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    核電站一回路穩(wěn)壓器水位測量與計(jì)算

    發(fā)布:2018-12-18 | 點(diǎn)擊:人次

    摘要:核電站一回路穩(wěn)壓器水位測量與計(jì)算資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量儀生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。一、穩(wěn)壓器水位控制和保護(hù) 核電站穩(wěn)壓器是核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCP)中的重要設(shè)備,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)其保持正常的RCP壓力,在瞬態(tài)時(shí)其將RCP壓力限制在允許值內(nèi)。此外,穩(wěn)壓器還作為。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來電咨詢,下面是核電站一回路穩(wěn)壓器水位測量與計(jì)算文章詳情。

    一、穩(wěn)壓器水位控制和保護(hù)

    核電站穩(wěn)壓器是核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCP)中的重要設(shè)備,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)其保持正常的RCP壓力,在瞬態(tài)時(shí)其將RCP壓力限制在允許值內(nèi)。此外,穩(wěn)壓器還作為反應(yīng)堆冷卻劑的緩沖水箱,保證一回路處于滿水狀態(tài)。在額定功率下,穩(wěn)壓器內(nèi)約60環(huán)是飽和水,40%為飽和蒸汽,穩(wěn)壓器底部(液體區(qū))通過波動(dòng)管與RCP一條環(huán)路的熱管段相連。RCP是一個(gè)充滿水的系統(tǒng),穩(wěn)壓器中的壓力將傳至整個(gè)RCP。穩(wěn)壓器水位不能太高或太低,否則會(huì)導(dǎo)致壓力調(diào)節(jié)失效或者電加熱器裸露燒毀。導(dǎo)致穩(wěn)壓器水位變化的主要因素有:(1)負(fù)荷改變使反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度改變引起冷卻劑體積變化;(2)穩(wěn)壓器上充流量與下泄流量不平衡(如打開下泄孔板、冷卻劑泄漏和起動(dòng)第2臺(tái)上充泵等)。穩(wěn)壓器水位控制保護(hù)系統(tǒng)的功能是將穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)在整定值附近,確保穩(wěn)壓器運(yùn)行工況能夠滿足壓力控制的需要,并且保護(hù)設(shè)備安全。穩(wěn)壓器水位變送器不但起測量與監(jiān)視水位的作用,而且用于穩(wěn)壓器水位控制和保護(hù)。穩(wěn)壓器水位控制保護(hù)模擬簡圖見圖1。

    從圖1可見,穩(wěn)壓器的水位由3個(gè)獨(dú)立的6000系列核級(jí)差壓水位變送器(0llMN、008MN、007MN)同時(shí)測量,其測量信號(hào)被分別送至電氣間3個(gè)獨(dú)立的SIP保護(hù)柜(SIPl組、SIP2組、SIP3組)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,(4~20)mA電流信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換器(RS)轉(zhuǎn)換為(1~5)VDC電壓信號(hào),3路電壓信號(hào)又各分兩路,其中一路去閥值繼電器(XU),在邏輯處理單元進(jìn)行三取二邏輯運(yùn)算后產(chǎn)生穩(wěn)壓器水位高核反應(yīng)堆跳閘信號(hào)。另外一路去選擇開關(guān)(444CC),經(jīng)調(diào)節(jié)器(404RG)控制上充給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)。由此可見,3個(gè)水位測量信號(hào)既參與穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié),又參與核反應(yīng)堆跳閘邏輯保護(hù),因此3個(gè)水位變送器的準(zhǔn)確測量,對(duì)穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)和水位保護(hù)都起著至關(guān)重要的作用。

    二、穩(wěn)壓器水位的測量及計(jì)算

    圖2為穩(wěn)壓器水位測量安裝圖。差壓變送器一側(cè)與穩(wěn)壓器下部管嘴相連,反映水位產(chǎn)生的壓力,另一側(cè)與一個(gè)參考液毛細(xì)管相連,參考液毛細(xì)管上端通過冷凝罐與穩(wěn)壓器氣空間相連,它們中間有一個(gè)隔膜把參考液毛細(xì)管的水與冷凝罐隔開,以防止穩(wěn)壓器水中分離出來的氫氣形成氣泡帶入?yún)⒖家好?xì)管中,影響其測量精度。

    在穩(wěn)壓器中,汽、水兩相共存,處于飽和狀態(tài)。以穩(wěn)壓器水位測量變送器為例,計(jì)算滿功率穩(wěn)定運(yùn)行工況下007MN在O和100%水位時(shí)所受到的差壓值和停堆換料維修時(shí)校驗(yàn)007MN所需加給變送器的差壓值。假設(shè)校驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度為25℃,根據(jù)圖2中標(biāo)示的數(shù)據(jù)及給定的已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算007MN在O和100%水位時(shí)的壓力值。在滿功率穩(wěn)定運(yùn)行工況下,穩(wěn)壓器絕對(duì)壓力為15.5MPa,其對(duì)應(yīng)的飽和溫度344℃。穩(wěn)壓器在該壓力、溫度下的飽和水密度ρ3=0.59395×lO3kg/m3,飽和蒸汽密度ρ3=0.10l9×1O3kg/m3。此外,取壓管正、負(fù)壓側(cè)遠(yuǎn)離穩(wěn)壓器本體,其取壓管實(shí)際溫度接近環(huán)境溫度30℃,所以穩(wěn)壓器在絕對(duì)壓力15.5MPa下,該正、負(fù)壓側(cè)取壓管處末飽和水密度應(yīng)為ρ1=ρ2=ρ5=1.002×l03。一個(gè)大氣壓滿功率工況下007MN在O和100%水位時(shí)所受到的差壓計(jì)算。

    在0水位(4mA)時(shí):

    △P0=P+-P_=[ρ3g(L3+L4)+ρ5gL5]-(ρ1gL1+ρ2gL2)

    式中,P+為007MN正壓側(cè)壓力,Pa;P_為007MN負(fù)壓側(cè)壓力,Pa;△P0為0水位差壓,Pa;g為重力加速度。

    △P0=0.10l9×lO3×9.8×(O.013+9.765)十1.0O2×1O3×9.8×1.938-1.0O2×lO3×9.8×0.341

    -1.002×1O3×9.8×11.375=-86251.54

    在100%水位(2OmA)時(shí):

    △P100%=P+-P_=(ρ3gL3十ρ4gL4十ρ5gL5)-(ρ1gL1十ρ2gL2)=0.10l9×lO3×9.8×0.013十0.59395×103×9.8×9.765+1.002×103×9.8×1.938一1.002×1O3×9.8×0,341-1.002×1O3×9.8×11.375=-39163.83

    式中△P100%為100%水位差壓,Pa。

    停堆換料維修時(shí)校驗(yàn)007MN在O和100姊水位時(shí)加給變送器的差壓計(jì)算。

    因?yàn)?07MN的負(fù)壓側(cè)是毛細(xì)管,校驗(yàn)時(shí)不可拆,所以校驗(yàn)007MN時(shí)必須連同負(fù)壓側(cè)的毛細(xì)管一同校驗(yàn),此時(shí)007MN負(fù)壓側(cè)毛細(xì)管產(chǎn)生的靜壓為:

    P_=ρ×g×(L1十L2)而ρ=l000.54-0.0252×t-O.0045×t2

    p=1000.54-0.0252×25-0.0045×252=997.0975kg/m3

    p_=997.0975×9.8×11.716=114483.554

    在0水位(4mA)時(shí):

    △Po=P+o-P-

    P+o=28232

    在100%水位(2OmA)時(shí):

    △Pl00%=P+l00%—P—

    P+l00%=75315.9

    式中,P+0為0水位時(shí)007MN正壓側(cè)壓力;P+100%為100%水位時(shí)007MN正壓側(cè)壓力。

    所以,在0和100始007MN正壓側(cè)加壓值分別為28232Pa、75315.9Pa。

    密度是校驗(yàn)壓力值計(jì)算的關(guān)鍵。滿功率時(shí),007MN正、負(fù)壓側(cè)取壓管內(nèi)介質(zhì)屬于未飽和水(壓力高而溫度低),密度與穩(wěn)壓器內(nèi)飽和水密度不同。在換料大修期間,反應(yīng)堆廠房溫度不同,007MN負(fù)壓側(cè)毛細(xì)管內(nèi)及冷凝水罐中除鹽水的密度也會(huì)不同。一般情況下,在一個(gè)大氣壓下,2O℃水的密度近似為0.998×

    1O3kg/m3,而對(duì)在其它溫度時(shí)水的密度,可以查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式p=l000.54-0.0252×t-O.0045×t2計(jì)算。

    三、測量誤差帶來的風(fēng)險(xiǎn)

    水位變送器的準(zhǔn)確測量是穩(wěn)壓器安全運(yùn)行的重要條件,而校驗(yàn)變送器所用的校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確是水位變送

    器準(zhǔn)確測量的前提。由圖1可見,如果444CC選擇008MN、007MN作為報(bào)警、調(diào)節(jié)控制水位,而007MN校驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確使測量偏低,則在穩(wěn)壓器水位定值不變的條件下,由007MN測量控制調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器水位,穩(wěn)壓器實(shí)際水位就會(huì)偏高。當(dāng)另外2個(gè)水位變送器008MN和0llMN測得的水位達(dá)到高水位定值時(shí),就會(huì)造成2/3反應(yīng)堆跳閘的風(fēng)險(xiǎn)。

    以上就是本文全部內(nèi)容,歡迎您來電咨詢我廠家流量計(jì)選型、報(bào)價(jià)等內(nèi)容。

    核電站一回路穩(wěn)壓器水位測量與計(jì)算

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