[发明专利]核电厂供热装置控制系统及方法

说明书

本发明提供了核电厂供热装置控制系统及方法，涉及核能供热技术领域，所述核电厂供热装置控制系统包括：第一级压力测量装置、高排压力测量装置、抽汽供热流量测量装置、数据采集模块、核心运算处理模块和信号输出模块；基于上述装置与模块生成抽汽快关调节阀、汽轮机高压缸进汽调节阀和汽轮机低压缸进汽调节阀的动作指令或确定所述汽轮机负荷值，然后基于所述动作指令或所述汽轮机负荷值控制相关设备。本发明提供的技术方案，对供热装置的手动控制方式进行改进，实现对供热抽汽相关设备的智能调节，提高自动化程度，减少人因失误；通过多控制曲线的无扰切换，避免汽轮机负荷变化造成的参数扰动，提高了核电机组供热期间运行的安全可靠性。

技术领域

本申请涉及核能供热技术领域，尤其涉及核电厂供热装置控制系统及方法。

背景技术

我国城市已普遍采用集中供热系统，而采暖能源仍以化石能源为主，难以避免碳氧化物的排放对环境造成影响。核能作为清洁高效稳定的能源，可为用户提供源源不断的热量，核能供热正逐渐成为核能的另一种能源供应型式。

当前核电厂供热系统一般通过手动操作的方法实现抽汽供热参数的调整，由于抽汽量的变化还涉及汽轮机高压缸排压力（以下简称高排压力）及电负荷的同步调整，高排压力的稳定直接关系到汽轮机的运行安全，而电负荷又会直接影响核电厂的发电效益，所以，供热抽汽量的调节是否满足要求至关重要。如果抽汽量通过手动的方式进行，供热负荷的波动时需同步监视及调整抽汽量、高排压力和电负荷多个参数，会增加运行人员的操作负担及人工操作失误的概率，而且手动操作前需要检查各个参数的符合性，热电负荷调整会存在较大的操作时间延迟，系统响应速度慢，从而造成部分发电量的损失并给机组的安全稳定运行带来潜在风险。同时，核电厂供热机组正常运行模式下（非供热季），汽轮机运行在纯凝工况，反应堆与汽轮机负荷协调运行（以下简称堆机协调）一般是通过反应堆功率控制系统自动跟踪汽轮机的第一级压力（代表汽轮机负荷）来实现的，跟踪的依据是汽轮机负荷与第一级压力的函数曲线。在抽汽供热投入运行的情况下，汽轮机负荷与第一级压力的对应关系曲线会随着供热抽汽量的不同而发生偏移。如果还是维持原纯凝工况下的汽轮机负荷与第一级压力的函数曲线运行，会导致堆机协调运行产生负荷匹配误差，而且抽汽量越大，造成的误差越大，影响反应堆系统（一回路）运行参数的稳定性，进而对整个核电机组的安全稳定运行产生潜在的不利影响。

发明内容

本申请提供的核电厂供热装置控制系统及方法，以至少解决相关技术中因人员手动操作存在时间延迟造成的部分发电量的损失及潜在人因操作失误给机组安全稳定运行带来的潜在风险；同时，解决核电厂反应堆与汽轮机负荷匹配误差对核电机组的安全稳定运行产生潜在不利影响的技术问题。

本申请第一方面实施例提出一种核电厂供热装置控制系统，包括：第一级压力测量装置、高排压力测量装置、抽汽供热流量测量装置、数据采集模块、核心运算处理模块和信号输出模块；

所述第一级压力测量装置，用于测量汽轮机的第一级压力以得到第一级压力信号；

所述高排压力测量装置，用于测量汽轮机高压缸的排汽压力以得到排汽压力信号；

所述抽汽供热流量测量装置，用于测量抽汽供热流量以得到抽汽供热流量信号；

所述数据采集模块，用于采集测量得到所述第一级压力信号、所述排汽压力信号和所述抽汽供热流量信号，并将采集的所述一级压力信号、所述排汽压力信号和所述抽汽供热流量信号发送到核心运算处理模块；

所述核心运算处理模块，用于接收数据采集模块发送的所述一级压力信号、所述排汽压力信号和所述抽汽供热流量信号，并基于所述一级压力信号、所述排汽压力信号和所述抽汽供热流量信号生成供热装置中各阀门的动作指令或利用接收到的信号确定所述汽轮机负荷值，同时将所述动作指令或汽轮机负荷值发送到信号输出模块；

所述信号输出模块，用于从核心运算处理模块接收所述动作指令或汽轮机负荷值，并将所述动作指令或汽轮机负荷值分别发送至各相关控制系统及设备。