PL114087B1 - Control system for nuclear power plants with boiling water - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad regulacji dla silowni jadrowej z wrzaca woda, zawierajacej reaktor d jedna lub szereg turbin parowych, z któ¬ rych kazda jest zaopatrzona w ca najmniej jeden przewód pary z zaworem regulacyjnym, oraz sród- 5 ki regulacyjne do stabilizacji cisnienia w reakto¬ rze z wrzaca woda.

(Reaktory z wrzaca woda dotad w ten sposób pracowaly, ze cisnienie pary w reaktorze jest utrzymywane na stalym poziomie, przez regulator 10 cisnieiniia, który oddzialywuje na zawory reguluja¬ ce turbin i zawory obejsciowe. Zmiany cisnienia w reaktorze, iz powodu zmiany objetosci pecherzy¬ ków pary, w wodnie sluzacej jako moderator po¬ woduja zmiany reaktywnosci. W wiekszosci 15 znanych rodzajów reaktorów szybki wzrost cisnie¬ nia powoduje zwiekszenie strumienia neutronów, a przez to zwiekszenie doprowadzenia ciepla.

Wskutek tego wystepuje zwiekszone wytwarzanie pary. 20 W celu opanowania, dynamicznego tych proce¬ sów i zapobiezenia powstawaniu zaklócen równo¬ wagi z tego wzgledu, ze zbyt duze i chwilowe zmiany sitamienia neutronów prowadza do wy¬ laczenia reaktora, konieczne jest zastosowanie re- 25 gulatora szytokodzialajacego, zwlaszcza regulatora PID. Wystepuje jednak problem doboru punktu pomiaru.

Najlepszym sposobem pozwalajacym szybko na¬ stawiac regulator jest pomiar cisnienia w poblizu 30 zaworów turbiny. Przy pomiarze w zbiorniku cisnieniowym a wlasciwie w miejscu, gdzie cisnie¬ nie powinno byc rzeczywiscie stale, wprowad^za sie* w ukladzie regulacji czas opóznienia, który jest utrzymywany przez dilugi przewód parowy i moze osiagac przy duzych silowniach wiele dziesietnych sekund. Ten czas opóznienia zwalnia regulacje i ze utrudnione jest unikniecie wylaczenia reaktora w przypadku zaburzen.

Pomiar cisnienia przy zaworach regulacyjnych ma równiez niedogodnosci, .poniewaz przy duzych silowniach jadrowych istnieje na ogól szereg po¬ dzielonych przewodów parowych, które prowadza ze zbiornika cisnieniowego reaktora do turbiny. Na tych przewodach powstaja spadki cisnienia, uza¬ leznione od ilosci pary. Przez to cisnienie reakto¬ ra, przy stalym cisnieniu przed zaworami, pod¬ wyzszone jest o to straty cisnienia zalezne od ilosci. Dalsze problemy powstaja z tego samego powodu przy sprawdzaniu zaworów. Te problemy moga byc wprawdizie rozwiazane, kiedy dobiera sie przy wiekszych ilosciach zaworów równolegle punkty .pomiarowe i kiedy wartosc srednia z tych róznych cisnien pomiarowych doprowadza sie do regulatora. Poizostaje jednak fakt, ze nie tylko sprawdzanie zaworów, ale takze zmiany obciazenia powoduja niepozadane zmiany cisnienia w reakto¬ rze.

Uklad regulacji wedlug wynalaTku unika tych niedogodnosci przez to, ze cisnienie reaktora od- 114 0873 114 087 4 dzialuje na regulator, a^--cisnienie, bezposrednio przed zaworami regulujacymi oddzialuje na regu¬ lator P lub PD i ze sygnaly wyjsciowe tych re¬ gulatorów zlicza sie ^czlonie sumujacym, którego wyjscie jest polaczone^ z zaworem regulujacym.

Korzystnie jest, gdy pomiedzy punktami pomia¬ rowymi a regulatorem jest umieszczony prze¬ ksztaltnik wartosci zmierzonej cisnienia.

Jesli sa przewaidziane dwa przewody doprowa¬ dzajace pare do jednej turbiny, wówczas wartosci pomiiarowe obydwu pomiarów cisnienia, w prze¬ wodach parowych, przed zaworami, doprowadzane sa korzystnie najpierw przez przeksztaltnik war- tos*cT izmierzonej -cisowenda do czlonu sumujacego, np. ' monitora wartosci sredniej, którego wartosc wejsciowa podawana-. jest na regulator P lulb PD.

'Zaleta- jest to, ze iutrzyimiuje sie stale cisnienie w ^zUiornikoi cisndetnifcwym reaktora, przy najlep¬ szej dynamice regulacji cisnienia w punktach po¬ miarowych przy czlonach nastawczych.

Przedmdot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladnie wykonania na rysainku schematycznym.

Z reaktora 1 para prowadzona jest przez dwa odidizdelne przewody zasilajace 3, 4 do turbiny pa¬ rowej. 5. Regulowanie ilosci, pary w obydwu prze¬ wodach 3, 4 nastepuje za pomoca oddzielnych za¬ worów regulujacych 7 i 8. W punktach pomiaro¬ wych 10 i 11, bezposrednio przed zaworami regu¬ lujacymi 7, 8 naistepuije ispadek cisnienia. To cis¬ nienie dziala na przeksztaltnik wartosci zmierzonej cisnienia 13 lufo 14, którego wyjscia sa polaczone z czlonem sumujacym 16, w którym nastepuje tworzenie wartosci sredniej z wartosci pomiaro¬ wych przeksztaltników 13, 14. Wartosc srednia podaje sie do regulatora 18, korzystnie regulatora ?P lub PD.

Z drugiej strony pomiar cisnienia w zbiorniku 10 15 20 25 30 35 cisnieniowym reaktora 1 nastepuje za pomoca . prze¬ ksztaltnika wartosci: zmierzonej cisnienia 30, które¬ go wyjscie jest przylaczone do regulatora 22, ko¬ rzystnie regulatora I.

Wyjscie tego regulatora 22 i wyjscie regulatora 18 doprowadza sie do czlonu sumujacego 24. Ta wartosc wynikowa, to znaczy rozmiar wielkosci regulacji, jest doprowadzana teraz do regulacji zaworów regulujacych 7, 8 czyli czlonów nastaw- czych. Sa one przestawiane w celu utrzymywania wartosci zadanej cisnienia w reaktorze 1.

Z aiis trze z en i a patentowe 1. Uklad regulacji dla silowni jadrowej z wrza¬ ca woda, zawierajacej reaktor i jedlna lub szereg turbin parowych,, z których kazda jest zaopatrzo¬ na w co najmniej jeden przewód pary z zaworem regulacyjnym, oraz srodki regulacyjne do stabili¬ zacji cisnienia w reaktorze z wrzaca woda, zna¬ mienny tym, ze cisnienie reaktora odd na regulator J (22), a cisnienie w punktach po¬ miarowych (10, 11), bezposrednio przed zaworami regulujacymi (7, lub 8), oddzialywuje na regulator P lub PD i ze sygnaly wyjsciowe tych regulato¬ rów (18, 22) zlicza sie w czlonie sumujacym (24), którego wyjscie jest polaczone z zaworem regu¬ lujacym, (7, lub 8). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy punktamd .pomiarowymi (10, 11), a regu¬ latorem (18) jest umieszczony przeksztaltnik war¬ tosci zmierzonej cisnienia (13 lub 14). 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawory regulujace (7 i 8) sa umieszczone na prze¬ wodach (3 i 4) doprowadzajacych pare, które sa polaczone z czlonem sumujacym, (16), np. moni^ tora wartosci sredniej, wlaczonym przed dalszym regulatorem (18). m^ 1TH i 20 U 11 I—ks PZGraf. Koszalin D-74 85 egz. A-4 Cena 45 zl