CN113266438B - 一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法，包括高温气冷堆功率控制单元、蒸汽发生器蒸汽温度控制单元、蒸汽发生器蒸汽压力控制单元；所述蒸汽发生器蒸汽温度控制单元包括蒸汽温度控制系统、氦气流量控制系统，其中蒸汽温度控制系统获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及其积分，经过预定的蒸汽温度控制器产生氦气流量控制系统的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。本发明通过调节给水流量直接控制蒸汽发生器出口蒸汽压力，降低对蒸汽发生器及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性。

Description

一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法

技术领域

本发明涉及高温气冷堆技术领域，具体涉及一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法。

背景技术

安全、稳定和高效的运行是高温气冷堆最为关键的性能指标，而功率控制是保证反应堆动态性能并进而保证其稳定高效运行的最重要的技术手段之一。现有设计中，高温气冷堆核电机组采用“机跟堆”运行控制，在“机跟堆”运行模式下，系统变负荷时，反应堆功率首先发生变化，汽轮机功率跟随反应堆功率变化，有利于反应堆的稳定运行，但机组的负荷跟踪能力较差。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于高温气冷堆的运行控制系统及方法，能够有效解决现有高温气冷堆负荷跟踪能力差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于高温气冷堆的运行控制系统，包括蒸汽发生器蒸汽压力控制单元3中设置的蒸汽发生器6，所述蒸汽发生器6的出口处设有主管路28，所述蒸汽发生器6通过主管路28与汽轮机7的入口连通，汽轮机7的出口与凝汽器9的入口通过管路连通，汽轮机7出口还与发电机8连通；所述凝汽器9的出口与凝水泵10的入口连通，凝水泵10的出口与轴封加热器11入口通过管路连通，所述轴封加热器11的出口与低压加热器12的入口通过管路连通；所述低压加热器12的出口与除氧器13的入口通过管路连通，除氧器13的出口与给水泵14入口通过管路连通；所述给水泵14出口通过管路与高压给水加热器33连接，高压给水加热器33出口通过管路与蒸汽发生器蒸汽温度控制单元2中设置的蒸汽发生器6入口连通；所述蒸汽发生器6出口通过管路与主氦风机5连通，主氦风机5的出口通过管路与高温气冷堆功率控制单元1中的反应堆4连通，其中反应堆4的出口通过管路与蒸汽发生器6连通。

所述高温气冷堆功率控制单元1包括反应堆功率控制系统15、热氦温度控制系统16和反应堆4，所述反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16分别与反应堆4连接，反应堆功率控制系统15与热氦温度控制系统16连接，其中反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16分别控制反应堆4；所述反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16组成高温气冷堆串级控制回路，其中热氦温度控制系统16为高温气冷堆串级控制回路的主回路，反应堆功率控制系统15为高温气冷堆串级控制回路的副回路。

所述蒸汽发生器蒸汽温度控制单元2包括蒸汽温度控制系统17、氦气流量控制系统18、蒸汽温度控制器19、氦风机变频器20、主氦风机5；蒸汽温度控制系统17通过蒸汽温度控制器19与氦气流量控制系统18连接，其中氦气流量控制系统18分别与氦风机变频器20和氦流量转速表21连接，该氦风机变频器20与主氦风机5连接；

所述蒸汽温度控制系统17与输出热功率控制系统25连接，蒸汽温度控制系统17控制蒸汽温度控制器19，氦气流量控制系统18通过氦风机变频器20控制主氦风机5；所述蒸汽温度控制系统17与氦气流量控制系统18组成蒸汽发生器串级控制回路，其中蒸汽温度控制系统17为蒸汽发生器串级控制回路的主回路，氦气流量控制系统18为蒸汽发生器串级控制回路的副回路。

所述蒸汽发生器蒸汽压力控制单元3包括蒸汽压力控制系统22、蒸汽发生器6、给水泵14、给水流量控制器23和给水泵转速特性表24；其中蒸汽压力控制系统22通过给水流量控制器23分别与给水泵15和给水转速特性表24连接，给水转速特性表24的输入端与输出热功率控制系统25连接，该给水转速特性表24的输出端与给水泵14连接，给水泵14与蒸汽发生器6连接；

蒸汽压力控制系统22与输出热功率控制系统25连接，其中蒸汽压力控制系统22控制给水流量控制器23，该给水流量控制器23用于调节给水泵14，并通过调节给水泵14的流量控制蒸汽发生器6出口的蒸汽压力。

反应堆功率控制系统15获取核功率给定值、核功率测量值，热氦温度控制系统16获取热核温度给定值和热核温度测量值，反应堆功率控制系统15根据核功率测量值与核功率给定值通过比例积分控制算法进行控制，热氦温度控制系统16根据热核温度给定值和热核温度测量值通过比例积分控制算法进行控制。

所述氦气流量控制系统18获取氦气流量测量值和氦气流量给定值；其中氦气流量控制系统18根据氦气流量测量值与氦气流量给定值的偏差及其积分，经过预定氦风机变频器20来修正由氦流量转速表21给出的主氦风机5转速前馈信号，控制氦气流量。

所述主氦风机5根据氦气流量设定值，调节相应的转速，氦气流量产生变化，改变堆芯燃料元件和氦气之间的换热系数，使得两者之间的换热量发生变化，进而改变燃料元件的温度，燃料元件温度变化通过温度反应性负反馈改变中子通量，进而实现高温堆功率控制。

反应堆4内部的冷却剂采用其它种类的流体或者气体，不限于氦气。

所述蒸汽温度控制系统17获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统17将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及其积分，经过预定的蒸汽温度控制器19产生氦气流量控制系统18的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。

所述蒸汽压力控制系统22获取蒸汽压力给定值和蒸汽压力测量值，该蒸汽压力控制系统22根据蒸汽压力给定值与蒸汽压力测量值的偏差，经过给水流量控制器23修正由给水泵转速特性表24给出的给水泵转速前馈信号，调节给水泵14转速改变蒸汽发生器6的给水流量，稳定蒸汽压力。

所述蒸汽发生器6的主管路28上设有第一管道旁路34、第二管道旁路35和第三管道旁路36，其中第一管道旁路34上设有蒸汽旁路调节阀Ⅰ37，该蒸汽旁路调节阀Ⅰ37与凝汽器9连通；所述第二管道旁路35上设有蒸汽旁路调节阀Ⅱ38，该蒸汽旁路调节阀Ⅱ38与除氧器13连通；所述第三管道旁路36上设有蒸汽旁路调节阀Ⅲ39，该蒸汽旁路调节阀Ⅲ39与高压给水加热器33的入口连通；蒸汽发生器6的主管路28设有蒸汽旁路控制系统26，该蒸汽旁路控制系统26分别与蒸汽旁路调节阀Ⅰ37、蒸汽旁路调节阀Ⅱ38和汽旁路调节阀Ⅲ39连接，其中蒸汽旁路控制系统26与输出热功率控制系统25连接。

所述主管路28上设有大气排放控制系统27，大气排放控制系统27通过大气排放阀29与主管路28连接，其中大气排放控制系统27与输出热功率控制系统25连接；

所述主管路28上设有汽轮机控制系统30，汽轮机控制系统30与汽轮机转速控制器31连接，其中汽轮机转速控制器31通过汽轮机进气调节阀32与主管路28连接。

一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，包括以下步骤；

步骤1：蒸汽旁路控制系统26将反应堆功率计算值与单个核蒸汽供应系统模块对应的汽轮机7功率进行比较，根据两者的偏差调节蒸汽旁路调节阀Ⅰ37的开度，通过将蒸汽发生器6出口蒸汽排入凝汽器9，在二回路引入一个“人为的”反应堆负荷，降低一、二回路功率的瞬态失配程度；

步骤2：大气排放控制系统27将蒸汽发生器6出口蒸汽压力与其排放整定值进行比较，当蒸汽压力大于排放整定值时，大气排放阀29快速开启，将部分蒸汽直接排入大气，达到降低蒸汽压力的目的，同时能够降低一、二回路功率的瞬态失配程度；

步骤3：汽轮机控制系统30通过汽轮机转速测量值与其给定值的偏差通过汽轮机转速控制器31调节汽轮机进汽调节阀32开度，通过改变汽轮机7进汽量调节汽轮机输出功率与电负荷相匹配；

步骤4：蒸汽压力控制系统22调节给水流量直接控制蒸汽发生器6出口蒸汽压力，因此该瞬态过程结束后蒸汽压力会恢复到初始值，在该瞬态中，系统关键参数的实际值与其安全限值的比较，关键参数的实际值均没有超过相应的安全限值，降低瞬态过程对蒸汽发生器6及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性；

步骤5：当汽轮机7由100%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统26控制蒸汽旁路调节阀Ⅱ38抽出蒸汽发生器6的部分排放蒸汽到除氧器13作为加热汽源，除氧器13压力和出口温度经过波动之后快速恢复到初始稳态值（额定工况值）；

当汽轮机由50%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统26控制蒸汽旁路调节阀Ⅲ39抽出蒸汽发生器6的部分排放蒸汽到高压给水加热器33作为加热汽源，蒸汽发生器6二次侧入口给水温度经过波动之后能够迅速恢复到初始稳态值（额定工况值）。

本发明的有益效果：

本发明通过调节给水流量直接控制蒸汽发生器出口蒸汽压力，使得蒸汽压力恢复到初始值，同时系统关键参数的实际值均没有超过相应的安全限值，大大降低对蒸汽发生器及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程及控制系统示意图。

附图标号说明：

1-高温气冷堆功率控制单元，2-蒸汽发生器蒸汽温度控制单元，3-蒸汽发生器蒸汽压力控制单元，4-反应堆，5-主氦风机，6-蒸汽发生器，7-汽轮机，8-发电机，9-凝汽器，10-凝水泵，11-轴封冷却器，12-低压给水加热器，13-除氧器，14-给水泵，15-反应堆功率控制系统，16-热氦温度控制系统，17-蒸汽温度控制系统，18-氦气流量控制系统，19-蒸汽温度控制器，20-氦风机变频器，21-氦流量转速表，22-蒸汽压力控制系统，23-给水流量控制器，24-给水泵转速特性表，25-输出热功率控制系统，26-蒸汽旁路控制系统，27-大气排放控制系统，28-，29-大气排放阀，30-汽轮机控制系统，31-汽轮机转速控制器，32-汽轮机进汽调节阀，33-高压给水加热器，34-第一管道旁路，35-第二管道旁路，36-第三管道旁路，37-蒸汽旁路调节阀Ⅰ，38-蒸汽旁路调节阀Ⅱ，39-蒸汽旁路调节阀Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，一种基于高温气冷堆的运行控制系统，包括高温气冷堆功率控制单元1、蒸汽发生器蒸汽温度控制单元2、蒸汽发生器蒸汽压力控制单元3、反应堆4、主氦风机5、蒸汽发生器6、汽轮机7、发电机8、凝汽器9、凝水泵10、轴封冷却器11、低压给水加热器12、除氧器13、给水泵14、高压给水加热器33，所述蒸汽发生器6的出口处设有主管路28，该蒸汽发生器6通过主管路28与汽轮机7的入口连通，其中汽轮机7的出口与凝汽器9的入口通过管路连通，该汽轮机7出口还与发电机8连通；所述凝汽器9的出口与凝水泵10的入口连通，该凝水泵10的出口与轴封加热器11入口通过管路连通，其中该轴封加热器11的出口与低压加热器12的入口通过管路连通；所述低压加热器12的出口与除氧器13的入口通过管路连通，该除氧器13的出口与给水泵14入口通过管路连通；所述给水泵14出口通过管路与高压给水加热器33连接，该高压给水加热器33出口通过管路与蒸汽发生器6入口连通；所述蒸汽发生器6出口通过管路与主氦风机5连通，该主氦风机5的出口通过管路与反应堆4连通，其中反应堆4的出口通过管路与蒸汽发生器6连通；

高温气冷堆功率控制单元1包括反应堆功率控制系统15、热氦温度控制系统16和反应堆4，所述反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16分别反应堆4连接，反应堆功率控制系统15与热氦温度控制系统16连接，其中反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16分别控制反应堆4；所述反应堆功率控制系统15和热氦温度控制系统16组成高温气冷堆串级控制回路，其中热氦温度控制系统16为高温气冷堆串级控制回路的主回路，反应堆功率控制系统15为高温气冷堆串级控制回路的副回路。

蒸汽发生器蒸汽温度控制单元2包括蒸汽温度控制系统17、氦气流量控制系统18、蒸汽温度控制器19、氦风机变频器20、主氦风机5；蒸汽温度控制系统17通过蒸汽温度控制器19与氦气流量控制系统18连接，其中氦气流量控制系统18分别与氦风机变频器20和氦流量转速表21连接，该氦风机变频器20与主氦风机5连接；

蒸汽温度控制系统17与输出热功率控制系统25连接，该蒸汽温度控制系统17控制蒸汽温度控制器19，氦气流量控制系统18通过氦风机变频器20控制主氦风机5；所述蒸汽温度控制系统17与氦气流量控制系统18组成蒸汽发生器串级控制回路，其中蒸汽温度控制系统17为蒸汽发生器串级控制回路的主回路，氦气流量控制系统18为蒸汽发生器串级控制回路的副回路。

蒸汽发生器蒸汽压力控制单元3包括蒸汽压力控制系统22、蒸汽发生器6、给水泵14、给水流量控制器23和给水泵转速特性表24；其中蒸汽压力控制系统22通过给水流量控制器23分别与给水泵15和给水转速特性表24连接，给水转速特性表24的输入端与输出热功率控制系统25连接，该给水转速特性表24的输出端与给水泵14连接，给水泵14与蒸汽发生器6连接；

蒸汽压力控制系统22与输出热功率控制系统25连接，其中蒸汽压力控制系统22控制给水流量控制器23，该给水流量控制器23用于调节给水泵14，并通过调节给水泵14的流量控制蒸汽发生器6出口的蒸汽压力。

进一步地，反应堆功率控制系统15获取核功率给定值、核功率测量值，热氦温度控制系统获16取热核温度给定值和热核温度测量值，其中反应堆功率控制系统15根据核功率测量值与核功率给定值通过比例积分控制算法进行控制，热氦温度控制系统16根据热核温度给定值和热核温度测量值通过比例积分控制算法进行控制。

高温气冷堆的核功率设定值与核功率测量值比较，得到功率偏差。功率偏差作为预定的控制算法的输入信息。本领域技术人员能够理解，控制算法可以选取比例积分(Proportion Integral，PI)算法，也可以使用其他的控制算法，控制算法的目标例如是使得功率偏差为零或者小于偏差阈值。本领域技术人员在本发明的教导下，将知晓如何利用比例积分算法或其他控制算法来消除或者减小功率偏差，因此不再详细描述。

进一步地，氦气流量控制系统18获取氦气流量测量值和氦气流量给定值；其中氦气流量控制系统18根据氦气流量测量值与氦气流量给定值的偏差及其积分，经过预定氦风机变频器20来修正由氦流量转速表21给出的主氦风机5转速前馈信号，控制氦气流量。

主氦风机5根据氦气流量设定值，调节相应的转速，氦气流量产生变化，改变堆芯燃料元件和氦气之间的换热系数，使得两者之间的换热量发生变化，进而改变燃料元件的温度，燃料元件温度变化通过温度反应性负反馈改变中子通量，进而实现高温堆功率控制。

本领域技术人员能够理解，氦气是反应堆的冷却剂的一个具体的或者优选的实施例。反应堆的冷却剂可以采用其它种类的流体或者气体，不限于氦气，这些都在本发明的保护范围内。

进一步地，蒸汽温度控制系统17获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统17将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及其积分，经过预定的蒸汽温度控制器19产生氦气流量控制系统18的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。

进一步地，蒸汽压力控制系统22获取蒸汽压力给定值和蒸汽压力测量值，该蒸汽压力控制系统22根据蒸汽压力给定值与蒸汽压力测量值的偏差，经过给水流量控制器23修正由给水泵转速特性表24给出的给水泵转速前馈信号，调节给水泵14转速改变蒸汽发生器6的给水流量，稳定蒸汽压力。

进一步地，蒸汽发生器6的主管路28上设有第一管道旁路34、第二管道旁路35和第三管道旁路36，其中第一管道旁路34上设有蒸汽旁路调节阀Ⅰ37，该蒸汽旁路调节阀Ⅰ37与凝汽器9连通；所述第二管道旁路35上设有蒸汽旁路调节阀Ⅱ38，该蒸汽旁路调节阀Ⅱ38与除氧器13连通；所述第三管道旁路36上设有蒸汽旁路调节阀Ⅲ39，该蒸汽旁路调节阀Ⅲ39与高压给水加热器33的入口连通；蒸汽发生器6的主管路28设有蒸汽旁路控制系统26，该蒸汽旁路控制系统26分别与蒸汽旁路调节阀Ⅰ37、蒸汽旁路调节阀Ⅱ38和汽旁路调节阀Ⅲ39连接，其中蒸汽旁路控制系统26与输出热功率控制系统25连接。

进一步地，蒸汽发生器6的主管路28上设有大气排放控制系统27，该大气排放控制系统27通过大气排放阀29与主管路28连接，其中大气排放控制系统27与输出热功率控制系统25连接。

本发明中，反应堆功率不能像汽轮机7负荷那样快的变化，蒸汽旁路控制系统26与大气排放控制系统27减小了由汽轮机7大量、快速负荷降低引起的核蒸汽供应系统温度、压力暂态响应的幅度，采用直接向凝汽器9和（或）大气排放主蒸汽的方法，提供一个“人为的”反应堆负荷。

蒸汽旁路控制系统26将反应堆功率计算值与单个核蒸汽供应系统模块对应的汽轮机功7率进行比较，根据两者的偏差调节蒸汽旁路调节阀Ⅰ37的开度，通过将蒸汽发生器6出口蒸汽排入凝汽器9，在二回路引入一个“人为的”反应堆负荷，降低一、二回路功率的瞬态失配程度。

大气排放控制系统27将蒸汽发生器6出口蒸汽压力与其排放整定值进行比较，当蒸汽压力大于排放整定值时，大气排放阀29快速开启，将部分蒸汽直接排入大气，达到降低蒸汽压力的目的，同时能够降低一、二回路功率的瞬态失配程度。

蒸汽发生器6的主管路28上设有汽轮机控制系统30，该汽轮机控制系统30与汽轮机转速控制器31连接，其中汽轮机转速控制器31通过汽轮机进气调节阀32与主管路28连接。

汽轮机控制系统30通过汽轮机转速测量值与其给定值的偏差通过汽轮机转速控制器31调节汽轮机进汽调节阀32开度，通过改变汽轮机7进汽量调节汽轮机输出功率与电负荷相匹配。

本发明通过蒸汽压力控制系统22调节给水流量直接控制蒸汽发生器6出口蒸汽压力，因此该瞬态过程结束后蒸汽压力会恢复到初始值，在该瞬态中，系统关键参数的实际值与其安全限值的比较，关键参数的实际值均没有超过相应的安全限值，降低瞬态过程对蒸汽发生器6及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性。

当汽轮机7由100%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统26控制蒸汽旁路调节阀Ⅱ38抽出蒸汽发生器6的部分排放蒸汽到除氧器13作为加热汽源，除氧器13压力和出口温度经过波动之后快速恢复到初始稳态值（额定工况值），有利于除氧器13运行的安全性和稳定性，而且减少了对高压给水加热器33给水侧的扰动，该过程中无需电锅炉向除氧器13提供辅助加热蒸汽，减少了电锅炉的能耗；当汽轮机由50%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统26控制蒸汽旁路调节阀Ⅲ39抽出蒸汽发生器6的部分排放蒸汽到高压给水加热器33作为加热汽源，蒸汽发生器6二次侧入口给水温度经过波动之后能够迅速恢复到初始稳态值（额定工况值），有利于高压给水加热器33以及蒸汽发生器6运行的安全性和稳定性。

将蒸汽发生器6的部分排放蒸汽通过蒸汽旁路控制系统26抽取到除氧器13和高压给水加热器33加热给水，不仅能够显著降低停机瞬态对一回路系统的扰动，而且能够提高机组二回路系统的运行效率，降低凝汽器9的控制负担。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1：蒸汽旁路控制系统（26）将反应堆功率计算值与单个核蒸汽供应系统模块对应的汽轮机（7）功率进行比较，根据两者的偏差调节蒸汽旁路调节阀Ⅰ（37）的开度，通过将蒸汽发生器（6）出口蒸汽排入凝汽器（9），在二回路引入一个“人为的”反应堆负荷，降低一、二回路功率的瞬态失配程度；

步骤2：大气排放控制系统（27）将蒸汽发生器（6）出口蒸汽压力与其排放整定值进行比较，当蒸汽压力大于排放整定值时，大气排放阀（29）快速开启，将部分蒸汽直接排入大气，达到降低蒸汽压力的目的，同时能够降低一、二回路功率的瞬态失配程度；

步骤3：汽轮机控制系统（30）通过汽轮机转速测量值与其给定值的偏差通过汽轮机转速控制器（31）调节汽轮机进汽调节阀（32）开度，通过改变汽轮机（7）进汽量调节汽轮机输出功率与电负荷相匹配；

步骤4：蒸汽压力控制系统（22）调节给水流量直接控制蒸汽发生器（6）出口蒸汽压力，因此该瞬态过程结束后蒸汽压力会恢复到初始值，在该瞬态中，系统关键参数的实际值与其安全限值的比较，关键参数的实际值均没有超过相应的安全限值，降低瞬态过程对蒸汽发生器（6）及反应堆系统的扰动，使高温气冷堆具有更高的负荷跟踪能力，提高机组运行的安全稳定性；

步骤5：当汽轮机7由100%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统（26）控制蒸汽旁路调节阀Ⅱ（38）抽出蒸汽发生器（6）的部分排放蒸汽到除氧器（13）作为加热汽源，除氧器（13）压力和出口温度经过波动之后快速恢复到初始稳态值；

当汽轮机由50%PFP停机时，通过蒸汽旁路控制系统（26）控制蒸汽旁路调节阀Ⅲ（39）抽出蒸汽发生器（6）的部分排放蒸汽到高压给水加热器（33）作为加热汽源，蒸汽发生器（6）二次侧入口给水温度经过波动之后能够迅速恢复到初始稳态值；

所述蒸汽发生器（6）的主管路（28）上设有第一管道旁路（34）、第二管道旁路（35）和第三管道旁路（36），其中第一管道旁路（34）上设有蒸汽旁路调节阀Ⅰ（37），该蒸汽旁路调节阀Ⅰ（37）与凝汽器（9）连通；所述第二管道旁路（35）上设有蒸汽旁路调节阀Ⅱ（38），该蒸汽旁路调节阀Ⅱ（38）与除氧器（13）连通；所述第三管道旁路（36）上设有蒸汽旁路调节阀Ⅲ（39），该蒸汽旁路调节阀Ⅲ（39）与高压给水加热器（33）的入口连通；蒸汽发生器（6）的主管路（28）设有蒸汽旁路控制系统（26），该蒸汽旁路控制系统（26）分别与蒸汽旁路调节阀Ⅰ（37）、蒸汽旁路调节阀Ⅱ（38）和蒸汽旁路调节阀Ⅲ（39）连接，其中蒸汽旁路控制系统（26）与输出热功率控制系统（25）连接；

所述主管路（28）上设有大气排放控制系统（27），大气排放控制系统（27）通过大气排放阀（29）与主管路（28）连接，其中大气排放控制系统（27）与输出热功率控制系统（25）连接；

所述主管路（28）上设有汽轮机控制系统（30），汽轮机控制系统（30）与汽轮机转速控制器（31）连接，其中汽轮机转速控制器（31）通过汽轮机进气调节阀（32）与主管路（28）连接；

所述高温气冷堆运行控制系统包括蒸汽发生器蒸汽压力控制单元（3）中设置的蒸汽发生器（6），所述蒸汽发生器（6）的出口处设有主管路（28），所述蒸汽发生器（6）通过主管路（28）与汽轮机（7）的入口连通，汽轮机（7）的出口与凝汽器（9）的入口通过管路连通，汽轮机（7）出口还与发电机（8）连通；所述凝汽器（9）的出口与凝水泵（10）的入口连通，凝水泵（10）的出口与轴封加热器（11）入口通过管路连通，所述轴封加热器（11）的出口与低压加热器（12）的入口通过管路连通；所述低压加热器（12）的出口与除氧器（13）的入口通过管路连通，除氧器（13）的出口与给水泵（14）入口通过管路连通；所述给水泵（14）出口通过管路与高压给水加热器（33）连接，高压给水加热器（33）出口通过管路与蒸汽发生器蒸汽温度控制单元（2）中设置的蒸汽发生器（6）入口连通；所述蒸汽发生器（6）出口通过管路与主氦风机（5）连通，主氦风机（5）的出口通过管路与高温气冷堆功率控制单元（1）中的反应堆（4）连通，其中反应堆（4）的出口通过管路与蒸汽发生器（6）连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，所述高温气冷堆功率控制单元（1）包括反应堆功率控制系统（15）、热氦温度控制系统（16）和反应堆（4），所述反应堆功率控制系统（15）和热氦温度控制系统（16）分别与反应堆（4）连接，反应堆功率控制系统（15）与热氦温度控制系统（16）连接，其中反应堆功率控制系统（15）和热氦温度控制系统（16）分别控制反应堆（4）；所述反应堆功率控制系统（15）和热氦温度控制系统（16）组成高温气冷堆串级控制回路，其中热氦温度控制系统16为高温气冷堆串级控制回路的主回路，反应堆功率控制系统（15）为高温气冷堆串级控制回路的副回路。

3.根据权利要求2所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，反应堆功率控制系统（15）获取核功率给定值、核功率测量值，热氦温度控制系统（16）获取热核温度给定值和热核温度测量值，反应堆功率控制系统（15）根据核功率测量值与核功率给定值通过比例积分控制算法进行控制，热氦温度控制系统（16）根据热核温度给定值和热核温度测量值通过比例积分控制算法进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，所述蒸汽发生器蒸汽温度控制单元（2）包括蒸汽温度控制系统（17）、氦气流量控制系统（18）、蒸汽温度控制器（19）、氦风机变频器（20）、主氦风机（5）；蒸汽温度控制系统（17）通过蒸汽温度控制器（19）与氦气流量控制系统（18）连接，其中氦气流量控制系统（18）分别与氦风机变频器（20）和氦流量转速表（21）连接，该氦风机变频器（20）与主氦风机（5）连接；

所述蒸汽温度控制系统（17）与输出热功率控制系统（25）连接，蒸汽温度控制系统（17）控制蒸汽温度控制器（19），氦气流量控制系统（18）通过氦风机变频器（20）控制主氦风机（5）；所述蒸汽温度控制系统（17）与氦气流量控制系统（18）组成蒸汽发生器串级控制回路，其中蒸汽温度控制系统（17）为蒸汽发生器串级控制回路的主回路，氦气流量控制系统（18）为蒸汽发生器串级控制回路的副回路。

5.根据权利要求4所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，所述氦气流量控制系统（18）获取氦气流量测量值和氦气流量给定值；其中氦气流量控制系统（18）根据氦气流量测量值与氦气流量给定值的偏差及积分，经过预定氦风机变频器（20）来修正由氦流量转速表（21）给出的主氦风机（5）转速前馈信号，控制氦气流量；

所述主氦风机（5）根据氦气流量设定值，调节相应的转速，氦气流量产生变化，改变堆芯燃料元件和氦气之间的换热系数，使得两者之间的换热量发生变化，进而改变燃料元件的温度，燃料元件温度变化通过温度反应性负反馈改变中子通量，进而实现高温堆功率控制；

所述蒸汽温度控制系统（17）获取蒸汽温度测量值和蒸汽温度给定值，其中蒸汽温度控制系统（17）将蒸汽温度测量值与蒸汽温度给定值进行比较，根据两者的偏差信号及积分，经过预定的蒸汽温度控制器（19）产生氦气流量控制系统（18）的氦气流量给定值的修正量，调节蒸汽温度。

6.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，所述蒸汽发生器蒸汽压力控制单元（3）包括蒸汽压力控制系统（22）、蒸汽发生器（6）、给水泵（14）、给水流量控制器（23）和给水泵转速特性表（24）；其中蒸汽压力控制系统（22）通过给水流量控制器（23）分别与给水泵（14）和给水转速特性表（24）连接，给水转速特性表（24）的输入端与输出热功率控制系统（25）连接，该给水转速特性表（24）的输出端与给水泵（14）连接，给水泵（14）与蒸汽发生器（6）连接；

蒸汽压力控制系统（22）与输出热功率控制系统（25）连接，其中蒸汽压力控制系统（22）控制给水流量控制器（23），所述给水流量控制器（23）用于调节给水泵（14），并通过调节给水泵（14）的流量控制蒸汽发生器（6）出口的蒸汽压力。

7.根据权利要求6所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，所述蒸汽压力控制系统（22）获取蒸汽压力给定值和蒸汽压力测量值，该蒸汽压力控制系统（22）根据蒸汽压力给定值与蒸汽压力测量值的偏差，经过给水流量控制器（23）修正由给水泵转速特性表（24）给出的给水泵转速前馈信号，调节给水泵（14）转速改变蒸汽发生器（6）的给水流量，稳定蒸汽压力。

8.根据权利要求1所述的一种基于高温气冷堆运行控制系统的运行方法，其特征在于，反应堆（4）内部的冷却剂采用其它种类的流体或者气体，不限于氦气。

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