專利名稱：壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器滿功率范圍內(nèi)的給水控制的制作方法
當(dāng)前系統(tǒng)80+給水控制系統(tǒng)(FWCS)在5％和100％功率之間自動控制蒸汽發(fā)生器的給水流量。但是，在5％功率以下的給水控制是手動操作的。當(dāng)前FWCS利用蒸汽流量、給水流量和蒸汽發(fā)生器水位的輸入信號形成控制給水閥位置和給水泵速度的輸出信號。
存在有大型經(jīng)濟(jì)給水閥，小型下水管給水閥和極小型的起動給水閥。起動給水控制閥與下水管給水閥平行放置。大型經(jīng)濟(jì)給水閱在20％-100％功率之間由以上三個FWCS信號自動控制。此外，小型下水管給水閥在20％-100％功率之間由FWCS的蒸汽發(fā)生器水位信號自動控制。此外，極小型起動給水閥在功率電平為0％-5％之間時由操作人員手動控制。
本發(fā)明的一個目的是簡化FWCS的設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)有功率電平，F(xiàn)WCS以前有兩個自動工作系統(tǒng)和一個手動工作系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種比當(dāng)前系統(tǒng)尤其是系統(tǒng)80+給水控制系統(tǒng)更可靠的給水系統(tǒng)，當(dāng)功率電平為5％-20％之間時，通過利用附加輸入信號和增加自動給水控制運(yùn)行范圍，從而使操作人員在低于5％的運(yùn)行功率電平下不再對FWCS進(jìn)行監(jiān)視和操作。
上述以及其他需求通過一種壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的給水控制系統(tǒng)得到滿足，該系統(tǒng)包括第一輸入信號，由下水管給水流量壓差確定；第二輸入信號，由反應(yīng)堆功率電平確定；第一輸出信號，由與蒸汽發(fā)生器水位所確定的第三輸入信號相結(jié)合的所述第一和第二輸入信號確定，當(dāng)蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和反應(yīng)堆都以第一預(yù)定功率電平運(yùn)行時，所述第一輸出信號自動控制至少一個給水泵和調(diào)節(jié)從一個或多個給水泵到蒸汽發(fā)生器的水流量的指定閥；第二輸出信號，由蒸汽發(fā)生器水位確定，當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和所述反應(yīng)堆都以第二預(yù)定功率電平運(yùn)行時，所述第二輸出信號自動控制至少一個起動給水控制閥。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，第一預(yù)定功率電平為約5％到約20％之間，第二預(yù)定功率電平為0到約5％之間。此外，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，第一指定閥包括至少一個經(jīng)濟(jì)給水控制閥，以及至少一個下水管給水控制閥。
此外，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，起動給水控制閥在所述第一預(yù)定功率電平停止控制給水，給水控制系統(tǒng)包括與第二輸出信號串聯(lián)的延遲設(shè)備。延遲設(shè)備保證直到下水管閥到達(dá)打開狀態(tài)為止起動給水控制閥不會到達(dá)閉合狀態(tài)，從而保證了為蒸汽發(fā)生器提供連續(xù)給水。
上述目的以及其他還通過一種為壓水反應(yīng)堆中蒸汽發(fā)生器提供給水的控制方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟提供第一輸入信號，由下水管給水流量壓差確定；提供第二輸入信號，由反應(yīng)堆功率電平確定。該方法還包括的步驟有當(dāng)蒸汽發(fā)生器蒸汽負(fù)荷和反應(yīng)堆都以第一預(yù)定功率電平運(yùn)行時，利用第一輸出信號自動控制至少一個給水泵和調(diào)節(jié)從所述至少一個給水泵到蒸汽發(fā)生器的水流量的第一閥，所述第一輸出信號由與蒸汽發(fā)生器電平所確定的第三輸入信號結(jié)合的所述第一和第二輸入信號確定；以及當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和所述反應(yīng)堆都以第二預(yù)定功率電平運(yùn)行時，利用由蒸汽發(fā)生器水位確定的第二輸出信號自動控制至少一個起動給水控制閥。
如上所述，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，第一預(yù)定功率電平為約5％到約20％之間，第二預(yù)定功率電平為0到約5％之間。此外在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，第一指定閥包括至少一個經(jīng)濟(jì)給水控制閥和至少一個下水管給水控制閥。該方法還包括以下步驟在所述第一預(yù)定功率電平提供閉合起動給水控制閥的信號，為所述第二輸出信號提供延遲器并自動運(yùn)行所述延遲器，以保證直到所述下水管閥到達(dá)打開狀態(tài)為止，所述起動給水控制閥不會到達(dá)閉合狀態(tài)。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明原理的擴(kuò)展了范圍的自動給水控制的功能性結(jié)構(gòu)。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明原理的具有流量和水位變送器的給水流量路徑。
一種系統(tǒng)滿足了上述需要，在這種系統(tǒng)中，在反應(yīng)堆功率從0％-100％的整個范圍內(nèi)，能自動控制壓水反應(yīng)堆(PWR)蒸汽發(fā)生器的給水流量。圖1所示為具有能實(shí)現(xiàn)這種控制的特征的核動力給水控制系統(tǒng)(FWCS)的功能性結(jié)構(gòu)。
兩個幾乎同樣的FWCS，一個用于蒸汽發(fā)生器A10，一個用于蒸汽發(fā)生器B11，它們都設(shè)有如ABB燃燒工程核動力(ABB-CENP)核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)這樣的蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。圖1簡化了這兩個FWCS。如圖2所示，F(xiàn)WCS通過處理來自變送器的信號以及控制泵和閥來控制給水流量。
首先，每個FWCS從不同的信號源接收輸入信號，信號在圖1中用數(shù)字表示。這些信號傳送的數(shù)據(jù)涉及總給水流量壓差(DP)16，下水管給水流量DP15，蒸汽流量DP12，蒸汽發(fā)生器水位13，反應(yīng)堆功率14，以及反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)平均溫度測量信道17。
一旦接收并處理這些信號，每個FWCS產(chǎn)生輸出流量命令(FD)信號18。FD信號經(jīng)處理變成分別由給水泵19、經(jīng)濟(jì)給水控制閥20和下水管給水控制閥21接收的輸出信號27、28和29。
高速邏輯處理器22也接收來自每個FWCS的FD信號，并且將FD送入其他FWCS中。FD由高速邏輯處理器進(jìn)行處理，用于確定泵速度命令。
當(dāng)FWCS基于輸入信號確定輸出命令信號時，分別用于給水泵、下水管給水控制閥、經(jīng)濟(jì)控制閥的手動/自動控制站23、24、25置于自動模式。當(dāng)手動/自動控制站23、24、25中的任何一個置于手動模式時，其輸出信號由操作人員確定和控制。
當(dāng)給水泵運(yùn)行時每個FWCS都置于自動模式，控制閥控制給水流量以便使SG水位保持穩(wěn)定。但是，對現(xiàn)有FWCS來說，例如ABB-CENPFWCS，反應(yīng)堆功率和蒸汽負(fù)荷必須約為5％或者更多，一般是15-20％，以建立這些條件。
為了在反應(yīng)堆功率和蒸汽負(fù)荷低于5％時自動控制SG水位，為每個起動給水控制閥26提供新的輸出信號30。起動給水控制閥是基于SG水位自動控制的，從0％功率直到現(xiàn)有FWCS的低量程，在最佳實(shí)施例中約為5％，但發(fā)明原理也可應(yīng)用于較低功率電平高于或低于5％的情況。但在該實(shí)施例中，在0和5％功率之間運(yùn)行期間，恒速起動給水泵31是期望的流量源。因?yàn)楸?1以恒速運(yùn)行，所以不需自動控制信號。
在本發(fā)明最佳實(shí)施例中5％功率下，從起動給水控制閥26到下水管給水控制閥21的流量控制的傳遞發(fā)生在雙穩(wěn)態(tài)32輸出的變化點(diǎn)上。此外，對起動閥26的輸出信號30加入了時間延遲33，使得它們在下水管閥21打開之后關(guān)閉。因?yàn)樵谄饎娱y26完全關(guān)閉過程中存在時間延遲，保證了連續(xù)不斷的給水流入蒸汽發(fā)生器10、11。
本發(fā)明還改進(jìn)了為蒸汽發(fā)生器10、11提供5％-15％的功率的控制。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，由反應(yīng)堆功率電平信號14觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)將蒸汽流量12和總給水流量DP16輸入信號引入FWCS邏輯中。使用帶有蒸汽發(fā)生器水位信號13的這些信號有時稱為3-元件控制。本發(fā)明利用了在現(xiàn)有FWCS中僅用于指示的下水管給水流量DP信號15。本發(fā)明還利用了在現(xiàn)有FWCS中用于傳送和超前/滯后邏輯的反應(yīng)堆功率輸入信號14。利用這些可用的信號，在較低功率電平上提出了新的3-元件控制方案34。在15-20％的較高功率電平上，新3-元件控制方案34從新下水管給水流量-反應(yīng)堆功率-蒸汽發(fā)生器水位組合切換到現(xiàn)有的總給水流量-蒸汽流量-蒸汽發(fā)生器水位方案。
已經(jīng)對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了描述，但可以理解本發(fā)明本發(fā)明不限制于本文所述任何簡明實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明所附權(quán)利要求的主題和范圍的情況下對本發(fā)明作出改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于壓水蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的給水控制系統(tǒng)，包括第一輸入信號，由下水管給水流量壓差確定；第二輸入信號，由反應(yīng)堆功率電平確定；第一輸出信號，由與蒸汽發(fā)生器水位所確定的第三輸入信號相結(jié)合的所述第一和第二輸入信號確定，當(dāng)蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和反應(yīng)堆都以第一預(yù)定功率電平運(yùn)行時，所述第一輸出信號自動控制至少一個給水泵和調(diào)節(jié)從所述至少一個給水泵到蒸汽發(fā)生器的水流量的第一閥。第二輸出信號，由蒸汽發(fā)生器水位確定，當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和所述反應(yīng)堆都以第二預(yù)定功率電平運(yùn)行時，所述第二輸出信號自動控制至少一個起動給水控制閱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水控制系統(tǒng)，其中，所述第一閥包括至少一個經(jīng)濟(jì)給水控制閥，以及至少一個下水管給水控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的給水控制系統(tǒng)，其中，所述起動給水控制閥在所述第一預(yù)定功率電平停止控制給水，其中所述給水控制系統(tǒng)還包括加到所述第二輸出信號上的延遲器，它保證直到所述下水管閥到達(dá)打開狀態(tài)為止，所述起動給水控制閥不會到達(dá)閉合狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水控制系統(tǒng)，其中，所述第一預(yù)定功率電平為約5％到約20％之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水控制系統(tǒng)，其中，所述第二預(yù)定功率電平為0到約5％之間。
6.一種為壓水反應(yīng)堆中蒸汽發(fā)生器提供給水的控制方法，所述方法包括以下步驟提供第一輸入信號，其由下水管給水流量壓差確定；提供第二輸入信號，其由反應(yīng)堆功率電平確定；當(dāng)蒸汽發(fā)生器蒸汽負(fù)荷和反應(yīng)堆都以第一預(yù)定功率電平運(yùn)行時，利用第一輸出信號自動控制至少一個給水泵和調(diào)節(jié)從所述至少一個給水泵到蒸汽發(fā)生器的水流量的第一閥，所述第一輸出信號由與蒸汽發(fā)生器電平所確定的第三輸入信號結(jié)合的所述第一和第二輸入信號確定；以及當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和所述反應(yīng)堆都以第二預(yù)定功率電平運(yùn)行時，利用由蒸汽發(fā)生器水位確定的第二輸出信號自動控制至少一個起動給水控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一閥包括至少一個經(jīng)濟(jì)給水控制閥，以及至少一個下水管給水控制閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括步驟在所述第一預(yù)定功率電平提供閉合起動給水控制閥的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括步驟為所述第二輸出信號提供延遲器；以及自動運(yùn)行所述延遲器，以保證直到所述下水管閥到達(dá)打開狀態(tài)為止，所述起動給水控制閥不會到達(dá)閉合狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一預(yù)定功率電平為約5％到約20％之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第二預(yù)定功率電平為0到約5％之間。
全文摘要
一種用于壓水反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的給水控制系統(tǒng)及方法,包括第一輸入信號,由下水管給水流量壓差確定;第二輸入信號,由反應(yīng)堆功率電平確定;第一輸出信號,由與蒸汽發(fā)生器水位所確定的第三輸入信號相結(jié)合的所述第一和第二輸入信號確定,當(dāng)蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和反應(yīng)堆都以第一預(yù)定功率電平運(yùn)行時,自動控制至少一個給水泵和調(diào)節(jié)從一個或多個給水泵到蒸汽發(fā)生器的水流量的指定閥;第二輸出信號,由蒸汽發(fā)生器水位確定,當(dāng)所述蒸汽發(fā)生器負(fù)荷和所述反應(yīng)堆都以第二預(yù)定功率電平運(yùn)行時,自動控制至少一個起動給水控制閥。
文檔編號F22B35/00GK1252607SQ9912333
公開日2000年5月10日 申請日期1999年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者J·E·羅伯特遜, D·R·查里, S·J·威爾科西 申請人:Abb燃燒工程核力公司