核电站仪表与控制：第7章-二回路过程参数的控制.pptVIP

第7章 二回路过程参数的控制 7.1 蒸汽发生器水位控制系统 7.2 蒸汽旁排控制系统 * . * . 第7章 二回路过程参数的控制 二回路的主要控制系统包括： 1）蒸汽发生器水位及给水泵泵速控制系统 2）蒸汽旁排控制系统 3）汽水分离再加热控制系统 4）冷凝器水位控制系统 5）凝结水再循环流量控制系统 6）除氧器水位和压力控制系统 7）加热器的水位控制系统 * . 7.1 蒸汽发生器水位控制系统 基本功能： 1）控制给水阀和给水泵，使水位满足要求。 2）当水位异常时，报警或触发停堆 * . ? 具体功能: 1. 把一回路载热剂从反应堆堆芯带走的热量经蒸汽发生器管壁传给二回路水，使之产生蒸汽，带动汽轮机做功； 2. 起防止二回路水被污染的第二道生物屏障的作用。 * . ? ? 水位过高的危害 1. 淹没二级汽水分离器（干燥器），使蒸汽干度降低（湿度增加），从而对汽轮机叶片产生冲蚀，影响汽轮机的安全运行。 2. 水的质量装量增加，在蒸汽管道破裂事故下，对堆芯产生过大的冷却而导致反应性事故发生；若破裂发生在安全壳内，大量蒸汽将导致安全壳内温度、压力迅速上升，危害安全壳的密封性。 * . 水位过低的危害 1. 若水位低于给水环，使给水环暴露在汽空间，可能在给水管道中产生水锤； 2. 使U形管顶端暴露，可能导致管束局部过热，引起传热管热冲击； 3. 引起一回路冷却剂平均温度升高，导致堆芯冷却不足，堆芯余热导出功能也将恶化。 * . ? 水位控制系统的技术要求 1. 稳态功率运行工况下能维持蒸汽发生器液位在程序设定值上，稳态偏差要小； 2. 在热态零功率到满功率范围内，负荷以5%FP/min线性变化时，能自动跟踪负荷的变化，维持液位在预定范围之内； 3. 能承受±10％给水流量、蒸汽流量阶跃变化或者冷却剂平均温度± 3 ℃的阶跃变化。液位最大超调量在300mm以内，衰减率应大于0.7。 4. 在满功率运行时，系统能承受-50%FP负荷的阶跃变化(在蒸汽旁通控制系统协助下），保证系统稳定运行。 * . 7.1 蒸汽发生器水位控制系统 7.1.1 影响蒸汽发生器水位的主要因素 （1）负荷变化 （2）蒸汽流量变化 （3）给水流量变化 （4）冷却剂平均温度变化 （5）给水温度变化 * . 蒸汽流量阶跃增大时水位的响应 蒸汽压力快速下降，在上升通道将产生更多的汽泡，使循环 流动阻力增大，循环流量减小，给水将积聚在下降通道的上部空间，使水位上升。另外，蒸汽流量的突然增加，会使汽 水分离器分离出来的再循环水量增加，从而也使下降通道环 形空间水位上升。因而在过渡过程的第一阶段，水位将迅速 上升。通常把这一现象称作“水位膨胀”现象。过渡过程之后，由于蒸汽流量大于给水流量， 水位将下降。 * . 蒸汽流量阶跃变化时水位的响应 * . 开始时，由于蒸汽发生器环形空间水的积累，蒸汽发生器 水位稍有上升，达到A点；后来由于给水流量增加，使下 降通道中水的过冷度增加，沸腾减弱。由于两相流区段的长度缩短，且含气量减少， 从而使流动阻力减小，流体加速，下降通道水位降低；同 时，由于蒸汽流量降低，再循环水减少，这些因素使得过 渡过程第一阶段水位降低。这一现象通常称为“水位收缩”现象。最后由于给水流量大于蒸汽流量，水位 将不断上升，直到给水流量等于蒸汽流量为之平衡。 给水流量阶跃增大时水位的响应 * . 可见,低负荷下，水位过渡过程延续的时间比较长，需要2~3min才能恢复稳定；而在高负荷时，给水流量变化造成水位变化时间比较短，只有40~59s。这也是低负荷下蒸汽发生器水位调节困难的原因之一。 给水流量阶跃变化时水位的响应 * . 一回路平均温度变化对水位的影响 若一回路平均温度阶跃增加，传到二回路的热量增加，使更多水汽化，在上升通道将产生更多的汽泡，使循环流动阻力增大，造成在短时间内水位虚假上升，随后由于蒸汽产量增大导致给水流量与蒸汽流量不平衡，从而引起水位下降。 ? * . 给水温度变化对水位的影响 给水温度降低使下降通道中水的过冷度增加，在上升通道中沸腾区减小，含汽量减小，导致两相流流动加速，水位下降。另外，由于沸腾区减小，蒸汽流量降低，使带入再循环的水量也减少，也使水位降低。 * . 7.1 蒸汽发生器水位控制系统 7.1.2蒸汽发生器水位控制系统的基本组成 （1）测量仪表 ◆蒸汽发生器水位测量 ◆蒸汽流量测量 ◆给水流量测量 ◆蒸汽压力测量 ◆给水压力测量 ◆给水温度测量 * . 7.1 蒸汽发生器水位控制系统 7.1.2蒸汽发生器水位控制系统的基本组成及工作原理 （2）水位控制系统的执行器 ◆给水调节阀（气动） 旁路控制阀用于低负荷（15%FP） 主控制阀用于高负荷（15%FP） 电