RU2539567C1 - Power plant control method - Google Patents
Power plant control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539567C1 RU2539567C1 RU2013137199/07A RU2013137199A RU2539567C1 RU 2539567 C1 RU2539567 C1 RU 2539567C1 RU 2013137199/07 A RU2013137199/07 A RU 2013137199/07A RU 2013137199 A RU2013137199 A RU 2013137199A RU 2539567 C1 RU2539567 C1 RU 2539567C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- temperature
- steam generator
- signal
- setting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области управления энергетическими установками, включая ядерные энергетические стационарные и транспортные установки, в том числе с жидкометаллическим теплоносителем и закритическими параметрами пара.The invention relates to the field of control of power plants, including nuclear power stationary and transport plants, including with a liquid metal coolant and supercritical steam parameters.
Известны способы управления ядерной энергетической установкой путем поддержания заданной температуры пара изменением температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора и регулированием давления пара клапаном травления или дросселирования пара. [Плютинский В.И., Погорелов В.И. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1983. Стр.168, рис.9.6 и стр.174, рис.9.12].Known methods for controlling a nuclear power plant by maintaining a predetermined steam temperature by changing the temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator and by adjusting the steam pressure with an etching or throttling valve. [Plyutinsky V.I., Pogorelov V.I. Automatic control and protection of nuclear power plants. - M .: Energoatomizdat, 1983. P.168, fig. 9.6 and p. 174, fig. 9.12].
В парогенераторах без сепаратора регулирование температуры пара изменением расхода питательной воды сопровождается изменением давления пара. Это может привести к увеличению травления пара или степени дросселирования пара, снижению КПД установки. Кроме того, одновременное влияние на давление пара системы регулирования температуры пара и системы регулирования давления пара могут вызвать автоколебания между регуляторами клапаном травления пара и температуры теплоносителя.In steam generators without a separator, the regulation of steam temperature by changing the flow rate of feed water is accompanied by a change in steam pressure. This can lead to an increase in the etching of the steam or the degree of throttling of the steam, and a decrease in the efficiency of the installation. In addition, the simultaneous effect on the steam pressure of the steam temperature control system and the steam pressure control system can cause self-oscillations between the regulators of the steam etching valve and the coolant temperature.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ управления энергетической установкой поддержанием температуры пара путем регулирования температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу отклонения ее измеренного значения от своей уставки, при этом давление пара регулируют корректировкой заданного расхода питательной воды по сигналу отклонения измеренного давления от своей уставки. [Юркевич Г.П. Принципы управления реакторами с регулируемой циркуляцией теплоносителя. // Атомная энергия. 2002. Т.93. Вып.3, рис. стр.192, текст стр.194-196].Closest to the proposed method in technical essence is a method of controlling a power plant by maintaining the temperature of the steam by adjusting the temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator according to the signal deviating its measured value from its set point, while the steam pressure is adjusted by adjusting the set flow rate of the feed water according to the signal deviating the measured pressure from its setting. [Yurkevich G.P. The principles of control of reactors with controlled circulation of the coolant. // Atomic Energy. 2002.V. 93. Issue 3, Fig. p. 192, text p. 194-196].
Известный способ имеет следующие недостатки. Для поддержания заданного значения температуры пара задание температуры теплоносителя на входе парогенератора без сепаратора (или на выходе реактора ядерной энергетической установки) производится по заранее рассчитанной программе пропорционально сигналу изменения уставки мощности. Реальные условия могут отличаться от расчетных. Соответственно погрешностям расчета температура пара будет отличаться от заданного значения. Кроме того, регулирование давления пара изменением расхода питательной воды ведет к изменению мощности установки, а соответственно к изменению температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора (на выходе реактора ядерной энергетической установки) и одновременно изменению температуры пара. При этом изменение температуры теплоносителя на входе парогенератора сопровождается изменением давления пара. Все это может вызвать автоколебания между регуляторами температуры и давления пара.The known method has the following disadvantages. To maintain the set value of the steam temperature, the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator without a separator (or at the outlet of the reactor of a nuclear power plant) is performed according to a pre-calculated program in proportion to the signal for changing the power setpoint. Actual conditions may vary. According to the calculation errors, the steam temperature will differ from the set value. In addition, the regulation of steam pressure by changing the flow rate of feed water leads to a change in the power of the installation, and, accordingly, to a change in the temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the reactor of a nuclear power plant) and at the same time a change in the temperature of the steam. In this case, a change in the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator is accompanied by a change in steam pressure. All this can cause self-oscillations between the temperature and steam pressure regulators.
Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков прототипа.The objective of the invention is to remedy these disadvantages of the prototype.
Поставленная задача и получаемый технический результат реализуются предложенной совокупностью существенных признаков:The task and the resulting technical result are implemented by the proposed set of essential features:
Способ управления энергетической установкой поддержанием температуры пара путем регулирования температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу отклонения ее измеренного значения от своей уставки, при этом регулируют давление пара корректировкой заданного расхода питательной воды по сигналу отклонения измеренного давления пара от своей уставки,A method of controlling a power plant by maintaining the temperature of the steam by adjusting the temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator according to a signal deviating its measured value from its set point, while regulating the steam pressure by adjusting the set flow rate of the feed water according to the signal deviating the measured steam pressure from its set point,
причемmoreover
дополнительно вводят уставку температуры пара и процесс корректировки уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора, формируют сигнал отклонения измеренной температуры пара от уставки температуры пара, затем по полученному сигналу отклонения управляют корректировкой уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора, при этомadditionally enter the steam temperature setting and the process of adjusting the temperature setting of the primary coolant at the input of the steam generator, generate a signal for deviation of the measured steam temperature from the steam temperature setting, then, using the received deviation signal, control the setting of the temperature of the primary coolant at the input of the steam generator,
- дополнительно вводят уставку включения корректора уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора, а при достижении измеренной температуры пара этой уставки включают управление корректировкой уставки температуры теплоносителя первого контура парогенератора на входе парогенератора;- additionally enter the setting for the inclusion of the corrector setting the temperature of the primary coolant at the input of the steam generator, and when the measured steam temperature of this setting is reached, control the adjustment of the temperature setting of the coolant of the primary circuit of the steam at the input of the steam generator;
- дополнительно вводят процесс включения и отключения действия корректировки уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу температуры пара, при этом в момент начала действия корректировки заданного расхода питательной воды по сигналу отклонения давления пара от своей уставки управление корректировкой уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора отключают, а включают его в момент окончания действия корректировки заданного расхода питательной воды;- additionally, the process of enabling and disabling the action of adjusting the temperature setting of the primary coolant at the input of the steam generator according to the steam temperature signal is introduced, while at the time of the start of the action of adjusting the set flow rate of the feed water according to the signal of the deviation of the steam pressure from its setpoint, controlling the adjustment of the temperature setting of the primary coolant at the input the steam generator is turned off, and it is turned on at the time that the adjustment of the set feed water flow is completed;
- дополнительно вводят процесс включения и отключения действия корректировки заданного расхода питательной воды по сигналу отклонения давления пара от своей уставки, при этом в момент начала действия корректировки уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу температуры пара управление корректировкой заданного расхода питательной воды отключают, а включают его в момент окончания действия корректировки уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу температуры пара.- additionally, the process of enabling and disabling the adjustment of the set flow rate of the feed water according to the steam pressure deviation signal from its set point is introduced, while at the time of the start of the adjustment of the coolant temperature setting of the primary circuit at the steam generator input by the steam temperature signal, the control of the adjustment of the set feed water flow is disabled, and include it at the end of the adjustment of the temperature setpoint of the primary coolant at the input of the steam generator according to the signal A pair of teratures.
Указанная выше совокупность существенных признаков поясняется следующим:The above set of essential features is illustrated by the following:
Коррекция уставки температуры теплоносителя первого контура на выходе реактора по температуре пара позволяет исключить влияние ошибок расчета и обеспечить поддержание заданной температуры пара на всех уровнях энергетической мощности. Наибольший экономический эффект может быть получен при использовании предлагаемого способа при закритических температурах пара.The correction of the temperature setting of the primary coolant at the outlet of the reactor in terms of steam temperature eliminates the influence of calculation errors and ensures that the set steam temperature is maintained at all levels of energy power. The greatest economic effect can be obtained by using the proposed method at supercritical steam temperatures.
Приоритет включения корректировки заданного расхода питательной воды или включения корректировки заданной температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора определяется требованиями к параметрам пара, зависит от типа парогенератора и турбины и устанавливается в процессе проектирования системы управления энергетической установки и по результату математического моделирования процесса управления энергетической установкой.The priority of turning on the adjustment of the set flow rate of feed water or turning on the correction of the set temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator is determined by the requirements for steam parameters, depends on the type of the steam generator and turbine and is set during the design of the control system of the power plant and based on the result of mathematical modeling of the control process of the power plant.
Пример реализации предлагаемого способа рассмотрен для энергетической установки, где в качестве источника тепла применен ядерный реактор. Схема реализации способа представлена на фигуре с пояснениями в описании, где использованы следующие обозначения:An example of the implementation of the proposed method is considered for a power plant, where a nuclear reactor is used as a heat source. The implementation diagram of the method is presented in the figure with explanations in the description, where the following notation is used:
1 - корректор уставки температуры теплоносителя на входе парогенератора(на выходе ядерного реактора);1 - corrector for setting the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
2 - блок управления корректором уставки температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора);2 - control unit for the corrector for setting the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
3 - блок включения корректора уставки температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора);3 - unit for turning on the corrector for setting the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
4 - блок управления исполнительными механизмами регулирующих органов изменения температуры теплоносителя на выходе ядерного реактора 5;4 - control unit actuators of regulatory bodies for changing the temperature of the coolant at the outlet of the nuclear reactor 5;
5 - ядерный реактор;5 - a nuclear reactor;
6 - парогенератор;6 - steam generator;
7 - устройство отключения и включения блока 2 управления корректором уставки температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора) или блока 11 управления корректором задания расхода питательной воды;7 - device for turning off and on the control unit 2 for the corrector for setting the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor) or the control unit 11 for controlling the corrector for setting the flow rate of feed water;
8 - блок управления расходом питательной воды;8 - feed water flow control unit;
9 - задатчик расхода питательной воды;9 - feed water flow rate adjuster;
10 - корректор задания расхода питательной воды;10 - corrector job feed water;
11 - блок управления корректором задания расхода питательной воды;11 - control unit corrector job feed water;
12 - блок управления клапаном травления; а также12 - control unit etching valve; as well as
tоупг - уставка температуры пара;toug - steam temperature setting;
tоувк - уставка температуры включения корректора уставки температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора);touvk - set temperature for switching on the corrector for setting the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
tоУвых яр - уставка температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора);toUvykh yar - set point for the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
tовых яр - сигнал измеренной температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора);t yar - signal of the measured temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor);
Δto=tоУвых яр - tовых яр - сигнал отклонения температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора) от своей уставки;Δto = tоУvyh yar - ty yar - a signal of deviation of the temperature of the coolant at the input of the steam generator (at the output of the nuclear reactor) from its setting;
tопг - сигнал измеренной температуры пара;topg is the signal of the measured vapor temperature;
Ри - сигнал измеренного давления пара;Ri is the signal of the measured vapor pressure;
Pу - уставка давления пара.Ru - steam pressure set point.
Контур теплоносителя реактора называют первым контуром установки и парогенератора, а контур питательной воды и пара называют вторым контуром установки и парогенератора.The reactor coolant circuit is called the first circuit of the installation and the steam generator, and the feed water and steam circuit is called the second circuit of the installation and the steam generator.
Коррекция уставки tоУвых яр температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора) производится только в диапазоне прямой зависимости температуры пара tопг от температуры теплоносителя tовых яр первого контура. При изменении расхода питательной воды во втором контуре температура пара tопг может выйти из диапазона прямой зависимости от температуры теплоносителя первого контура tовых яр. Поэтому блок 3 включает корректор 1 уставки tоУвых яр температуры теплоносителя на входе парогенератора (на выходе ядерного реактора), когда измеренная температура tопг пара достигает значение уставки tоувк. Осуществляется коррекция уставки tоУвых яр по сигналу блока 2 - разности измеренной температуры пара tопг и ее уставки tоупг. По сигналу отклонения Δto=tоУвых яр - tовых яр блок управления 4 с помощью исполнительных механизмов регулирующих органов устанавливает температуру теплоносителя на выходе реактора (теплоносителя первого контура на входе парогенератора) tовых яр равной новому значению уставки температуры теплоносителя на выходе реактора (теплоносителя первого контура на входе парогенератора) tоУвых яр.The correction of the set point of the coolant temperature at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor) is carried out only in the range of the direct dependence of the vapor temperature topg on the coolant temperature towy of the primary circuit. With a change in the feed water flow rate in the second circuit, the steam temperature topg can go out of the range of direct dependence on the temperature of the coolant of the first circuit t yards. Therefore, block 3 turns on the corrector 1 of the setpoint tUVy yar of the temperature of the coolant at the inlet of the steam generator (at the outlet of the nuclear reactor) when the measured temperature topg of steam reaches the value of the setpoint tувvk. The setpoint tOUvy yar is corrected according to the signal from unit 2, the difference between the measured steam temperature ttopg and its setpoint toup. Based on the deviation signal Δto = tOuV yar - tv yar, the control unit 4 sets the temperature of the coolant at the outlet of the reactor (primary coolant at the inlet of the steam generator) using the actuators of the regulating organs) t yar equal to the new value of the coolant temperature setting at the reactor outlet (primary coolant at the inlet) steam generator)
Если по результату математического моделирования процесса управления энергетической установкой корректировка уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора tоУвых яр по сигналу разности измеренной температуры пара tопг и ее уставки tоупг имеет приоритет перед корректировкой заданного значения расхода питательной воды по сигналу отклонения давления пара от своей уставки, то устройство 7 по заданному алгоритму между блоками 2 и 11 включает и выключает блок управления 11, когда работает блок 2.If, based on the result of mathematical modeling of the power plant control process, the correction of the primary coolant temperature setpoint at the steam generator inlet to the right angle by the signal of the difference in the measured steam temperature topg and its set point topg takes precedence over the correction of the set value of the feed water flow according to the signal of the steam pressure deviation from its setting, then the device 7 according to a predetermined algorithm between blocks 2 and 11 turns on and off the control unit 11 when the block 2 is operating.
Если приоритет перед корректировкой уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора по сигналу разности измеренной температуры пара tопг и ее уставки tоупг имеет корректировка заданного значения расхода питательной воды по сигналу отклонения давления пара от своей уставки, то устройство 7 по заданному алгоритму между блоками 2 и 11 включает и выключает блок управления 2, когда работает блок 11.If priority over adjusting the temperature setting of the primary coolant at the input of the steam generator by the signal of the difference in the measured steam temperature topg and its settings topg has the correction of the set value of the feed water flow according to the signal of the deviation of the steam pressure from its setting, then device 7 according to the given algorithm between blocks 2 and 11 turns control unit 2 on and off when unit 11 is operating.
Это позволяет исключить одновременную работу корректора уставки температуры теплоносителя первого контура на входе парогенератора и корректора заданного расхода питательной воды, а соответственно их одновременное взаимное влияние, создание ими автоколебаний в системе управления энергетической установки.This allows to exclude the simultaneous operation of the corrector for setting the temperature of the primary coolant at the inlet of the steam generator and the corrector for the set feed water flow rate, and accordingly their simultaneous mutual influence, the creation of self-oscillations by them in the control system of the power plant.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137199/07A RU2539567C1 (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Power plant control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137199/07A RU2539567C1 (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Power plant control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2539567C1 true RU2539567C1 (en) | 2015-01-20 |
| RU2013137199A RU2013137199A (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53281934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013137199/07A RU2539567C1 (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Power plant control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539567C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4326917A (en) * | 1979-10-02 | 1982-04-27 | The Babcock & Wilcox Company | Method of nuclear reactor control using a variable temperature load dependent set point |
| RU2068204C1 (en) * | 1993-05-28 | 1996-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "БИНИС" | Reactor heat-up control method |
| RU2190266C2 (en) * | 2000-07-03 | 2002-09-27 | Юркевич Геннадий Петрович | Method for controlling power installation warm-up duty |
| US6674826B1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-01-06 | Westinghouse Electric Company Llc | Method of operating a nuclear power plant at multiple power levels |
| US20110200155A1 (en) * | 2006-02-28 | 2011-08-18 | Atsushi Fushimi | Nuclear Reactor System and Nuclear Reactor Control Method |
-
2013
- 2013-08-08 RU RU2013137199/07A patent/RU2539567C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4326917A (en) * | 1979-10-02 | 1982-04-27 | The Babcock & Wilcox Company | Method of nuclear reactor control using a variable temperature load dependent set point |
| RU2068204C1 (en) * | 1993-05-28 | 1996-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "БИНИС" | Reactor heat-up control method |
| RU2190266C2 (en) * | 2000-07-03 | 2002-09-27 | Юркевич Геннадий Петрович | Method for controlling power installation warm-up duty |
| US6674826B1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-01-06 | Westinghouse Electric Company Llc | Method of operating a nuclear power plant at multiple power levels |
| US20110200155A1 (en) * | 2006-02-28 | 2011-08-18 | Atsushi Fushimi | Nuclear Reactor System and Nuclear Reactor Control Method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013137199A (en) | 2015-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8811560B2 (en) | System of controlling steam generator level during main feed-water control valve transfer for nuclear power plant | |
| JP2005226991A (en) | Method and apparatus for drum water level control for drum-type boiler | |
| RU2669537C1 (en) | Turbine control unit with thermal load regulator as the main regulator | |
| US9841185B2 (en) | Steam temperature control using model-based temperature balancing | |
| RU2015145845A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PROVIDING REVERSE CURRENT (FROM) THROUGH POWER SUPPLY UNIT SUPPLY FAN | |
| US10126810B2 (en) | Method for controlling power generation unit to desired output as specified by load demand signal by using modified control signal | |
| CN104595885A (en) | Control method of minimum-flow recirculation valve of water supply pump of power station boiler | |
| JP2017194312A5 (en) | ||
| US9689280B2 (en) | Control valve control method and control device, and power generating plant utilizing same | |
| US20150184552A1 (en) | Controlling apparatus and starting method | |
| Sukede et al. | Auto tuning of PID controller | |
| RU2014106649A (en) | METHOD FOR ENSURING FREQUENCY CHARACTERISTICS OF STEAM-GAS POWER PLANT | |
| JP2017194312A (en) | Output control apparatus and method for nuclear power plant | |
| JP5964029B2 (en) | Auxiliary feed valve control device for steam generator | |
| RU2539567C1 (en) | Power plant control method | |
| RU2601320C1 (en) | Power control method of combined-cycle plants and apparatus for its implementation | |
| RU2565605C1 (en) | Power plant control method | |
| Huang et al. | A feed-forward and feedback control scheme for boiler-turbine coordination control system | |
| RU2529555C1 (en) | Method of nuclear reactor control | |
| JP2015222230A (en) | Output control method of nuclear power plant and output control system | |
| JP6543175B2 (en) | Control device and control method of control valve | |
| RU2740641C1 (en) | Multi-position apparatus for emergency reduction of nuclear reactor power | |
| KR20220019829A (en) | Control device of power plant, power plant and control method of power plant | |
| RU2620612C2 (en) | Drum boiler superheated steam automatic temperature control system | |
| RU2523625C1 (en) | Method to control power plant heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180809 |