GCp (Tout-Tin) P=hS(Tav-Ts) Tav=(Tou+Tin)/2 压水堆电厂的稳态运行方案 反 应 堆 蒸 汽 发 生 器 调速器 汽轮机 G Th Pn Tc 泵 Tf Ts,Fs,Ps 调节阀 凝汽器 泵 Tav f 发电机 PH 两个回路之间的差值由冷却剂平均温度Tav和蒸汽发生器二次侧饱和温度Ts(或蒸汽压力Ps)所决定。 对于这两个参变量，恒定其中一个，另一个与输出 功率相关。在这一条件下，给出两种最基本的稳定运行 方案： （1）二回路蒸汽压力恒定，冷却剂平均温度和功率成 线性关系； （2）冷却剂平均温度恒定，二回路压力与功率成一定函 数关系； 二回路蒸汽压力恒定方案 当反应堆功率上升时，二回路蒸汽压力恒定，流量增加； 冷却剂平均温度上升，反应堆进口温度和出口温度都将上升； 特点： 对蒸汽发生器等二回路设备有利； 冷却剂温度变化引入反应性变化，需要控制能力 强的控制棒设备； 冷却剂热胀冷缩，需要较大的稳压器设备 温 度 或 压 力 输出功率PH 冷却剂平均温度恒定方案 功率上升： 冷却剂平均温度恒定，进口温度下降，出口温度上升； 二回路蒸汽压力和温度下降，蒸汽流量增加； 特点： 对一回路系统有利，可以较好的实现自稳自调特性； 稳压器水位基本保持不变； 二回路流量和压力变化大，对蒸汽发生器和汽轮机造 成负担； 输出功率PH 温 度 或 压 力 冷却剂出口温度恒定方案 功率上升： 冷却剂出口温度恒定，进口温度和平均温度下降； 二回路蒸汽压力和温度下降，蒸汽流量增加； 特点： 避免反应堆出口温度过高对反应堆燃料和堆结构产 生不利影响； 温 度 或 压 力 输出功率PH %FP 冷却剂平均温度程序方案 冷却剂平均温度与输出功率成线性变化关系 特点： 一种折衷方案，功率变化造成的负担由两个回路 共同承担；目前反应堆多采用此稳定运行方案； 功率在0~100%范围内，采用此方案；在100%时 采用冷却剂平均温度恒定方案 * 稳压器水位控制系统有自动、手动两种工作方式，可相互切换。稳压器水位被设定为冷却剂平均温度的函数，它随着反应堆功率增长而增高，这是由于从低功率升至满功率，一次冷却剂 平均温度升高引起冷却剂膨胀的结果。程序设定的水位被设计成尽可能地同由于冷却剂平均温度变化所引起的水位变化相一致，使控制系统处在最佳的工作状态。控制系统的输出信号操纵上充流量调节阀，以调节上充流量。 在反应堆起动和停闭期间，手动调节稳压器的水位。在主控制室内应设置相应的仪表指示和手动操纵装置。 * 系统由两个分系统组成：给水泵速度调节系统和蒸汽发生器给水调节系统。 　　(1) 给水泵速度调节：设置给水泵速度调节系统，用于调节汽动给水泵的转速，使蒸汽母管和给水泵出口母管间的压差保持为规定的程序设定压差。　电动给水泵则通过液力耦合器调节给水泵的转速。这样做的好处是当电厂在低功率运行时降低所需的泵送功率并降低对给水阀设计的要求。 　　(2) 蒸汽发生器给水调节：一般由一个三冲量(给水流量、蒸汽流量和蒸汽发生器水位)调节器和一个单冲量(蒸汽发生器水位)调节器，以及两个给水调节阀(主给水调节阀和旁路给水调节阀)组成给水调节系统。 　　当负荷在０～20%之间时，给水流量由旁路给水调节阀调节，其开度由单冲量调节器输出信号控制，功率量程中子通量密度信号作动态补偿，调整系统的增益。当负荷高于20%时，给水流量由主给水调节阀调节，其开度由三冲量调节器输出信号控制。两个调节器之间的切换是自动的。