CN110197733A - 核电站一回路排气控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电站一回路技术领域,特别是涉及一种核电站一回路排气控制方法,所述方法包括以下步骤:对一回路进行第一次充水排气;设置一回路的压力至第一起始压力,同时调节一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据一回路的压力调节一回路的下泄流量至第一起始下泄流量;依次点动主泵以使蒸汽发生器中的气体转移至反应堆压力容器,并根据一回路的压力调节下泄流量及上充流量,以使一回路的压力处于预设压力范围内;对一回路进行第二次充水排气。上述核电站一回路排气控制方法,通过根据一回路的压力调节上充流量与下泄流量,优化了启动和停运主泵的过程中的压力控制,保证了一回路的压力稳定,从而保证了主泵的运行安全。
Description
技术领域
本发明涉及核电站一回路辅助系统技术领域,特别是涉及一种核电站一回路排气控制方法。
背景技术
核电站一回路包括反应堆压力容器、稳压器、蒸汽发生器以及主泵,反应堆压力容器内的堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,将主泵泵入堆芯的水加热成高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水从而实现与二回路的热量交换,释放热量后的水又被主泵送回堆芯重新加热后再进入蒸汽发生器。上述过程循环进行,从而持续为二回路提供热量。
目前,在核电站大修期间,通常采用静态排气和动态排气相结合的方式完成一回路的排气工作,从而排出反应堆压力容器、蒸汽发生器的倒U型传热管、稳压器、测温旁路、主泵泵壳、轴封回水过滤器等装置内的气体。传统的排气方法的静态排气是指在一回路充水后且启动主泵前,将一回路中各排气点(即压力容器、稳压器、测温旁路、主泵泵壳、轴封回水过滤器)中的气体通过排气阀排出。而动态排气阶段则是通过点动主泵,利用主泵的运转推力把蒸汽发生器倒U型传热管中的气体赶到压力容器(少量气体进入稳压器等其它高点)后,再通过静态排气的方法排掉(即,将一回路充满水后稳定一段时间,从而将反应堆压力容器、稳压器以及蒸汽发生器的顶部的气体排出)。
但在上述排气过程中,对压力控制具有较高要求,一回路中需要达到一定的压力以保证主泵的正常工作,但是主泵自身的点动往往造成一回路的压力大幅度波动,进而影响主泵安全。
发明内容
基于此,有必要针对核电站一回路的压力存在大幅度波动的问题,提供一种可将一回路的压力稳定在一定范围的核电站一回路排气控制方法。
一种核电站一回路排气控制方法,一回路包括由管道连通的反应堆压力容器、多个蒸汽发生器以及多台主泵,所述核电站一回路排气控制方法包括以下步骤:
对所述一回路进行第一次充水排气;
设置所述一回路的压力至第一起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第一起始下泄流量;
依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内;
对所述一回路进行第二次充水排气。
上述核电站一回路排气控制方法,通过根据一回路的压力调节上充流量与下泄流量,优化了启动和停运主泵的过程中的压力控制,保证了一回路的压力稳定,从而保证了主泵的运行安全。
在其中一个实施例中,对所述一回路第一次充水排气的步骤具体包括以下步骤:
对所述一回路充水,同时排出所述反应堆压力容器的气体并获取所述反应堆压力容器的水位,当所述反应堆压力容器的水位达到最高水位时,所述反应堆压力容器结束排气。
在其中一个实施例中,所述一回路还包括与所述反应堆压力容器连通的测温旁路;对所述一回路进行第一次充水排气的步骤还包括以下步骤:
在所述反应堆压力容器结束排气后,且在所述一回路结束充水之前,排出所述测温旁路的气体。
在其中一个实施例中,依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
依次点动所述主泵后,当所述主泵的运行电流降低至预设电流值时,所述主泵停止运行。
在其中一个实施例中,所述一回路包括上充流量控制阀、低压下泄回路调节阀以及下泄控制阀,所述上充控制阀用于调节所述一回路的上充流量,所述低压下泄回路调节阀及所述下泄控制阀用于调节所述一回路的下泄流量。
在其中一个实施例中,设置所述一回路的压力至第一起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第一起始下泄流量的步骤包括以下步骤:
调节所述上充调节阀的开度以使所述一回路的上充流量至所述第一起始上充流量;
调节所述低压下泄回路调节阀的开度直至所述低压下泄回路调节阀呈全开状态;
根据所述一回路的压力调节所述下泄控制阀的开度至预设开度。
在其中一个实施例中,依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力下降时,降低所述下泄流量,并提高所述上充流量,以使所述一回路的压力处于所述预设压力范围内;
当所述一回路的压力上升时,降低所述上充流量至小于所述第一起始上充流量,以使所述一回路的压力处于所述预设压力范围内。
在其中一个实施例中,当所述一回路的压力下降时,降低所述下泄流量,提高所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力下降时,所述下泄控制阀的开度减小以降低所述下泄流量;
增大所述上充控制阀的开度以提高所述上充流量。
在其中一个实施例中,当所述一回路的压力上升时,降低所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力上升时,所述下泄控制阀的开度增大以提高所述下泄流量;
减小所述上充控制阀的开度至小于所述第一起始上充流量对应开度以降低所述上充流量。
在其中一个实施例中,依次启动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤之后还包括以下步骤:
设置所述一回路的压力至第二起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第二起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第二起始下泄流量;
同时启动多台所述主泵以将使所述蒸汽发生器的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内。
在其中一个实施例中,同时启动多台所述主泵以将使所述蒸汽发生器的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力减小,且所述下泄控制阀的开度小于预设最低开度时,提高所述上充流量;
当所述一回路的压力增大时,降低所述上充流量。
在其中一个实施例中,对所述一回路进行第二次充水排气的步骤具体包括以下步骤:
对所述一回路充水,同时获取所述反应堆压力容器的水位,并根据所述反应堆压力容器中的水位控制所述一回路的压力以排出所述反应堆压力容器中的气体。
在其中一个实施例中,当所述反应堆压力容器中的水位低于预设最高水位时,所述反应堆压力容器处于排气状态;当所述反应堆压力容器中的水位等于所述预设最高水位时,降低所述一回路的压力。
在其中一个实施例中,所述一回路还包括与所述反应堆压力容器连通的测温旁路;对所述一回路进行第二次充水排气的步骤还包括以下步骤:
当所述反应堆压力容器结束排气后,且在所述一回路结束充水前,排出所述测温旁路的气体。
在其中一个实施例中,所述一回路还包括上充泵、换料水箱以及容控水箱,所述换料水箱的储水量大于所述容控水箱的储水量;
当所述一回路的压力小于水箱切换压力且与所述水箱切换压力的差值大于预设差值时,所述上充泵与所述换料水箱连通;
当所述一回路的压力小于所述水箱切换压力且与所述水箱切换压力的差值等于或小于所述预设差值时,所述上充泵与所述容控水箱连通。
在其中一个实施例中,所述一回路还包括下游疏水阀,在依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器的过程中,所述下游疏水阀处于全开状态。
附图说明
图1为本发明的一实施例的核电站一回路排气控制方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,本发明的实施例的一种核电站一回路排气控制方法,用于排出一回路中各个装置中的气体。在下列实施例中,一回路包括由主管道依次连通的反应堆压力容器、稳压器、多台蒸汽发生器以及多台主泵,多台蒸汽发生器与多台主泵一一对应。
进一步地,一回路还包括可手动开度可调的上充控制阀、可手动调节开度可调的低压下泄回路调节阀以及可根据一回路的压力自动调节开度的下泄控制阀。上充控制阀可用于手动调节一回路的上充流量,低压下泄回路调节阀及下泄控制阀可用于调节一回路的下泄流量,其中,下泄控制阀根据一回路的压力自动调节开度大小,从而无需人工控制而可及时响应一回路的压力变化。
请继续参阅图1,核电站一回路排气控制方法包括以下步骤:
S110:对所述一回路进行第一次充水排气。
具体地,步骤S110具体包括以下步骤:
S111:对一回路充水,同时排出反应堆压力容器的气体并获取反应堆压力容器的水位,当反应堆压力容器的水位达到预设最高水位时,所述反应堆压力容器结束排气。
具体地,在对一回路进行充水时,可利用反应堆压力容器水位计获取反应堆压力容器中的水位。当反应堆压力容器中的水位低于预设最高水位时,反应堆压力容器的阀门开放处于排气状态。当反应堆压力容器中的水位等于预设最高水位时,表明反应堆压力容器中的气体已被全部排出,因此反应堆压力容器结束排气,可将反应堆压力容器的阀门关闭。
进一步地,在一些实施例中,核电站一回路还包括与反应堆压力容器连通的测温旁路。上述步骤S110还包括以下步骤:
S112:在反应堆压力容器结束排气后,且在一回路结束充水之前,排出测温旁路的气体。
具体地,当反应堆压力容器排气时,测温旁路区域的阀门暂不开启以防止影响排气效率,而在反应堆压力容器结束排气后,才逐一开启测温旁路区域的阀门。如此,提高了一回路排气的有效性,而且测温旁路的排气过程在一回路充水结束之前结束,因此消除了一回路充水后的静置及排气过程,有效缩短了第一次充水排气过程的时长。
在步骤S110之后,核电站一回路排气控制方法还包括以下步骤:
S120:设置一回路的压力至第一起始压力,同时调节一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据一回路的压力调节一回路的下泄流量至第一起始下泄流量。
在一些实施例中,第一起始压力优选为27bar.g,以满足主泵运行规定的压力。第一起始上充流量优选为20t/h(吨/小时),第一起始下泄流量优选为27t/h,从而使一回路的压力处于平衡状态。可以理解,第一起始压力、第一起始上充流量以及第一起始下泄流量的具体数值不限于此,可根据实际工况设置。
具体在一些实施例中,上述步骤S120包括以下步骤:
S121:调节上充调节阀的开度以使一回路的上充流量至第一起始上充流量。
具体地,操作者手动设置一回路的压力至第一起始压力的同时,手动调节上充调节阀的开度,以使一回路的上充流量达到第一起始上充流量。
S122:调节低压下泄回路调节阀的开度直至低压下泄回路调节阀呈全开状态。
具体地,操作者手动调节低压下泄回路调节阀的开度,使低压下泄回路调节阀的开度不断增大直至处于全开状态,从而避免低压下泄回路调节阀起到节流作用而影响下泄流量的调节。
S123:根据一回路的压力调节下泄控制阀的开度为预设开度。
具体地,当低压下泄回路调节阀的开度不断增大时,低压下泄回路调节阀与下泄控制阀之间的压力具有减小的趋势,因此下泄控制阀根据压力大小自动减小至预设开度,以保持一回路的压力稳定。具体在一些实施例中,下泄控制阀的预设开度为40%-60%,优选为50%。
如此,呈全开状态的低压下泄回路调节阀扩大了下泄控制阀的响应范围,避免由于低压下泄回路调节阀的节流作用导致流过下泄控制阀的水的流量受限,影响下泄控制阀的调节作用。而且,由于下泄控制阀处于调节中间位置,因此保证了下泄控制阀始终处于可调节状态。利用下泄控制阀的自动响应功能,操作者即使不对一回路进行干预,一回路也具有20t/h的上充流量保底。
在步骤S120之后,核电站一回路排气控制方法包括以下步骤:
S130:依次点动主泵以使蒸汽发生器中的气体转移至反应堆压力容器,并根据一回路的压力调节下泄流量及上充流量,以使一回路的压力处于预设压力范围内。
具体地,通过点动主泵的方式,可借助主泵点动产生的推力将水注入蒸汽发生器的倒U型管中,从而将蒸汽发生器的倒U型管中的气体赶出而转移至反应堆压力容器中。而在点动主泵的实际操作过程中,一回路的压力会发生大幅度下降而影响主泵的安全运行。因此,根据一回路的压力调节下泄流量及上充流量,以使一回路的压力始终处于预设压力范围内,从而保证主泵的安全运行。
具体地,步骤S130包括以下步骤:
S131:当一回路的压力下降时,下泄控制阀的开度减小以降低下泄流量。
S132:增大上充控制阀的开度以提高上充流量。
具体地,当一回路的压力由于点动主泵而下降时,基于下泄控制阀的快速自动响应功能,下泄控制阀的开度自动减小以快速降低下泄流量直至为0t/h。同时,操作者可手动调整上充控制阀的开度以提高上充流量,从而避免一回路的压力过低而维持压力处于预设范围内。
S133:当一回路的压力上升时,减小上充控制阀的开度以降低上充流量至小于第一起始上充流量,以使所述一回路的压力处于所述预设压力范围内。
具体地,当一回路的压力在下降过程中反弹出现上升,下泄流量增加至8t/h-10t/h时,操作者手动调节上充控制阀的开度减小(开度优选减小至25%),从而使上充流量快速下降至10t-15t/h,进而使一回路压力也不会继续上升。
如此,通过自动调整的下泄控制阀与手动调整的上充控制阀相结合,维持了一回路的压力稳定。
进一步地,一回路的压力大幅度下降的现象通常被认为是由于一回路中含有大量气体被点动的主泵压缩导致的。但是发明人在研究过程中发现,一回路大幅度下降的主要原因在于一回路中的不可凝气体在主泵的搅动下快速溶解在水中,因此在本申请中,步骤S130还包括以下步骤:
依次点动主泵后,当主泵的运行电流降低直至回归至预设电流值时,主泵停止运行。
具体地,当主泵的运行电流降低直至回归至预设电流值时,主泵立即停止运行。如此,可避免主泵运行时间过长导致搅动气体从而造成一回路中的压力大幅度下降,并且保证气体从蒸汽发生器的转移效果,同时保证设备运行安全。
由于点动主泵后,气体溶解于一回路的水中,其中一部分气体在一回路降压析出后仍然聚集在蒸汽发生器的倒U型管中,从而无法转移至反应堆压力容器通过充水排气的方式排出,因此在一些实施例中,核电站一回路排气控制方法还包括以下步骤:
在一些实施例中,在步骤S130之后,核电站一回路排气控制方法还包括以下步骤:
S140:对一回路进行第二次充水排气。
步骤S140具体包括以下步骤:
S141:对一回路充水,同时获取反应堆压力容器中的水位,并根据反应堆压力容器中的水位控制一回路的压力以排出反应堆压力容器中的气体。
具体地,在对一回路进行充水的同时,反应堆压力容器的阀门开启而处于排气状态,同时,可利用反应堆压力容器水位计实时获取反应堆压力容器中的水位,从而控制一回路的压力。当反应堆压力容器中的水位低于预设最高水位时,反应堆压力容器处于排气状态,当反应堆压力容器中的水位等于预设最高水位时,表明在当前压力下,反应堆压力容器中的气体已被全部排出,因此降低一回路的压力以使水中的气体继续析出。
更具体地,将水位计的水位是否上升至满量程作为回路充水排气完毕的判断标准。当水位计的水位上升至满量程时,反应堆压力容器中的水位处于预设最高水位。当水位计上升至满量程时,表示反应堆压力容器已充满,即可进行下一阶段的排气过程,从而最大限度地保证了一回路的排气有效性,同时有效地节约了一回路中的可用水。另一方面,反应堆压力容器的水位计可通过自动调节控制,降低人为操作误差的风险,避免人为的观察误差影响排气效率。
在一些实施例中,核电站一回路还包括与反应堆压力容器连通的测温旁路。传统的排气过程是将反应堆压力容器、稳压器以及测温旁路的排气同步进行,由于各排气点下游管路共用使得各排气点的气体流动相互限制,同时测温旁路的空间和气体来源有限,气体的含量极少,因此,这些测温旁路的阀门的开启排气导致一回路大量的水排出,不仅浪费大量的一回路中的水,而且导致一回路真正需要排气的位置(即反应堆压力容器)的气体排出受阻。因此在上述一回路的充水中,步骤S140还包括以下步骤:
S142:当反应堆压力容器结束排气后,且在一回路结束充水前,排出测温旁路的气体。
具体地,当反应堆压力容器处于排气过程中时,稳压器及测温旁路区域的阀门暂不开启。而当一回路压力降低到一回路充水排气的最低压力,反应堆压力容器结束排气后,再逐一开启测温旁路区域的阀门以排出测温旁路中的气体,从而进一步地提高了一回路排气的有效性,同时有效地节约了一回路中的可用水。
在一些实施例中,具体操作如下:在启动主泵后并使一回路的压力处于预设压力范围后,此时反应堆压力容器聚集了大量来自蒸汽发生器的倒U型管中的气体,因此通过将反应堆压力容器的阀门全开以排出气体。与此同时,测温旁路的阀门暂时不开,同时观察反应堆压力容器水位计的水位变化判断动排气操作的进展。
当反应堆压力容器水位计上升到满量程时,可通过适当降低一回路的压力,以将溶解于一回路的气体析出,当此时反应堆压力容器水位计的水位再次下降而析出气体,析出的气体继续从反应堆压力容器的阀门排出,反应堆压力容器水位计的水位随着气体的排出逐渐上升至满量程。
按照上述操作,直至一回路的压力降低至一回路充水排气的最低压力,即可关闭反应堆压力容器的阀门以结束排气。优选的,一回路的充水排气的最低压力可以为2-2.3bar.g。最后,逐一开启测温旁路区域的阀门进行排气操作。
如此,在上述反应堆压力容器的排气过程中,排气过程与一回路的充水过程同步进行,因此消除了一回路充水后的静止与排气过程,大幅度降低了总排气时间。而且,可通过水位计对排气过程进行自动控制,而保持反应堆压力容器的阀门处于开启状态而无需进行调整,确保了一回路的管线中流过的基本全部是一回路气体,大幅度减小了一回路的硼水流失。此外,在排气阶段后期,通过逐一进行的方式完成测温旁路的排气操作,从而确保下游疏水安全,减少不必要的硼水浪费。
在一些实施例中,在步骤S140之后,核电站一回路排气控制方法还包括以下步骤:
S150:设置一回路的压力至第二起始压力,同时调节一回路的上充流量至第二起始上充流量,并根据一回路的压力调节一回路的下泄流量至第二起始下泄流量。
具体地,第二起始压力为26bar.g,第二起始上充流量为18t-20t/h,第二起始下泄流量为25t-27t/h,从而维持一回路的压力平衡。可以理解,第二起始压力、第二起始上充流量以及第二起始下泄流量的具体数值不限于此,可根据实际工况设置。
具体地,步骤S150包括以下步骤:
S151:调节上充调节阀的开度以使一回路的上充流量至第二起始上充流量。
具体地,操作者手动设置一回路的压力至第二起始压力,以满足主泵运行规定的压力,与此同时,操作者手动调节上充调节阀的开度,以使一回路的上充流量至第一起始上充流量。
S152:根据一回路的压力调节下泄控制阀的开度为预设开度。
具体地,下泄控制阀自动减小至预设开度以保持一回路的压力稳定。具体在一些实施例中,预设开度为40%-60%,优选为50%。如此,下泄控制阀处于调节中间位置,因此保证了下泄控制阀始终处于可调节状态。
在一些实施例中,在步骤S150后,还包括以下步骤:
S160:同时启动多台主泵以将使蒸汽发生器的气体转移至反应堆压力容器,并根据一回路的压力调节下泄流量,以使一回路的压力处于预设压力范围内。
如此,通过再次同时启动多台主泵后再进行降压排气,从而将残留在蒸汽发生器的倒U型管中的气体转移至反应堆压力容器后通过充水排气的方式排出,进一步地提高一回路的排气效果,确保一回路的含气量在预设标准范围内。
具体在一些实施例中,步骤S160包括以下步骤:
S161:当一回路的压力减小,且下泄控制阀的开度小于预设最低开度时,提高上充流量。
S162:当一回路的压力增大时,降低上充流量。
具体地,一回路压力变化过程中,下泄控制阀根据一回路的压力变化自动调整开度,从而不断调整下泄流量,维持一回路的压力稳定。而当压力的下降超过了下泄控制阀的调节范围,下泄控制阀的开度小于预设最低开度时,操作者可手动增大上充控制阀的开度以调节上充流量,从而调整一回路的压力。
而当手动增大上充控制阀的开度后,一旦一回路的压力回升,则快速将上充控制阀的开度手动调回至不大于初始状态(上充流量为第二起始流量时)时的开度,从而避免一回路的压力过大,维持压力的稳定。
需要说明的是,在经过步骤S150后,当一回路含气量已接近合格值时,可按照步骤S160设置一回路的初始状态而无需手动干预下泄控制阀等装置的工作状态。而当经过步骤S150后,如果一回路的含气量与合格值依然存在一定差距时,可采用步骤S161、步骤S162进行进一步排气。
进一步地,在步骤S160之后,还包括以下步骤:
S170:对一回路进行第三次充水排气。
具体地,该第三次充水排气的具体过程与第二次充水排气的具体过程相同,故不在此赘述。
发明人在研究过程中还发现,由于多台主泵的能量巨大,当主泵的运行时间过长时,会导致一回路的温度上升过大,在进行排气完成后的一回路的含气量计算时,如果一回路温度还处于降温过程,将导致一回路含气量计算结果偏大。因此在本申请中,步骤S150之后还包括以下步骤:
在启动多台主泵后,当主泵达到额定转速时,停止多台主泵运行。
可以理解,额定转速的具体数值不限,可根据需要设置。如此,不仅可保证一回路的赶气效果,还有利于一回路的温度快速稳定,进而确保一回路含气量的计算结果准确。
由于根据亨利定律,气体在水中的平衡溶解量与温度有关,因此在一些实施例中,一回路在排气过程中时始终处于预设温度而避免出现波动。如此,不仅有利于主泵启动,也有利于一回路中的气体排出。
在一些实施例中,一回路还包括上充泵、换料水箱以及容控水箱,换料水箱的储水量远大于容控水箱。
当一回路的压力小于水箱切换压力且与水箱切换压力的差值大于预设差值时,一回路所需的水量较大,因此上充泵与换料水箱连通,换料水箱为一回路提供足够的水。当一回路的压力小于水箱切换压力且与水箱切换压力的差值小于预设差值时,一回路所需的水量较小,且需要通过容控箱液位下降计算一回路含气量,因此上充泵需与容控水箱连通,容控水箱代替换料水箱为一回路供水。具体在一些实施例中,水箱切换压力为7bar.g,水箱切换过程在一回路的压力等于7bar.g之前完成。如此,在不同的排气阶段采用不同的水箱为一回路供水,从而使一回路压力上升快速,减少容控箱补水时间。可以理解,水箱切换压力的具体数值不限于此,可根据需要设置。
在一些实施例中,一回路还包括下游疏水阀。在一回路排气过程中,由于一回路中的气体不是被负压吸出而时被主泵产生的推力“赶出”,因此下游疏水阀处于全开状态,而无需采用风机维持负压状态,从而降低了人力成本与硼水的使用量。
上述核电站一回路排气控制方法,通过自动调节的下泄控制阀与手动调节上充控制阀相结合,优化了启动和停运主泵的过程中的压力控制,保证了一回路的压力稳定,保证了主泵的运行安全。而且,通过控制主泵工作状态、采用水位计控制反应堆压力容器的排气过程的方式取消了传统的静态排气过程,大幅度缩短了排气时间。此外,通过下游疏水阀的全开设置及供水方式的切换,进一步降低了核电站一回路的排气成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种核电站一回路排气控制方法,一回路包括由管道连通的反应堆压力容器、多个蒸汽发生器以及多台主泵,其特征在于,所述核电站一回路排气控制方法包括以下步骤:
对所述一回路进行第一次充水排气;
设置所述一回路的压力至第一起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第一起始下泄流量;
依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内;
对所述一回路进行第二次充水排气。
2.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,对所述一回路第一次充水排气的步骤具体包括以下步骤:
对所述一回路充水,同时排出所述反应堆压力容器的气体并获取所述反应堆压力容器的水位,当所述反应堆压力容器的水位达到预设最高水位时,所述反应堆压力容器结束排气。
3.根据权利要求2所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,所述一回路还包括与所述反应堆压力容器连通的测温旁路;对所述一回路进行第一次充水排气的步骤还包括以下步骤:
在所述反应堆压力容器结束排气后,且在所述一回路结束充水之前,排出所述测温旁路的气体。
4.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
依次点动所述主泵后,当所述主泵的运行电流降低至预设电流值时,所述主泵停止运行。
5.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,所述一回路包括上充流量控制阀、低压下泄回路调节阀以及下泄控制阀,所述上充控制阀用于调节所述一回路的上充流量,所述低压下泄回路调节阀及所述下泄控制阀用于调节所述一回路的下泄流量。
6.根据权利要求5所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,设置所述一回路的压力至第一起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第一起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第一起始下泄流量的步骤包括以下步骤:
调节所述上充调节阀的开度以使所述一回路的上充流量至所述第一起始上充流量;
调节所述低压下泄回路调节阀的开度直至所述低压下泄回路调节阀呈全开状态;
根据所述一回路的压力调节所述下泄控制阀的开度至预设开度。
7.根据权利要求5所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力下降时,降低所述下泄流量,并提高所述上充流量,以使所述一回路的压力处于所述预设压力范围内;
当所述一回路的压力上升时,降低所述上充流量至小于所述第一起始上充流量,以使所述一回路的压力处于所述预设压力范围内。
8.根据权利要求7所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,当所述一回路的压力下降时,降低所述下泄流量,提高所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力下降时,所述下泄控制阀的开度减小以降低所述下泄流量;
增大所述上充控制阀的开度以提高所述上充流量。
9.根据权利要求7所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,当所述一回路的压力上升时,降低所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力上升时,所述下泄控制阀的开度增大以提高所述下泄流量;
减小所述上充控制阀的开度至小于所述第一起始上充流量对应开度以降低所述上充流量。
10.根据权利要求5所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,依次启动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量及所述上充流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤之后还包括以下步骤:
设置所述一回路的压力至第二起始压力,同时调节所述一回路的上充流量至第二起始上充流量,并根据所述一回路的压力调节所述一回路的下泄流量至第二起始下泄流量;
同时启动多台所述主泵以将使所述蒸汽发生器的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内。
11.根据权利要求10所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,同时启动多台所述主泵以将使所述蒸汽发生器的气体转移至所述反应堆压力容器,并根据所述一回路的压力调节所述下泄流量,以使所述一回路的压力处于预设压力范围内的步骤包括以下步骤:
当所述一回路的压力减小,且所述下泄控制阀的开度小于预设最低开度时,提高所述上充流量;
当所述一回路的压力增大时,降低所述上充流量。
12.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,对所述一回路进行第二次充水排气的步骤具体包括以下步骤:
对所述一回路充水,同时获取所述反应堆压力容器的水位,并根据所述反应堆压力容器中的水位控制所述一回路的压力以排出所述反应堆压力容器中的气体。
13.根据权利要求12所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,当所述反应堆压力容器中的水位低于预设最高水位时,所述反应堆压力容器处于排气状态;当所述反应堆压力容器中的水位等于所述预设最高水位时,降低所述一回路的压力。
14.根据权利要求12所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,所述一回路还包括与所述反应堆压力容器连通的测温旁路;对所述一回路进行第二次充水排气的步骤还包括以下步骤:
当所述反应堆压力容器结束排气后,且在所述一回路结束充水前,排出所述测温旁路的气体。
15.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,所述一回路还包括上充泵、换料水箱以及容控水箱,所述换料水箱的储水量大于所述容控水箱的储水量;
当所述一回路的压力小于水箱切换压力且与所述水箱切换压力的差值大于预设差值时,所述上充泵与所述换料水箱连通;
当所述一回路的压力小于所述水箱切换压力且与所述水箱切换压力的差值等于或小于所述预设差值时,所述上充泵与所述容控水箱连通。
16.根据权利要求1所述的核电站一回路排气控制方法,其特征在于,所述一回路还包括下游疏水阀,在依次点动所述主泵以使所述蒸汽发生器中的气体转移至所述反应堆压力容器的过程中,所述下游疏水阀处于全开状态。
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