CN101846535A - 蒸汽发生器汽水失配量的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站用蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，该方法包括以下按步骤：(1)测量进入蒸汽发生器的给水温度T_FW和给水流量m_FWM，得到实际流量m_FW；(2)确定水转变为蒸汽所需的热功率P_W；(3)确定反应堆一回路产生的热功率PS；(4)确定汽水失配量(P_W-P_S)。本发明通过校正蒸汽发生器的实际给水流量，改流量汽水失配量为热功率失配量，这样从根本上避免了蒸汽由温度压力变化引起的流量测量不准确，减少了测量误差，提高了核电站的安全形和可靠性。整个测量方法实际操作是仅需要准确测量给水流量m_FWM和温度T_FW即可，需要测量参数少，操作方便，准确性和可行性高。

Description

蒸汽发生器汽水失配量的测量方法

技术领域

本发明涉及一种汽水流量测量方法，具体涉及核电站用蒸汽发生器汽水失配量的测量方法。

背景技术

核电站蒸汽发生器汽水失配量是核电安全的控制非常重要的参数，目前核电站蒸汽发生器汽水失配量常用的测量方法为：首先，测量蒸汽发生器的实际给水量。然后，测量蒸汽发生器蒸汽流量。最后再用前者减去后者得到汽水失配量。由于蒸汽发生器内的压力时常变化，导致测得的蒸汽发生器蒸汽流量偏差较大，使得最后得到的汽水失配量有较大偏差，从而误触发设备动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，该方法将汽水流量失配量转换为能量失配量，提高了核电站的安全形和可靠性。

实现本发明目的的技术方案：一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法包括以下按步骤：(1)测量进入蒸汽发生器的给水温度T_FW和给水流量m_FWM，得到实际流量m_FW；(2)根据步骤(1)得到的m_FW确定水转变为蒸汽所需的热功率P_W；(3)确定反应堆一回路产生的热功率P_S；(4)确定汽水失配量(P_W-P_S)。

步骤(1)中的给水流量m_FWM采用孔板流量计进行测量。

步骤(1)中的实际给水流量m_FW，通过下面的公式得到：

$m_{\mathrm{FW}}=m_{\mathrm{FWM}}\sqrt{c_{\mathrm{\ρ}2}{T}_{\mathrm{FW}}^2+c_{\mathrm{\ρ}1}{T}_{\mathrm{FW}}+c_{\mathrm{\ρ}0}}$

其中：m_FWM——为测量得到的给水流量，kg/s；

m_FW——为经过校正后的实际给水流量，kg/s；

——常数，1.17784；

——常数，-1.45×10^-4；

——常数，-3.08×10^-6；

T_FW——实际给水温度，K；

步骤(2)中水转变为蒸汽所需的热功率P_W，通过下式得到：

$P_w=0.061425\×m_{\mathrm{FW}}\×\{\frac{1}{K+1}+\frac{K}{K+1}\×(4.31208-1.52\×{10}^{-2}\×T_{\mathrm{FW}})\}-\frac{1.44}{K+1}$

其中：P_w  —水转变为蒸汽所需的百分比功率，％；

m_FW——经过校正后的实际给水流量，kg/s；

K——常数，0.1844；

T_FW——实际给水温度，K；

步骤(3)中反应堆一回路产生的热功率P_S，通过下面的公式得到：

P_s＝(N+0.167×n)

其中：P_s——反应堆一回路产生的百分比功率，％；

N——反应堆百分比功率，％；

n——运行主泵数量；

本发明的有益效果：(1)校正了蒸汽发生器的实际给水流量，改流量汽水失配量为热功率失配量，这样从根本上避免了蒸汽由温度压力变化引起的流量测量不准确，减少了测量误差，提高了核电站的安全性和可靠性；(2)整个测量方法实际操作是仅需要准确测量给水流量m_FWM和温度T_FW即可，需要测量参数少，操作方便，准确性和可行性高。

具体实施方式

下面结合具体实施例来详细说明本测量方法。

一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，它包括以下步骤：

(1)测量进入蒸汽发生器的给水温度T_FW和给水流量m_FWM，得到实际流量m_FW。

用孔板流量计测量给水流量m_FWM，由温度仪表读出实际给水温度T_FW。根据公式如(1)计算实际给水流量m_FW。

则 $m_{\mathrm{FW}}=m_{\mathrm{FWM}}\sqrt{c_{\mathrm{\ρ}2}{T}_{\mathrm{FW}}^2+c_{\mathrm{\ρ}1}{T}_{\mathrm{FW}}+c_{\mathrm{\ρ}0}}---\left(1\right)$

其中：m_FWM——为测量得到的给水流量，kg/s；

m_FW——为经过校正后的实际给水流量，kg/s；

——常数，1.17784；

——常数，-1.45×10^-4；

——常数，-3.08×10^-6；

T_FW——实际给水温度，K；

(2)确定水转变为蒸汽所需的热功率P_W

水转变为蒸汽所需的热功率P_W可有下式计算得到：

$P_w=0.061425\×m_{\mathrm{FW}}\×\{\frac{1}{K+1}+\frac{K}{K+1}\×(4.31208-1.52\×{10}^{-2}\×T_{\mathrm{FW}})\}-\frac{1.44}{K+1}---\left(2\right)$

其中：P_W——水转变为蒸汽所需的百分比功率，％；

m_FW——经过校正后的实际给水流量，kg/s；

K——常数，0.1844；

T_FW——实际给水温度，K；

(3)确定反应堆一回路产生的热功率P_S

反应堆热功率和一回路主泵运行产生的热功率经过蒸汽发生器传递给二回路介质，即为二回路主给水变成蒸汽所能获得的热量。

P_s＝(N+0.167×n)(3)

其中，N——该核电站反应堆百分比功率，99％；

n——运行主泵数量，4；

(4)确定汽水失配量(P_W-P_S)

最后的汽水失配量计算表现为(P_W-P_S)，其中P_W为实际给水流量温度到产生蒸汽所需要的功率，P_S为一回路所能产生的功率。若(P_W-P_S)为负数，则代表一回路产生的热量过多，蒸汽发生器内蒸汽量大于给水，有造成蒸汽发生器液位降低的风险，达到一定限值后，需要触发自动功能如降低一回路功率。这样，就可以通过测量进入蒸汽发生器的功率、蒸汽发生器主给水温度压力、流量、蒸汽发生器内部的压力对汽水失配量进行计算。

当前机组状态下，主给水温度222℃，流量410×4千克/秒，根据公式(2)算出的变成饱和蒸汽状态所需热功率P_W为99.4％，根据公式(3)算出一回路所能产生的功率为99.5％，汽水失配量(P_W-P_S)为-0.1％。

Claims (5)

1.一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，其特征在于，该方法包括以下按步骤：(1)测量进入蒸汽发生器的给水温度T_FW和给水流量m_FWM，得到实际流量m_FW；(2)根据步骤(1)得到的m_FW确定水转变为蒸汽所需的热功率P_W；(3)确定反应堆一回路产生的热功率P_S；(4)确定汽水失配量(P_W-P_S)。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，其特征在于，步骤(1)中的给水流量m_FWM采用孔板流量计进行测量。

3.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，其特征在于，步骤(1)中的实际给水流量m_FW，通过下面的公式得到：

$m_{\mathrm{FW}}=m_{\mathrm{FWM}}\sqrt{c_{\mathrm{\ρ}2}{T}_{\mathrm{FW}}^2+c_{\mathrm{\ρ}1}{T}_{\mathrm{FW}}+c_{\mathrm{\ρ}0}}$

其中：m_FWM——为测量得到的给水流量，kg/s；

m_FW——为经过校正后的实际给水流量，kg/s；

——常数，1.17784；

——常数，-1.45×10^-4；

——常数，-3.08×10^-6；

T_FW——实际给水温度，K。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，其特征在于，步骤(2)中水转变为蒸汽所需的热功率P_W，通过下式得到：

$P_w=0.061425\×m_{\mathrm{FW}}\×\{\frac{1}{K+1}+\frac{K}{K+1}\×(4.31208-1.52\×{10}^{-2}\×T_{\mathrm{FW}})\}-\frac{1.44}{K+1}$

其中：P_W——水转变为蒸汽所需的百分比功率，％；

m_FW——经过校正后的实际给水流量，kg/s；

K——常数，0.1844；

T_FW——实际给水温度，K。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器汽水失配量的测量方法，其特征在于，步骤(3)中反应堆一回路产生的热功率P_S，通过下面的公式得到：

P_s＝(N+0.167×n)

其中：P_s——反应堆一回路产生的百分比功率，％；

N——反应堆百分比功率，％；

n——运行主泵数量。