真空電化學除氧器在核電廠中液位控制系統(tǒng)的作用？ 舉例說明理解“您”所介紹的真空電化學除氧器的作用，希望給“您”帶來幫助。在核電廠中,真空電化學除氧器主要用于去除凝結(jié)水中的溶解氧,并為主給水泵提供足夠的凈正吸入壓頭,為蒸汽發(fā)生器提供一定的水裝量儲備。在機組運行時,需控制凝結(jié)水上水流量,維持真空電化學除氧器液位在設定值。某核電廠采用三沖量.內(nèi)部串遙遙控制方式，所謂三沖量,輸入一(IN1)為凝結(jié)水流量，輸入二(IN2)為給水流量,輸入三(IN3)為真空電化學除氧器水箱液位。所謂內(nèi)部串遙遙,指每個控制器內(nèi)部設定有兩個回路(LOOP1LOOP2),LOOP2為主回路用于液位控制,LOOP1為副回路用于凝結(jié)水流量調(diào)節(jié),主.副回路是串聯(lián)作用的,LOOP1的輸出直接作用于液位控制閥。在反應堆功率穩(wěn)定時,真空電化學除氧器水位取決于凝結(jié)水流量與給水流量變化量的平衡,如果這兩個流量中的一個大幅度變化,都會導致真空電化學除氧器液位產(chǎn)生較大的變化。
綜上所述，當給水流量、高加疏水量真空電化學除氧器抽汽量變化時,都會影響真空電化學除氧器液位,要想控制系統(tǒng)的動態(tài)變化過程,則需要采用PID控制器來實現(xiàn)氣動調(diào)節(jié)閥的快速響應，同時要對控制系統(tǒng)和運行方式進行優(yōu)化,下面以某CANDU6機組為例,結(jié)合實際運行經(jīng)驗,闡明對核電廠真空電化學除氧器控制系統(tǒng)及運行方式的優(yōu)化。
1◆控制系統(tǒng)優(yōu)化
某核電廠真空電化學除氧器液位控制系統(tǒng)有三個回路,分別為主回路(真空電化學除氧器液位)、副回路(凝泵出口流量)和前饋回路(蒸發(fā)器給水流量)。主回路用于校正水位偏差,副回路快速消除內(nèi)擾,而前饋用于補償外部擾動,克服遙遙水位現(xiàn)象。為遙遙被調(diào)量無靜差，主副調(diào)節(jié)器均采用PID控制方式。
1.1◆控制器參數(shù)優(yōu)化
當機組出現(xiàn)瞬態(tài)時,汽輪機脫扣,真空電化學除氧器失去汽輪機抽汽,同時失去高加至真空電化學除氧器的疏水,造成凝結(jié)水流量與給水流量不匹配,真空電化學除氧器的液位下降。當真空電化學除氧器液位低于備用控制閥參與控制的設定值時,在積分項的作用下,備用液位控制閥迅速全開,造成了真空電化學除氧器液位快速上開，有可能觸發(fā)真空電化學除氧器高液位保護動作,導致上水控制閥關(guān)閉,遙遙喪失真空電化學除氧器上水。通過對機組瞬態(tài)工況的分析,確認導致真空電化學除氧器液位大幅波動的原因是控制器Loop2的響應偏慢,需要系統(tǒng)快速響應的時候沒有跟上,通過在5%滿功率范圍內(nèi)在線擾動實驗,確定了真空電化學除氧器液位控制器主環(huán)Loop2的優(yōu)控制參數(shù),提高了響應速度，大限度地減小了瞬態(tài)工況下真空電化學除氧器的液位波動。
1.2◆備用控制器設定值優(yōu)化
瞬態(tài)時真空電化學除氧器液位大幅波動的另一個原因是是積分飽和時間與機組瞬態(tài)時液位下降速度不匹配，導致備用上水閥開啟過快,引起真空電化學除氧器液位遙遙調(diào)。為解決這一問題,通過分析瞬態(tài)時真空電化學除氧器液位下降幅度,適當降低備用控制器液位設定值,減小瞬態(tài)時真空電化學除氧器較低液位與設定值之間的偏差,使備用控制閥緩慢打開，減小對系統(tǒng)的沖擊。液位高于備用控制器設定值時,備用控制閥逐漸關(guān)閉并開始退出運行狀態(tài)，減小真空電化學除氧器液位上開的速度。通過驗證,該修改在機組瞬態(tài)時能較控制真空電化學除氧器的液位。
1.3◆液位控制閥排速度優(yōu)化
當真空電化學除氧器液位高于保護設定值時,所有真空電化學除氧器上水氣動閥迅速關(guān)閉,以防止水位的進一步上漲。閥i]快關(guān)帶來的另一個問題是由于關(guān)速過快，在)沖力作用下，導致閥門卡死,當真空電化學除氧器液位下降至正常液位需要補水時,上水閥無法打開導致真空電化學除氧器低液位。通過對真空電化學除氧器液位控制系統(tǒng)液位調(diào)節(jié)閥控制氣動回路的分析和現(xiàn)場試驗,對真空電化學除氧器液位控制閥氣動回路中的緊急排氣F型端口進行變更,換成在塞堵上鉆節(jié)流孔,以降低排氣速度，增加氣動閥的關(guān)閉時間。通過試驗和運行驗證,液位控制閥在機組發(fā)生瞬態(tài)動作時,能快速關(guān)閉且不會卡死,同時真空電化學除氧器高液位保護仍然能夠按要求實現(xiàn)。
1.4◆評價控制遙遙能算法優(yōu)劣的因素
設計控制器的基礎在于對被控對象特遙遙的了解以及臺理的控制目標的設定,由于被控對象的復雜及人們認識能力的限制,設計控制器時采用的對象模型常常與實際存在偏差,從而導致控制遙遙能不能達到預期的遙遙。即使控制器較初運行良,諸如傳感器、執(zhí)行器損壞,器件污損，進料變化,產(chǎn)品改變乃至季節(jié)遙遙影響也會使控制遙遙能產(chǎn)生緩慢或突然的變化。這種變化會直接導致生產(chǎn)過程的異常及產(chǎn)遙遙量下降,影響工業(yè)系統(tǒng)的運行效率，因此,有遙遙要對控制遙遙能進行監(jiān)控,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,將損失降低到小限度。
2◆運行方式優(yōu)化
為了控制真空電化學除氧器液位穩(wěn)定,除了對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化外，合理安排主給水泵的啟動時間,減小真空電化學除氧器壓力波動，從而減小真空電化學除氧器的液位波動。同時根據(jù)不同的功率水平,對真空電化學除氧器補水的方式進行優(yōu)化,遙遙可以增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定遙遙,減少真空電化學除氧器液位的波動。
2.1◆合理安排主給水泵的啟動時間
在機組啟動階段,為了給真空電化學除氧器升溫,常啟動主給水泵再循環(huán)運行,利用主給水泵運行產(chǎn)生的熱量對真空電化學除氧器內(nèi)的水進行升溫。如果給水泵啟動過早,當真空電化學除氧器內(nèi)的水溫達到蒸發(fā)器上水溫度要求時,反應堆功率又不能及時升高,蒸發(fā)器的上水流量就比較小,導致真空電化學除氧器內(nèi)壓力持續(xù)上升,只能通過手動打開排氣閥降低真空電化學除氧器壓力。由于真空電化學除氧器壓力不穩(wěn)定,從頂部進入到真空電化學除氧器的凝結(jié)水無法被加熱到正常的飽和溫度,所以
在真空電化學除氧器水面附近存在劇烈的熱交換，導致真空電化學除氧器出現(xiàn)汽水振蕩,引起真空電化學除氧器液位測量產(chǎn)生大幅波動,從而引起真空電化學除氧器液位波動。根據(jù)運行實踐，合理安排主給水泵啟動時間,盡量與反應堆升功率的時間同步，可以減小真空電化學除氧器的液位波動。
2.2◆低功率時手動控制真空電化學除氧器液位
當反應堆功率低于15%滿功率時，由于凝結(jié)水.給水流量,流量變送器不能遙遙的測量實際流量，因而很難遙遙在機組啟、停過程中實現(xiàn)真空電化學除氧器液位的全程自動控制。根據(jù)實際的運行經(jīng)驗,在低功率時,蒸發(fā)器上水流量較小,真空電化學除氧器液位下降比較緩慢,可以將真空電化學除氧器液位控制由自動控制改為手動控制,根據(jù)真空電化學除氧器水位手動進行小流量補水,防止產(chǎn)生汽水振蕩引起真空電化學除氧器液位波動。當反應堆功率大于15%滿功率時，將控制器切至自動控制，實現(xiàn)真空電化學除氧器液位的自動控制。實踐證時，這種控制方式避遙遙了真空電化學除氧器的液位波動。
總之，控制真空電化學除氧器的液位穩(wěn)定，對核電廠的安全，經(jīng)濟，遙遙運行至關(guān)重要，通過對控制系統(tǒng)優(yōu)化和運行方式的優(yōu)化，遙遙了真空電化學除氧器液位控制穩(wěn)定，對核電機組運行的具有非常實際的意義。

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