[发明专利]核电站汽轮机控制方法及控制系统

说明书

本发明属于核电技术领域，提供了一种核电站汽轮机控制方法及控制系统。在本发明中，通过实时检测蒸汽母管的压力，以获取蒸汽母管的压力实测值，并在蒸汽母管的压力实测值与蒸汽母管的压力基准值之间的差值的绝对值大于预设阈值时，调节蒸汽母管压力控制器的输出值，并获取汽轮机的实测功率、目标功率以及当前转速，进而根据汽轮机的实测功率、目标功率、当前转速以及蒸汽母管压力控制器的输出值，调节汽轮机的主调阀，以使汽轮机输出功率恒定。本发明核电站汽轮机控制方法可自动对汽轮机的主调阀进行调节，不需要人为操作，消除了人为操作带来的安全隐患，局限性低和适用性高。

技术领域

本发明属于核电技术领域，尤其涉及一种核电站汽轮机控制方法及控制系统。

背景技术

针对二回路核电系统而言，核电设备主要由核岛系统(一回路)、常规岛(二回路)系统主设备和辅助设备构成；其中，核岛系统指的是核反应堆功率控制系统，常规岛系统指的是汽轮机调节系统，在核电系统正常运行时，一回路功率和二回路功率需匹配，即当二回路汽轮机功率稳定时，反应堆功率也将维持稳定。

然而，当二回路出现某些异常工况导致热效率出现大的下降，例如一台循环水泵跳闸或二回路疏水阀开启导致二回路蒸汽泄漏时，汽轮机实测电功率将下降；或者电网波动导致的汽轮机实测电功率下降，从而使得负荷控制器的汽轮机实测功率与汽轮机功率给定值存在正偏差，此时负荷控制器输出将使得汽轮机调阀控制器开大汽轮机主调阀，以维持汽轮机输出功率能够达到目标负荷，而持续开大汽轮机主调阀将导致一回路的蒸汽母管压力和温度的持续下降，从而使得一、二回路功率不匹配，为了使得一、二回路功率匹配，需要不断提升一回路中温度棒的棒位，如此将导致核功率的不断上升，而核功率的不断上升将使得反应堆超功率运行，如此易引发反应堆停堆，更甚者将会导致安全事故的发生。

目前，为了上述问题，现有技术主要采用以下两种方法：

(1)依靠操作员手动干预：通过降低汽轮机功率设定值或者将汽轮机功率调节置为手动状态，人为阻止因汽轮机主调阀持续开大导致的蒸汽母管压力下降与核功率持续上升。虽然该方法可以有效的阻止汽轮机主调阀的持续开大，但是其需要操作员人为干预，自动化水平低；此外，由于核电机组大多处于满功率运行工况，出现以上异常工况时需要操作员人为干预，会给操作员带来巨大的心理压力，可能出现操作员干预不及时甚至发生人为失误的可能，存在较大的安全隐患；

(2)在核电系统中配备高压缸入口压力限制功能，该功能用于阻止汽轮机主调阀意外开大时所导致的高压缸入口压力持续上升，其主要是通过高压缸入口压力限制功能限定汽轮机负荷控制器输出的上限，以此限制汽轮机调阀控制器的输入。具体的，由操作员手动给定高压缸入口压力限制值，而根据汽轮机热平衡计算得知：当蒸汽母管压力值一定时，主调阀的开大会导致高压缸入口压力值测量值上升，当压力当测量值上升至限定值时，限制功能将生效，主调阀将被阻止进一步开大，反应堆核功率也将被阻止进一步上升。

虽然该方法同样可以有效的阻止汽轮机主调阀的持续开大，但是其需要操作员预先设置高压缸入口压力限制值，且操作员需要根据核电机组不同的功率水平不断的更改该设定值，因此自动化水平低；另外，高压缸入口压力限制仅能限制高压缸入口压力上升，无法阻止压力下降，因此当二回路波动，产生关小汽轮机主调阀的效果时该功能无法干预；此外，高压缸进汽仅能代表二回路的部分用汽，并没有包含经汽轮机旁路送凝汽器的用汽，因此无法在核电厂各种运行工况下均表征整个二回路的总功率，有一定的局限性。

综上所述，现有技术在解决反应堆因二回路的汽轮机主调阀异常开启所导致的超功率运行时存在安全隐患高、自动化低、局限性强以及适用性低的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种核电站汽轮机控制方法及控制系统，旨在解决现有技术在解决反应堆因二回路的汽轮机主调阀异常开启所导致的超功率运行时存在安全隐患高、自动化低、局限性强以及适用性低的问题。

本发明是这样实现的，一种核电站汽轮机控制方法，所述核电站汽轮机控制方法包括：