Регулирование давления

МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КОМПЕНСАТОРЕ ОБЪЕМА ПЕРВОГО КОНТУРА АЭС С РЕАКТОРОМ

Цель работы: Спроектировать АСР давления в компенсаторе объема (КО) АЭС с реактором ВВЭР-440 с сохранением реальных значений каналов в архив SIAD/SQL 6 и ведением отчета тревог по таким событиям, как пересечение заданных для канала уставок и границ.

Методические указания

Общие сведения

Рис. 1.1. Схема регулирования параметров парового компенсатора объема: 1 — электрические нагреватели; 2 — клапан впрыска; 3 — клапан сброса; 4 — логическое устройство; 5 — манометром; 6 — силовое устройство; 7 — пусковое устройство клапанов; 8 — логическое устройство; 9 — регулятор; 10 — уровнемер; 11 — подпиточный насос; 12 — сливной клапан; 13 — сумматор импульсов от термометров; 14 — пусковой регулятор; 15 — пусковой сливной клапан; 16 — термометр

Первый контур реакторов ВВЭР заполнен водой, находящейся при высокой (около 300 °С) температуре. Для предотвращения её закипания в контуре поддерживается высокое давление (ВВЭР-440 — 12,5 МПа, ВВЭР-1000 — 16 МПа). Из-за расширения воды при увеличении ее температуры давление в замкнутом контуре могло бы достичь недопустимых пределов. Во избежание этого в первом контуре устанавливается КО, представляющий собой для ВВЭР-440 вертикальный цилиндрический сосуд высотой 9,8 и диаметром 2,4 м (см. рис. 1.1).

Регулирование давления

Одной из наиболее важных систем регулирования в первом контуре АЭС является АСР давления в КО и имеет два регулирующих воздействия:

1. При повышении давления в КО происходит впрыск теплоносителя из холодной нитки контура, что приводит к понижению температуры пара и его конденсации над уровнем теплоносителя и быстрому падению давления.

2. При понижении давления в КО осуществляется включение нагревателей, в результате чего происходит повышение температуры воды в КО и ее частичное испарение.

Регулирование давления в КО осуществляется с помощью нагревателей 1, клапана впрыска 2 и клапана сброса 3 (см. рис. 1.1). Опыт эксплуатации показал, что достаточную точность можно получить, меняя мощность нагревателей дискретно, ступенями по несколько сотен киловатт, что упрощает систему и делает ее более надежной, причем для регулирования может быть выбран закон, при котором мощность нагревателей является жесткой функцией давления. Величина ступеней мощности и давление, при котором происходит включение следующей группы нагревателей, определяются из динамических расчетов с учетом реальной конструкции нагревателей. На рис. 1.2 показана зависимость мощности нагревателей от давления для КО ВВЭР-440.

Рис. 1.2. Диаграмма дискретного управления электронагревателями и клапанами впрыска

Из рис. 1.2 видно, что группа I нагревателей мощностью 180 кВт включается при p = 12,45 МПа и выключается при p = 12,55 МПа; группа II мощностью также 180 кВт включается при 12,35 МПа, а выключается при 12,45 МПа и т. д. Последняя группа V мощностью 720 кВт включается при больших падениях давления (12,0 МПа) и выключается при 12,15 МПа. Для реализации такого закона управления сигнал давления в первом контуре, измеряемый манометром 5 (см. рис. 1.1), подается в логическое устройство 4, вырабатывающее дискретные сигналы, управляющие силовыми устройствами 6 нагревателей 1. Суммарная мощность нагревателей составляет 1800 кВт.

В существующих системах впрыск воды в КО при повышении давления регулируется несколькими параллельными клапанами 2, управляемых электромагнитными приводами. Такие клапаны могут находиться только в двух положениях — открыто или закрыто, причем перемещение их происходит за время около 1 с. По оценкам оптимальным является установка четырех параллельно работающих клапанов а … г с расходом воды 5 кг/с через каждый клапан. Значение давления, при котором клапаны должны включаться и выключаться, показаны на рис. 1.2. Видно, что, например, клапан а должен открываться при р = 12,8 МПа, а закрываться при р = 12,7 МПа. Последний клапан г открывается при р = 13,2 МПа, после чего суммарный расход впрыска составляет 20 кг/с. Дискретные сигналы, необходимые для управления электромагнитными клапанами, также вырабатываются логическим устройством 4 (см. рис. 1.1), которое управляет пусковыми устройствами клапанов 7.

Управление клапаном сброса 3 осуществляется независимым логическим устройством 8, получающим сигнал от собственного манометра, что повышает надежность всей системы, так как сброс осуществляется и при отказе логического устройства 4. Сброс происходит при превышении давления 13,4 МПа и отрабатывает пока давление не войдет в диапазон допустимого значения.

---

Дата добавления: 2015-10-28