[发明专利]一种基于数字化技术的主回路流量精确测量方法

说明书

技术领域

本发明属于一种核电厂反应堆冷却剂系统过程测量方法，具体涉及一种基于数字化技术的主回路流量精确测量方法。

背景技术

在压水堆核电站中，反应堆冷却剂系统主回路流量是重要的过程参数，如果流量过低，冷却剂带走堆芯热量的能力就会降低，危机到堆芯的安全，因此，当流量低于设定限值时就需要触发停堆，同时，反应堆冷却剂系统主回路流量也是重要的运行参数。因此，尽可能准确地测量反应堆冷却剂系统主回路流量是提高电厂安全性和经济性的重要发展方向。

通常，为了简化测量系统，反应堆冷却剂系统主回路流量测量系统利用反应堆冷却剂系统主回路弯头取压，如图1所示：

当流体通过弯头时，由于受弯头的约束，流体做类似于圆周运动，产生的离心力作用于弯头的两侧，从而使弯头的内外两侧产生一个压差。该压差的大小与弯头的形状、流体的流速以及流体的密度有关，通常可以表达为：

v=CΔPρ]]>

其中C为流量系数，v为流速，ρ为流体密度，ΔP为弯头内外侧之间的差压。

由于传统的核电厂I&C系统采用模拟技术，很难实时计算水的密度，因此，电厂通常在热态零功率水平下，将所有主泵都正常投入运行的额定流量标定为100%，其他工况下冷却剂密度近似认为不变，即直接用差压计算流量，不考虑密度的变化。由于缺少密度补偿，测量系统无法准确测量异常工况下的实际流量，对电厂的安全性和经济性都有不利影响。

随着数字化技术的广泛应用，比如国内的岭澳二期核电厂就采用了全数字化的仪控平台，复杂的信号处理方法实现起来变得可行，而且越来越容易，因此，不论是从提高电厂安全性角度还是提升人因工程水平角度，对传统核电厂中所采用的主回路流量方法进行改进都十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于数字化技术的主回路流量精确测量方法，它通过采用数字化技术，对不同工况下冷却剂密度进行计算，提升各种工况下主回路流量测量的准确性。

本发明是这样实现的，一种基于数字化技术的主回路流量精确测量方法，它包括如下步骤，

（1）获得流量系数C和主管道流通截面积S；

（2）获得测量数据；

（3）计算冷却剂密度ρL；

（4）计算冷却剂流速v；

v=C·ΔPρL]]>

（5）计算冷却剂流量。

所述的步骤（1）为当核电厂主回路弯头生产完成后，可以由厂家进行试验标定获得流量系数C，也可以在电厂调试期间，通过调试获得流量系数C，由主管道制造方提供流通截面积S。

所述的步骤（2）为通过设置在弯头处的差压变送器测量弯头内外侧差压ΔP；通过设置在环路上的温度计测量流过弯头处的冷却剂温度T；通过设置在稳压器的窄量程压力变送器测量主回路压力Pg；通过布置在安全壳的绝对压力表测量安全壳内的绝对压力Pc。

所述的步骤（3）为

1）计算冷却剂的绝对压力P_a＝P_g+P_c

2）计算下列系数：

H₁=-38.39+0.492P_a

H₂=4.043-3.027×10^-3P_a

H₃=-11427.6+1545.2P_a

H₄=-26351+1239.1P_a

D₁=999.55+0.497P_a