核反應(yīng)堆控制——核反應(yīng)堆功率控制學(xué)習(xí)小結(jié)

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1、核反應(yīng)堆控制——壓水堆功率控制學(xué)習(xí)小結(jié)班級(jí);2010032學(xué)號(hào)：20101503姓名：劉慧彬壓水堆核電廠有模式A和模式G兩種運(yùn)行模式，目前大型壓水堆都多采用G運(yùn)行模式。在G運(yùn)行模式，核反應(yīng)堆功率控制由功率控制系統(tǒng)（功率補(bǔ)償棒組控制系統(tǒng)）和核反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)（R棒組控制系統(tǒng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。一、功率控制系統(tǒng)功率控制系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)負(fù)荷需求控制功率補(bǔ)償棒組的位置，所以也稱為功率補(bǔ)償棒組控制系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是使功率補(bǔ)償棒組的位置與功率相對(duì)應(yīng)。功率控制系統(tǒng)采用了數(shù)字技術(shù)，主要由作為中央處理單元的微處理器、存儲(chǔ)器和轉(zhuǎn)換器等組成。該系統(tǒng)接收7個(gè)模擬控制信號(hào)和6個(gè)

2、邏輯信號(hào)。模擬信號(hào)經(jīng)由?！獢?shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器處理后輸入。系統(tǒng)輸入的7個(gè)模擬信號(hào)有：（1）最終功率設(shè)定值是在蒸汽排放系統(tǒng)工作時(shí)自動(dòng)生成的二回路功率設(shè)定值；（2）操縱員蒸汽流量限值是操縱員設(shè)置的汽輪機(jī)進(jìn)汽流量最高值；（3）汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力設(shè)定值是操縱員設(shè)置的汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力最高值；（4）汽輪機(jī)負(fù)荷參考值是操縱員在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動(dòng)模式時(shí)設(shè)置的電功率；（5）頻率控制信號(hào)是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動(dòng)模式時(shí)對(duì)電網(wǎng)頻率的補(bǔ)償信號(hào)；（6）頻率貢獻(xiàn)信號(hào)是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入手動(dòng)模式時(shí)對(duì)電網(wǎng)頻率的補(bǔ)償信號(hào)；（7）汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度參考值是操縱員在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入手動(dòng)模式時(shí)設(shè)置的汽輪

3、機(jī)進(jìn)汽流量。最終功率設(shè)定值是由核反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)提供的。它被用作蒸汽排放系統(tǒng)投入工作時(shí)的運(yùn)行功率，或在廠用負(fù)荷運(yùn)行時(shí)或在低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行功率。4蒸汽排放系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力信號(hào)不能再代表二回路總負(fù)荷。在這種情況下，人為設(shè)置一個(gè)功率數(shù)值，它就稱為最終功率設(shè)定值。設(shè)置了最終功率設(shè)定值之后，核反應(yīng)堆即產(chǎn)生大于汽輪機(jī)負(fù)荷的功率，以便汽輪機(jī)負(fù)荷增加時(shí)快速跟蹤。當(dāng)超高壓斷路器斷開(kāi)或汽輪機(jī)脫扣之前，汽輪機(jī)負(fù)荷大于等于30%FP時(shí)，最終功率設(shè)定值設(shè)置為30%FP；當(dāng)超高壓斷路器斷開(kāi)或汽輪機(jī)脫扣之前，汽輪機(jī)負(fù)荷小于30%FP時(shí)，最終功率設(shè)定值設(shè)置為當(dāng)前功

4、率；當(dāng)蒸汽排放系統(tǒng)設(shè)置壓力控制模式時(shí)，最終功率設(shè)定值即為排放壓力設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的功率。（2）～（7）模擬信號(hào)由汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制模式（自動(dòng)或手動(dòng)）提供和操縱員設(shè)置。6個(gè)邏輯信號(hào)（其中4個(gè)由汽輪機(jī)控制系統(tǒng)提供）用于信息管理和控制方式的選擇。（1）蒸汽排放系統(tǒng)設(shè)置壓力控制模式5；（2）汽輪機(jī)脫扣信號(hào)是在壓力控制模式下蒸汽排放閥打開(kāi)信號(hào)；（3）超高壓斷路器斷開(kāi)信號(hào)代表在廠用負(fù)荷下運(yùn)行。在這種情況下，和反應(yīng)堆功率不用汽輪機(jī)負(fù)荷控制，而使用最終功率設(shè)定值控制；（4）汽輪機(jī)控制方式（A/B）A控制汽輪機(jī)負(fù)荷限值方式，使用操縱員蒸汽流量限制和汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力設(shè)定值限值控制信

5、號(hào)；B為正?？刂品绞剑唬?）汽輪機(jī)控制模式（自動(dòng)/手動(dòng)）自動(dòng)模式使用汽輪機(jī)負(fù)荷參考值信號(hào)和頻率控制信號(hào)（核反應(yīng)堆控制和汽輪機(jī)控制均使用該信號(hào)）；手動(dòng)模式使用汽輪機(jī)開(kāi)度參考值信號(hào)和頻率貢獻(xiàn)信號(hào)。當(dāng)運(yùn)行在限值條件下時(shí)不使用該信號(hào)；（6）汽輪機(jī)負(fù)荷速降汽輪機(jī)負(fù)荷以200%FP·（汽輪機(jī)快速降負(fù)荷所要求的）或5%FP·（核反應(yīng)堆功率速降所要求的）速率下降。在這兩種情況下，汽輪機(jī)開(kāi)度參考值信號(hào)都代表汽輪機(jī)負(fù)荷。為了避免功率補(bǔ)償棒組的頻繁動(dòng)作，頻率控制信號(hào)由函數(shù)發(fā)生器的死區(qū)限制。二、冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)核反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度控制系統(tǒng)的功能是通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻劑平均溫度實(shí)現(xiàn)核

6、反應(yīng)堆功率與負(fù)荷的精確匹配。由于它是通過(guò)調(diào)節(jié)R棒組實(shí)現(xiàn)的，所以又稱為R棒組控制系統(tǒng)。冷卻劑4平均溫度是壓水核反應(yīng)堆功率控制的主調(diào)節(jié)量，它的變化反應(yīng)了核反應(yīng)堆功率與負(fù)荷的失配情況。用調(diào)節(jié)冷卻劑平均溫度配合功率補(bǔ)償棒的控制實(shí)現(xiàn)最終的核反應(yīng)堆功率控制是壓水堆功率控制突出特點(diǎn)之一。R棒組控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。它由三通道非線性調(diào)節(jié)器、棒速程序控制單元和控制棒棒速邏輯控制裝置及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等設(shè)備組成。R棒組控制系統(tǒng)的輸入量是反映堆芯功率的中子注量率信號(hào)、反映汽輪機(jī)負(fù)荷和最終功率設(shè)定值中最大值信號(hào)以及核反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度測(cè)量信號(hào)。在核反應(yīng)堆功率運(yùn)行工況，當(dāng)負(fù)荷需求與核反應(yīng)

7、堆功率出現(xiàn)不平衡時(shí)，給出溫度偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)經(jīng)棒速程序控制單元后產(chǎn)生R棒組移動(dòng)速度和方向（提升或插入）信號(hào)，然后通過(guò)邏輯控制裝置和可控硅電源按一定程序輸出控制棒的驅(qū)動(dòng)電流脈沖使棒在堆芯移動(dòng)以改變堆芯反應(yīng)性，達(dá)到改變核反應(yīng)堆功率的目的。三、硼濃度控制一回路慢化劑（冷卻劑）硼濃度控制是反應(yīng)性控制的主要手段之一。硼濃度控制是通過(guò)核反應(yīng)堆化學(xué)與容積控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)調(diào)節(jié)慢化劑中可溶性中子吸收劑的濃度的方法補(bǔ)償和調(diào)節(jié)堆芯的反應(yīng)性和負(fù)荷跟蹤過(guò)程中氙毒引起的慢變化反應(yīng)性。調(diào)硼的好處：①減少了控制棒數(shù)量；②改善了軸向功率分布；③可增大核反應(yīng)堆后備反應(yīng)性，使堆壽期延長(zhǎng)，

8、燃耗增加；④簡(jiǎn)化堆芯結(jié)構(gòu)。1.化學(xué)與容積控制系統(tǒng)化學(xué)