压水堆核电厂汽轮机进汽压力控制的研究

压水堆核电厂的工作原理压水堆核电厂的核反应堆采用铀-235作为燃料。

铀-235是一种不稳定的核素，会发生自发裂变。

当一个铀-235核裂变时，它会释放大量的能量和中子。

这些中子可以进一步引发其他的铀-235核裂变，形成一个自持链式反应。

为了维持自持链式反应的平衡，需要调节中子的数量。

压水堆核电厂采用反应堆控制棒控制中子数量。

反应堆控制棒是由能够吸附中子的材料制成，如硼合金或钍。

当控制棒插入堆芯时，它们吸收中子，减少核反应速率。

反之，当控制棒从堆芯中移出时，它们减少吸收中子的能力，核反应速率增加。

冷却剂循环是通过核反应堆中的燃料元件进行的。

冷却剂通常是水，被称为原子堆冷却剂。

冷却剂泵将冷却剂从低压侧抽取，并推送到高压侧。

在核反应堆中，冷却剂通过燃料元件，吸收燃料产生的热能并升温。

在蒸汽循环中，燃料元件周围的冷却剂被加热，并将其热能传递给另一组水洗管，其中的水蒸发为蒸汽。

在核反应堆内部的蒸汽发生器中，冷却剂热能通过热交换而转化为蒸汽。

蒸汽通过蒸汽发生器的出口，流向常规蒸汽发生器或称为锅炉。

在锅炉中，蒸汽被进一步加热，产生高温高压的蒸汽。

这些高温高压的蒸汽驱动涡轮发电机组旋转，产生电力。

蒸汽在驱动涡轮后冷却，并在凝汽器中转化为水，然后被再次抽回到蒸汽发生器中，形成循环。

然而，压水堆核电厂也存在一些挑战。

首先，铀-235的浓缩和前处理需要特别的工艺，因为铀-235在自然铀中的含量非常低，只占约0.7%。

此外，当核反应进行时，会产生大量的放射性核废料，需要进行安全处置。

最后，核反应堆的安全措施需要严格执行，以确保核反应过程的稳定和安全性。

总的来说，压水堆核电厂利用核反应产生的热能，通过冷却剂循环和蒸汽循环转化为电力。

它是一种高效、可靠且相对安全的能源发电方式，对于满足能源需求和减少排放有重要意义。

一种避免核电厂汽轮机进汽门带负荷开关试验而导致压水反应堆一回路压力超限值方法摘要：压水堆核电站汽轮机调节系统，通过调节汽轮机蒸汽进汽门，对机组实施功率、频率、压力和应力控制，并对机组负荷和转速实施超速、超加速、负荷速降和蒸汽流量限制，使机组安全和经济地运行于各种工况，满足供电质量要求。

压水堆核电站每季一次的汽轮机进汽门带负荷开关试验，极易出现压水反应堆一回路压力值短时超出《压水堆核电站运行技术规范》的要求：反应堆一回路冷却剂压力需维持在15.5（±0.21）Mpa范围。

本文重点介绍试验执行原理、避免方法及措施。

关键词：压水堆；汽轮机进汽门带负荷开关试验；超压；方法1.引言核能作为清洁能源正全面发展，国内外许多压水堆核电站保持高端稳定运行，核能正实现零碳排放清洁能源生产与供应要求，确保全社会节能减排与清洁能源利用。

实现核电安全发电、掌握核电机组安全控制则是各核电厂重中之重；不少数据表明，压水堆核电厂中存在容易产生偏差地方，更需要操作者及控制者加强管理与提升技能、消除知识盲点，实现核电站高端稳定运行。

故本文重点介绍压水堆核电站在每季一次的汽轮机进汽门带负荷开关试验中，避免压水反应堆一回路压力值短时超出《压水堆核电站运行技术规范》的方法与措施。

2. 压水堆核电站汽轮机进汽门带负荷开关试验说明2.1压水堆核电站汽机调节简介通过调节蒸汽进汽门对机组实施功率、频率、压力和应力控制，对机组负荷和转速实施超速、超加速、负荷速降和蒸汽流量限制，使机组安全和经济地运行于各种工况。

典型压水堆核电站汽轮机（图一）由一高压缸（HP）和三低压缸（LP）组成，进汽门共20只：高压调节与截止门串联运行共4只（第一至第四组），低压调节与截止门串联运行共有6只（第五至第十组）。

高压调节与截止门和低压调节门参与调节，低压截止门不参与调节。

2.2压水堆汽机带负荷试验介绍及问题根据压水堆核电站要求，每季需对汽轮机共十组主汽门进行带负荷试验，具体由电站日常项目管理组决定。

浅谈核电同火电汽轮机的比较我国第一座核电站始建于上世纪50年代，核电发展历经60年。

我国核电发展在前期速度较慢，随着近年来经济的飞速发展科学技术的不断进步，核电发展速度正逐渐提升。

由于核电汽轮机的配套反应湿蒸汽参数低，具有放射性的特点，因此，需要将核电汽轮机组与火电汽轮机组加以区别。

本文将从热力参数、结构特性、流通设计和运行方式等方面对核电汽轮机和火电汽轮机进行比较分析。

一、热力设计参数不同由于当前大部分核电站采用的是压水堆，压水堆核电站汽轮机的热力设计设计参数特点为：流量大、焓降小、蒸汽参数低、效率低。

反应堆供给汽轮机的蒸汽参数低，通常为5～7MPa，湿度在0.25～0.41%之间，温度在270～285℃之间，显示为略带湿度和蒸汽饱和状态。

当核电汽轮机与火电汽轮机排气压力相同时，核电汽轮机做功是有效焓降低，大约为火电汽轮机焓降的一半。

火电汽轮机窝炉则是采用的燃煤、燃气和燃油等燃料。

主蒸汽高温、高压的过热蒸汽。

二、结构特性不同由于热力设计参数不同，核电汽轮机与火电汽轮机在设计结构也有所不同，具体差异如下：（一）外形尺寸差异相比火电汽轮机，核电汽轮机的进气参数低、比容大，具体进气容量约为相同功率火电的火电汽轮机机的一倍，这就要求核电汽轮机进气管、阀门以及汽缸尺寸比常规汽轮机要大，高压缸叶片要长于一般汽轮机。

另外，在相同功率的条件下，核电汽轮机末级叶片比火电汽轮机的末级叶片药长、外形尺寸大、排气面积大。

（二）汽水分离、再热器（MSR）的设置存在差异核电汽轮机的工作蒸汽为饱和蒸汽，该蒸汽通过高压锅做工之后，产生的排气湿度较大，如果直接将蒸汽排入低压缸，将会导致汽轮机的某些零部件因水侵蚀而损坏。

因此，为了降低汽轮机低压缸的蒸汽湿度，就需要提高低压缸的蒸汽温度，这样就可以确保核电汽轮机具有一定的过热度，热力循环效率得到相应的提高，低压缸的工作环境和条件得到改善。

在汽轮机的高压缸和低压缸设置汽水分离器，这样可以有效的防止和减轻湿蒸汽对汽轮机低压缸零部件的腐蚀与损坏。

压水堆核电厂汽轮机进汽压力控制的研究发表时间：2019-12-02T14:56:25.150Z 来源：《当代电力文化》2019年11期作者：胡念柯张志勇符礼游[导读] 核电厂不同于常规电厂的主要设备之一是反应堆，反应堆作为核电厂的关键部位之一，其特性决定了其重要性。

摘要：核电厂不同于常规电厂的主要设备之一是反应堆，反应堆作为核电厂的关键部位之一，其特性决定了其重要性。

在核电厂中，核安全是第一位的，汽轮机要满足反应堆的各种运行工况。

为了避免反应堆功率超调，设置了汽轮机进汽压力控制模式。

本文对比了汽轮机控制技术路线下压力控制模式实现方式的不同。

为其他堆型和其他汽轮机控制技术路线下的堆机协调控制方案提供可行的参考。

关键词：压水堆；核电厂；堆机协调；进汽压力控制；反应堆控制；汽轮机控制前言核电站利用核裂变反应产生的能量发电。

反应堆的冷却剂在热蒸汽发生器中第二回路的给水，使其对饱和蒸汽起作用。

核电站通常采用堆跟机模式来实现核电跟随电网的需求而产生变化。

但核电厂不同于常规电厂的是其特有的反应堆，在堆跟机变化的情况下，还要考虑反应堆的特性，确保反应堆安全、稳定运行。

当反应堆功率达到96％额定功率时，核功率系统向汽轮机调节系统发出启动控制请求，限制进一步升负荷，从而防止反应堆功率继续增加。

文中对进汽压力模式原理进行了介绍，对基于不同汽轮机控制技术路线下进汽压力模式实现方式进行了分析，形成的结论可为其他汽轮机控制技术路线下的堆机协调控制方案提供可行的参考。

1压水堆核电厂的运行模式 1.1基本负荷运行方式所谓核电厂基本负荷运行方式（模式Ａ），指汽轮机负荷随反应堆功率变化的运行方式。

这种运行方式没有直接从电力系统到反应堆功率控制的反馈回路。

功率控制系统的功能是完成对反应堆的操作。

将反应堆功率保持在给定水平并抑制反应堆功率的波动。

1.2负荷跟踪运行方式核电随电网需求而变化的运行模式通常称为负荷跟踪运行方式（模式G）。

压水堆核电厂汽轮机进汽压力控制的研究在核电厂当中，最为重要的部分之一就是反应堆。

在核电厂的运行过程中，为了确保核安全，对于反应堆的运行工况要求，汽轮机应当予以充分的满足。

而汽轮机进汽压力控制就是为了确保反应堆的正常功率。

在实际工作中，主要分为正常压力控制模式、反应堆压力控制模式等，这在核电厂的堆机协调控制当中，是十分重要的组成部分。

标签：压水堆核电厂；汽轮机；进汽压力控制0前言在核电厂中，发电的能量来自于核裂变反应。

在蒸汽发生器中，反应堆冷却剂对二回路的给水进行加入，形成饱和的蒸汽，输送到汽轮机当中。

对于电网需求的变化，通常采用堆跟机的模式，来控制核功率的变化。

不过，核电厂中的反应堆具有独特的特性，因此要对其进行充分的考虑，确保其稳定、安全的运行。

对其，在堆机协调控制中，设置了反应堆压力模式。

1压水堆核电厂的运行模式在压水堆核电厂的运行当中，主要由基本负荷、负荷跟踪等不同的运行方式。

其中，基本负荷运行方式指的是在运行过程中，反应堆的功率决定了汽轮机的负荷。

在基本负荷运行方式之下，在电力系统和反应堆功率之间，并不存在直接的控制反馈回路。

同时，该运行模式之下的功率控制系统十分简单，其主要作用是抑制反应堆功率的不良波动、在一定水平上维持反应堆的功率，以及反应堆的启动和停堆等。

在电力系统当中，随着核电所占的比例越来越高，在电网调峰工作当中，核电厂的参与越来越频繁，为电网电力需求的满足做出了巨大的贡献。

这种随着电网需求的变化，来调整核电厂核功率的运行方式，就称之为负荷跟踪运行方式。

该运行方式是一种典型的堆跟机运行方式，在核电厂的诸多运行方式当中，其具有最高的灵活性[1]。

在汽轮机控制系统的作用下，电网需求的变化能够通过蒸汽流量的变化进行直接的反映。

对此，针对负荷的变化，反应堆的控制系统应当能够及时做出响应，从而满足电网需求的变化。

2进汽压力控制在汽轮机的进汽过程中，应当对进汽压力进行控制，从而高压缸入口对蒸汽压力的增长速度、压力最大值等参数进行控制，从而限制蒸汽的需求，以此来达到对汽轮机负荷的限制作用。

压水堆核电厂蒸汽发生器水位控制浅析作者：陈文博来源：《科学与财富》2015年第10期摘要：本文主要讲述了压水堆核电厂蒸汽发生器水位控制系统的功能和原理，以及影响蒸汽发生器水位变化的因素。

结合了恰希玛2#机组调试时的事件和试验，分析了蒸汽发生器水位变化的机理，总结了手动控制和干预蒸汽发生器水位的经验。

关键词：压水堆；蒸汽发生器；水位控制系统1. 引言蒸汽发生器是压水堆核电厂一、二回路的枢纽，它将反应堆产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧，产生蒸汽推动汽轮机作功。

正常运行或运行瞬态时不能有效的控制蒸发器水位，可能会导致停机停堆。

2. 蒸汽发生器水位调节蒸汽发生器水位调节是通过控制进入蒸汽发生器内的给水流量来实现的。

设置蒸汽发生器水位调节系统来维持蒸汽发生器二次侧的水位在需求的整定值上。

2.1调节系统功能主要功能是向蒸汽发生器供应给水，维持SG水位在一个随负荷变化的定值上。

此外，还接受来自反应堆保护系统的信号，在反应堆出现瞬态工况时产生主给水隔离的保护动作。

2.2 水位调节原理蒸发器配有以调节蒸发器水位稳定在给定水位上的单冲量调节系统和三冲量调节系统。

为克服低功率时主给水调节阀小开度控制上的困难，及给水与蒸汽流量测量上的困难，设置了与主给水调节阀并联的旁路给水调节阀。

在小于18%额定主蒸汽流量时，旁路给水调节阀工作，主给水调节阀全关。

此时旁路调节阀接受单冲量调节器输出。

当主蒸汽流量大于18%额定流量时，主给水调节阀工作，旁路给水调节阀全关。

主给水调节阀接受三冲量调节器的输出。

单、三冲量调节器的切换在主、旁调节阀切换完成后进行。

蒸汽发生器给水调节原理图参见图1。

图1 蒸汽发生器给水调节原理图动态过程中，例如负荷增加，蒸汽发生器的蒸汽产量增加，而给水量暂时还来不及跟上，由于质量的不平衡，按理水位应逐渐下降。

但由于蒸汽产量增多蒸发器压力下降，上升段的汽泡体积和份额增加，导致上升段流阻增加；由于蒸汽产量增多导致经过分离器回流至下降通道的给水增加；从而使动态过程初期的水位不会下降，反而明显地升高。

压水堆核电站蒸汽发生器水位控制潘竟斌，石舒健，尤志芳（中广核（北京）仿真技术有限公司，北京100094）摘要：本文论述了压水堆核电站的蒸汽发生器水位控制的原因、水位测量的方法、影响水位变化的因素以及水位控制的方法。

Abstract: This article discusses the steam-generator level adjustment of pressurized water reactor from the aim of adjustment, the measurement of water level, the reasons of level changing, and methods of level adjustment.关键词：压水反应堆，蒸汽发生器，测量，调节Key words: Pressurized Water Reactor, Steam-generator, Measure, Adjustment引言：压水堆核电站的蒸汽发生器工作原理是把反应堆产生的热量传给二回路的水，使水蒸发产生的饱和蒸汽，进入到汽机高压缸做功。

蒸汽发生器水位是电站运行的重要监视参数之一，水位控制的好坏直接影响电站的安全运行和蒸汽的品质。

一、水位控制原因蒸汽发生器水位调节系统的目的，就是为了维持蒸汽发生器二次侧的水位在需求的整定值上。

水位不能过高，否则将造成出口蒸汽含水量超标，加剧汽轮机的冲蚀现象，影响机组的寿命甚至使机组损坏。

而且，水位过高还会使得蒸汽发生器内水的质量装量增加，在蒸汽管道破裂的事故工况下，对堆芯产生对大的冷却而导致反应性事故的发生。

同样地，水位也不能太低，否则，将会导致U型管顶部暴露，甚至可能导致给水管线出现水锤现象。

这样，堆芯余热的导出功能恶化。

因此，加强对蒸汽发生器和汽包的水位的监视和调整是至关重要的。

二、水位测量通常，蒸汽发生器水位测量设置于下降通道环形空间，上引压管连接到一个冷凝罐上，以便得到一个稳定的参考液柱，参考液柱与差压传感器左侧相连，下引压管接到右侧。

压水堆核电厂自然循环控制的研究压水堆核电厂反应堆冷却剂系统自然循环能力是这种类型核电厂固有的安全性之一。

本文介绍了自然循环的原理、建立条件和影响自然循环的因素，并进一步阐述了自然循环建立和中断的判据以及自然循环的控制方式等，据此可对核电厂在一回路失去强迫循环后的自然循环有更好的理解。

标签：自然循环；强迫循环；反应堆冷却剂系统1.前言在发生厂外交流电源丧失事故后，运行主泵全停，失去强迫循环时，需要利用反应堆冷却剂系统的自然循环来带走反应堆内的热量（衰变热和系统或部件的显热），避免堆芯发生偏离泡核沸腾（DNB），从而保护燃料元件包壳免遭损坏。

因此，对反应堆一回路自然循环的研究和理解直接涉及到全厂断电事故后的安全性。

2.自然循环原理概述自然循环是指在一个回路系统内，存在热源和热阱，且热源和热阱存在高度差，依靠冷段下降流和热段上升流中流体的密度差所产生的驱动压头来实现的流动循环。

对于压水堆核电站的反应堆系统而言，在堆芯结构和管道系统等主设备设计合理的前提下，在丧失强迫循环后，就可以利用这种驱动压头来推动反应堆冷却剂在一回路中循环，进而带出堆内产生的热量（裂变热或衰变热）。

在此说明，不论是单向流动系统还是两相流动系统，产生自然循环的原理都是相同的。

2.1 自然循环建立必须具备的条件在一个回路系统内，存在热源和热阱，且热阱和热源存在高度差，依靠冷段下降流和热段上升流中流体的密度差所产生的驱动压头来实现的流动循环来建立自然循环，其必须具备的如下条件：1）系统中必须有热阱和热源之间的高度差，热阱位于上面，热源位于下面；2）系统冷段和热段中的流体密度必须存在密度差；3）系统必须在重力场内。

2.2.影响自然循环流量的因素影响压水堆核电站自然循环的因素主要有：1）热源与热阱之间的温差，温差越大，自然循环能力越强；2）热源与热阱之间的位差（高度差），位差越大，自然循环能力越强；3）管道的流阻，流阻越大，自然循环能力越小；4）冷却剂中的含汽率会影响自然循环的建立和维持。

提高,机组循环效率可由此实现长足提升。

图1再热压力与机组功率关系曲线
得到了较好证明。

表1展示了相关参数受再热压力变化影响出现的
定性变化趋势。

深入分析可以发现,高压排汽湿度会因
过高的再热压力而减小,总焓降会同时出现显著降低;
可用总焓降会在中低压情况下实现长足提升,但部分级
次会受到中低压影响而过早进入湿蒸汽区,效率会因此
受到较为负面影响;高压可用的总焓降会因再热压力过
低而增大,但高压缸效会因此增大的高压排汽湿度而减
小,存在一定上升趋势的中低压效率会伴随着可利用焓
降减小。

总之,大型压水堆核电汽轮机组的循环效率会
因此再热压力的过低或过高而出现显著下降。

表1相关参数定性变化趋势
图2主蒸汽压力与最佳再热压力范围图
3结论
综上所述,大型压水堆核电汽轮机再热压力的选
择较为关键,本文提及的工程验证则说明了研究中提及
的大型压水堆核电汽轮机组最佳再热压力范围的可靠
性,因此同类设计的开展必须重点关注这一范围。

【参考文献】
[1]冀润景.核电汽轮机热力系统及热经济性的分析[J].汽
轮机技术,2016,58(01):61-64.
[2]曹祥晖.压水堆核电厂汽轮机进汽压力控制的研究[J].
山东工业技术,2015(20):120.
[3]史卓忠.新型压水堆核电厂一次调频汽轮机控制探讨。

压水堆核电站蒸汽发生器水位控制浅析核能将是我国21世纪的主要能源，压水堆核电站中蒸汽发生器的水位控制是主控室操纵员的核心工作。

本文重点分析主控室操纵员手动干预蒸汽发生器水位控制的方法。

标签：蒸汽发生器；手动干预；水位控制0 引言蒸汽发生器是压水堆核电站主控室操纵员在生产活动中重点关注的设备。

蒸汽发生器既是一回路的组成部分，又属于二回路组成部分[1]。

鉴于蒸汽发生器的重要性，主控室操纵员必须时刻关注蒸汽发生器的运行情况。

本文的分析主要针对M310核电机组立式U型管蒸汽发生器。

在蒸汽发生器运行过程中，如果水位过低，堆芯余热导出功能将恶化，会导致U型管顶部裸露，引起管束传热恶化，造成管板热冲击，甚至引起蒸汽进入给水环管，在给水管道中产生危险的汽锤现象；如果水位过高，会导致饱和蒸汽含水量过高，对汽轮机内设备产生冲蚀，影响设备使用寿命甚至损坏设备，同时水位过高会使得蒸汽发生器水装量增加，如果发生蒸汽管道破裂事故，会对堆芯产生过大的冷却而导致发生反应性事故，如果破口发生在安全壳内，产生的蒸汽将危害安全壳作为第三道屏障的安全性[2]。

1 水位自动控制系统1.1 蒸汽发生器水位测量蒸汽发生器通常由外壳、U型传热管、管板、隔板、管束围板、管束支撑板、旋叶式汽水分离器、蒸汽干燥器等部件组成，一回路冷却剂在U型管内流动，二回路水经倒J型管进入蒸汽发生器，与旋叶式汽水分离器分离出的饱和水混合，经U型管传热区的管束围板与蒸汽发生器筒体所形成的环形下降通道向下流动，然后在U型管传热区的上升通道中向上流动，同时吸收一回路冷却剂经U 型管传递的热量，过冷水吸收热量后变为饱和水和饱和蒸汽的混合物，经旋叶式汽水分离器和蒸汽干燥器分离后，饱和蒸汽进入汽轮机，饱和水与二回路给水混合后又沿环形下降通道开始自然循环，自然循环流动的驱动压头是二回路水在下降通道和上升通道中因密度差而产生的压差，驱动压头同时能够克服蒸汽发生器内汽水混合物在流道中摩擦阻力[3]。

大型压水堆核电汽轮机再热压力的选择发表时间：2019-12-02T09:31:02.360Z 来源：《中国电业》2019年第12期下作者：周守昊[导读] 本文围绕大型压水堆核电站汽轮机、MSR系统构成开展了简单分析，并深入探讨了再热压力的针对性选择方法摘要：随着我国对能源安全与环保观念的增强及对可持续发展的要求,核能发电作为一种清洁、可靠、现在唯一可大规模替代化石能源的发电形式,越来越受到人们的青睐。

我国大型压水堆核电站多采用二级再热的MSR系统（汽水分离再热器），以此保证汽轮机排汽干度符合规范要求，这就使得大型压水堆核电汽轮机再热压力的合理选择存在较高必要性。

基于此，本文围绕大型压水堆核电站汽轮机、MSR系统构成开展了简单分析，并深入探讨了再热压力的针对性选择方法。

关键词：大型压水堆；核电汽轮机；再热压力；选择方法我国是能源消费大国，而目前我国能源消费结构中化石燃料发电占比仍较高。

随着人民生活水平的提高，公众对大气环境污染的容忍度越来越低。

为此，我国提出了绿色发展、建设环境友好型社会、大力发展清洁能源的战略方针。

核电和其他能源相比具有独特的优势，其燃料能量密度高、负荷稳定、生产过程零碳排放，因此大力发展核电是解决我国巨大能源需求和环境治理问题的优选方案之一。

国家能源发展战略行动计划中提出，在采用国际最高安全标准、确保安全的前提下，适时在东部沿海地区启动新的核电项目建设，研究论证内陆核电建设。

到2020年，核电装机容量将达到5800万kw。

核电汽轮机作为核电站常规岛中最关键的设备之一，未来市场前景广阔，因此有必要对我国目前核电汽轮机的发展现状进行总结，并根据未来核岛反应堆的发展趋势对核电汽轮机的发展方向进行预测，提前布局和研发，以更好地适应我国核电发展的需要。

现阶段国内在建和投运的大型核电机组的主流机型有CPR1000、AP1000及EPR等。

自主设计的CAP1400、ACP1000等大型核电机组也已开展了设计。

一体化压水堆运行控制策略研究船用核动力装置要求体积小而重量轻,且有更高的可靠性和稳定性,压水堆核动力装置采用一体化设计成为各国船用核动力的主要出发点之一。

由于船舶在航行中要求机动性强,核反应堆系统运行工况变化幅度大且变化速度快,核动力装置所采用的运行控制策略应便于进行功率控制和调节,并最优化一、二回路的运行条件,保证装置运行的安全性和可靠性。

所以有必要对一体化压水反应堆的运行控制策略进行研究。

本文首先完成了一体化压水反应堆IP200 (Integral PWR 200)的概念设计。

设计确定了程序计算所需要用到的各种参数。

然后根据一体化压水反应堆的结构特点,采用RELAP5程序建模方法建立了堆芯、套管式直流蒸汽发生器、稳压器等的计算模型。

文中对额定功率下的稳态运行工况进行了计算。

结果表明：稳态计算过程中,系统热工参数符合实际设计参数值。

燃料元件中心温度、包壳表面温度以及堆芯平均热密度等参数在安全限值以下。

所设计的一体化压水反应堆及针对其所建立的模型合理可行,可以进行负荷跟随计算。

本文设计了一体化压水反应堆的控制系统,实现双恒定运行控制策略。

采用所设计的控制策略,用RELAP5程序对反应堆快速升、降负荷和瞬间甩负荷运行工况进行了计算。

结果表明：套管式直流蒸汽发生器一体化压水反应堆能够实现双恒定稳态运行方案。

在功率变化的瞬态过程中各参数的波动较小,稳定时间短。

快速变负荷工况下,堆芯MDNBR,堆芯出口冷却剂欠热度和燃料元件中心温度等具有较大的安全裕量,堆芯没有受到热工安全方面的威胁。

一体化压水反应堆采用双恒定运行方案控制策略能够实现安全、可靠、稳定、灵活的运行,堆芯功率可以满足负荷频繁变化的需求。

本文提出的套管式直流蒸汽发生器一体化压水反应堆双恒定运行控制策略,可以作为一体化压水反应堆负荷跟随功率控制的一种控制方法。

文中对双恒定运行控制策略的研究,为一体化压水反应堆负荷跟随运行控制提供了理论依据和参考价值。

2021年12期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application压水堆核电站稳压器控制策略研究*曹华宇，段宇*，谢文俊，于汇辰，郑旭，徐良晨，张宇（南京工程学院能源与动力工程学院，江苏南京211167）稳压器一回路系统中的压力能够按照设定的工况或者稳定工况及时进行调节，这样才能确保核电站运行的安全性，所以稳压器控制系统将其中的压力调节在指定范围内（工况压力在15.5MPa 附近）就显得尤为重要。

同样水位的控制也是如此。

传统的PID 控制器不依懒于控制对象的精确模型，具有控制原理简单、容易实现，实用性强的特点，只需要确定比例增益、积分增益、微分增益并进行适当的参数整定即可设计出一个PID 控制器。

在机电、化工、机械等行业都有广泛的应用。

但是稳压器是一个非线性、时变且易受干扰的复杂系统，由于PID 控制器本身的不足，会使得动态偏差较大导致超调量变大进而影响核电站运行的稳定，且不能满足实时工况的动态调节，控制效果不尽人意，达不到理想要求。

因此出现了许多新型的控制策略，例如自抗扰控制器，智能控制，模糊PID 控制等等。

本文基于生物的免疫系统设计出免疫PID 控制器并对其进行仿真研究。

仿真结果显示，免疫PID 控制器能够提高稳压器压力和水位控制系统的稳定性，减小动态偏差，缩短调节时间，优于传统的PID 控制器。

1稳压器与常规PID 参数整定稳压器在压水堆核电站一回路中起着举足轻重的作用，不仅对压力进行实时控制同时又提供超压和低压保护。

核电站中常用的稳压器有气罐式和电热喷雾式两种，它们的结构以及原理都不同。

气罐式稳压器结构简单，辅助设备少，维护管理更为方便，在早期核电站中广泛使用。

但在压缩空气和提高惰性气体的时候易造成泄露，并且易溶于水，从而造成系统和设备的腐蚀，安全性能大大降低。

所以为了提高核电站运行的安全性和减少公众对核问题的担忧，如今在大功率核电站中都使用电热喷雾式稳压器[1]。

压水堆核电厂汽轮机的控制新探随着工业的发展和对能源需求的日益加剧，清洁环保的核电势必会得到广泛认可。

同时随着核电机组份额的提高以及核电厂的特殊性，随之而来的问题就是如何在电网频率波动以及并网解列过程中确保核发电机组的稳定运行，减小对一回路造成的冲击，确保反应堆安全可靠运行。

除了反应堆控制系统的可靠之外，汽轮机应对频率波动的控制手段也是非常重要的。

作为新型压水堆核电的典范，三门一期工程汽轮机采用日本三菱重工技术，汽机有1个高压缸和3个低压缸，控制高压缸的进汽阀门有4个主汽阀（MSV）和4个主调阀（GV），控制低压缸进汽阀门有6个再热主汽阀（RSV）和6个再热主调阀（ICV）。

为了方便起见，下文中我们将GV（主调阀）和ICV（再热主调阀）统称为GV（调节阀）。

汽轮机负荷及转速的调节实际上就是对这几个调节阀开度的控制。

针对这种汽轮机本文介绍的负荷调节控制模式、负荷限制控制模式、负荷调节自动跟踪模式、负荷限制自动跟踪模式能够应对不同工况下电网频率波动。

1 负荷调节控制模式1.1 负荷调节控制模式的目的在发电机组正常运行期间汽轮机转速（频率）是跟踪电网频率的，或者说是要将电网频率稳定在目标值（50Hz）以上并使之与汽轮机转速相一致，所以我们可以认为汽轮机的转速和电网频率表征同一个物理量。

负荷调节控制模式的目的就是在发电机组并网运行期间根据电网频率控制汽轮机的输出，从而保证电网频率的稳定，也就是保证汽轮机转速（频率）的稳定。

而汽轮机输出是通过控制GV（调节阀，是Governor Valve的缩写，不是具体指主调节阀，或者可以理解这里的GV是主调节阀GV和再热调节阀ICV的统称）的开度来控制。

与此同时在发电机组与电网解列期间，此种模式也可以控制汽轮机的转速以达到与电网的同期。

1.2 负荷调节控制模式的控制方式如果额定汽机转速与实际汽机转速之间有一个偏差，此偏差信号将会线性比例的控制GV开度，从而控制汽轮机的输出，直到此偏差信号为零位置，达到控制汽轮机实际转速的目的，从而也达到了控制电网频率的目的。

核电站汽轮机压力控制分析 维修部仪控处刘瑞峡ABSTRACT:The thesis analyzed the principle of “HP Inlet Pressure Control” and the application, which based on the analysis of Daya Bay and Lingao turbine control system (GRE), In addition, the problems and the way to prevent during the normal operation also be concerned in this article.摘要：本文详细分析了大亚湾核电站和岭澳核电站汽轮机的压力控制的原理及实现方式，并结合应用案例，分析了设计及实际应用中容易出现的问题，以及避免这些问题的对策。

关键词：汽轮机；压力控制；GRE；Micogovenor；HP Inlet Pressure Control1核电汽轮机及汽轮机控制概述大亚湾和岭澳核电站所采用的汽轮机都是单机容量100万kW的机组，是国内单机容量最大的汽轮发电机组，也是世界上性能比较优秀的机组之一，制造厂家为ALSTOM。

汽轮机由一个高压缸和三个低压缸组成，汽机进气阀共20个，其中高压缸有四个进汽通道，每个进汽管线各设一个截止阀和一个控制阀，尽管两者结构不同，但都具有控制功能，都有阀门模块与之相对应，可以连续调节阀门开度，在特殊的工况下甚至可以替代调节阀实施更精确的调节功能；每个低压缸各有两个进汽通道，每个管线也各设一个截止阀和控制阀，但与高压缸截止阀不同的是低压缸截止阀没有控制功能，没有阀门模块与之相对应，只有开关两种状态，只能实现保护功能。

与汽轮机相配套的控制系统（GRE）也是ALSTOM提供的，尽管一二核控制设备不同，特别是在上位机部分，但控制原理基本相同。

都分为两级控制结构，即上位机和下位机，下位机负责最基本的调节功能及安全功能，上位机负责复杂的计算、输入输出及管理功能。