压水堆核电站稳压器液位控制改进及仿真研究

发布时间：2020-11-11 01:48

　　 稳压器是压水堆核电站一回路的重要设备之一,稳压器液位控制系统是控制稳压器液位和一回路压力的重要仪控系统,对于核电站的安全、正常运行起着非常重要的作用。本文主要关注和分析压水堆核电站稳压器液位控制系统以及稳压器液位测量的方案。通过对稳压器液位控制系统结构、功能以及运行原理上的分析,着重针对影响该控制系统的重要输入参数-稳压器液位测量值进行研究,明确合理设置仪表以及液位测量补偿方案是对稳压器液位测量改进的主要方向。本文以水和蒸汽热力性质工业公式IF97作为稳压器液位测量补偿的分析基础和依据提出了液位测量补偿公式,并通过建模仿真的方法对补偿公式进行验证。分析和仿真证明了补偿公式相较于传统方法的优势。掌握了压水堆核电站稳压器液位测量改进的通用方法,能够有效提升稳压器液位控制系统的可靠性和电厂运行的安全性。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TM623.91
【部分图文】：

图 3 IF97 分区图Fig.3Area diagram of IF973.3.2 稳压器汽腔饱和蒸汽 的补偿计算根据前文的分析和假设，对稳压器来说，可以认为整个容器内充满了饱和和蒸汽。由饱和水和饱和蒸汽的性质可知，在某一压力下，饱和介质有一唯一饱和温度。也就是说，饱和水和饱和蒸汽的密度是压力或者温度的函数，此处度与压力的关系。由前文提到的假设，忽略容器内由于饱和水和饱和蒸汽重力密度的影响，则稳压器内饱和水和饱和水蒸汽的密度与稳压器内测得的压力有 g= g(P) = 饱和水蒸汽密度根据如上图 3, IF97 分区图，4 区为饱和水和饱和蒸汽的临界线，只要介质相较该临界线上的压力朝着减小方向，也就是 2 区的方向有微小变化，则介质

图 4 g拟合结果图Fig.4 Fitting result diagram of g所以，对于稳压器中 0MPa~16.529MPa 区间饱和水蒸汽密度 g的补偿，通过三次方程的拟合曲线已经能够与特性曲线达到较好的匹配性，考虑到现有电厂控制系统的一般处理能力，过高的运算次方会拖累整个系统的能力，三次方补偿方程的运算对于系统来说应能较为轻松进行处理，所以，考虑采用三次方程来拟合该关系。Matlab 中获取的三次方拟合公式如下： g= P P P 3.3.3 稳压器中饱和水变饱和蒸汽的密度差值 的补偿计算由于饱和水和饱和蒸汽的压力和温度是一一对应的关系，所以饱和水和饱和蒸汽的密度分别是压力的函数，经过数学计算后，饱和水变饱和蒸汽的密度差值也应是压力的函数：

图 5 g一次方程拟合结果图Fig.5 Simple equation fitting result diagram of g图中，横坐标为稳压器中压力 P，单位为 MPa，纵坐标为饱和水变饱和蒸汽密度值 g，单位为 。底色为黑色的粗实线是根据 IF97 还原的饱和水变饱和蒸汽度差值和压力的特性关系曲线，红色的 fit1 点线为采用一次方程线性拟合曲线。由图可知，该拟合曲线和特性曲线的匹配性较差，所以考虑进一步采用二次方程行拟合，拟合结果如图 6：
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本文编号：2878582