[发明专利]核电厂公开水域系统换热器压差报警方法和装置有效

专利信息
申请号: 201611142205.9 申请日: 2016-12-12
公开(公告)号: CN106767120B 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 廖金远;胡剑;杨廷;彭跃 申请(专利权)人: 中广核工程有限公司;中国广核集团有限公司
主分类号: F28F27/00 分类号: F28F27/00
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 王基才
地址: 518124 广东省深圳市大*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 压差 换热器 水域 系统换热器 报警 核电厂 流量函数 水位函数 方法和装置 可用性 报警装置 清洗频率 水域水位 误触发 推导 触发 取水 测量 水位 机组
【说明书】:

发明公开了一种核电厂公开水域系统换热器压差报警方法及报警装置。该方法包括以下步骤:推导得出公开水域系统换热器的换热器压差限值‑流量函数关系式或换热器压差限值‑水位函数关系式;获取换热器流量值Q并将Q代入换热器压差限值‑流量函数关系式,或获取公开水域系统取水水位L并将L代入换热器压差限值‑水位函数关系式,计算得出换热器压差限值ΔPmax;获取换热器测量压差ΔP,并将ΔP与ΔPmax进行比较,如果ΔP大于等于ΔPmax,则触发压差高报警。本发明可以解决由于公开水域水位变化导致换热器压差报警误触发问题,降低换热器的清洗频率;也可以提高公开水域系统的可用性,进而提高机组运行的可靠性、经济性。

技术领域

本发明属于核电厂运行监测领域,更具体地说,本发明涉及一种核电厂公开水域系统换热器压差报警方法和装置。

背景技术

在核电厂运行过程中,上游系统的余热和机械设备运转的摩擦热均通过CCWS系统(Component Cooling Water System,设备冷却水系统)收集;然后由EWS系统(EssentialWater System,重要厂用水系统)疏散到环境中。核电厂核岛的堆芯和乏燃料余热也是通过核级CCWS系统和EWS系统传递到环境中的。

请参阅图1所示的已公开核电厂的EWS系统流程示意图。EWS泵10从公开水域(海水、河水、湖水或水库水等)取水,经过滤器12的过滤之后,通过换热器14吸收CCWS系统从上游用户中收集的热量,然后排出到环境中。其中,直流式EWS系统直接将吸收热量的工质排出到外部水域,以外部水域作为最终热阱;循环式EWS系统通过冷却塔将热量散发到大气中,以大气作为最终热阱。

由于EWS系统的工质是公开水域水,取水水位受到外部水位变化的影响,会出现显著地变化;而且公开水域水的水质相对较差,容易含有杂质,换热器14的冷侧容易积垢堵塞。并且,出于安全性(考虑设备单一故障)、经济性(保障系统可用率)的原因,每个冷却系列配备的EWS泵10和换热器14都可能是多个,投运泵数量和换热器数量也会对换热器流量、驱动力的变化产生直接影响。因此公开水域系统换热器压差是一个变化范围较大的参数。

为了监测EWS系统的运行,换热器14需要设置压差报警,目的是当换热器14发生积垢堵塞时,触发压差高报警,提醒操作员换热器14应进行清洗;当堵塞持续增加,换热器压差持续增大,流量低于安全准则流量时,EWS系统不可用。

由于平均水位是出现频率最高的水位条件,在污垢条件下该压差值出现时,除非水位特别高,否则均说明换热器14阻塞程度较为明显。因此,已知核电厂的EWS系统换热器压差报警方法通常取平均水位、换热器污垢工况下的换热器压差值(圆整)作为EWS系统换热器压差报警定值,也就是图2中的横线。当换热器压差超过该定值时,发出报警提醒操作员换热器14存在堵塞,应及时对换热器14进行清洗。

但事实上,由于EWS系统换热器压差受水位变化影响,在相同的管网阻力情况下,当水位低于平均水位时,换热器流量比较小,压差也比较小;当水位高于平均水位时,换热器流量大,压差也比较大。由于上述报警设置方法没有考虑水位的变化,因此会导致在低水位、高水位时,换热器压差高报警可能出现误报警,图2中阴影区域即为换热器压差高报警误触发区域——在低水位区域,系统应该报警但却不能触发;在高水位区域,系统不应报警却触发报警。报警触发的不准确将会不必要地增加换热器14的清洗频率,增加EWS系统的不可用性,进而增加机组的不可用性,对机组安全、可用性造成影响。

有鉴于此,确有必要提供一种能够解决上述问题的核电厂公开水域系统换热器压差报警方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种报警准确的核电厂公开水域系统换热器压差报警方法和装置,以提高公开水域系统、机组运行的可靠性和经济性。

为了实现上述发明目的,本发明提供了一种核电厂公开水域系统换热器压差报警方法,其包括以下步骤:

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