一种高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112435765A(43)申请公布日2021.03.02(21)申请号202011322684.9(22)申请日2020.11.23(71)申请人华能山东石岛湾核电有限公司地址264312山东省威海市荣成市石核路9号(72)发明人王传振席京彬蒋顺军李长峰王宏国雷伟俊耿宝杰安娜(74)专利代理机构北京中知法苑知识产权代理有限公司11226代理人李明赵吉阳(51)Int.Cl.G21C15/18(2006.01)G21C17/032(2006.01)G21D1/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统及控制方法(57)摘要一种高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统及其控制方法，其冷却系统包括主给水泵，主给水隔离阀、以及在两者之间的辅助电锅炉设置了辅助锅炉房产生辅助蒸汽，通过主给水管道冷却蒸汽发生器换热管，在主蒸汽管道上设置旁路小管，经扩容减温后排入水池汇集；在蒸汽发生器换热管入口、出口处设温度测点，在旁路小管上设高精度调节阀、流量计，将入口和出口温度测点、流量计与调节阀的开闭进行连锁控制，实时监测系统运行，调节辅助蒸汽流量，在提高降温速度的同时，保证降温速率＜5℃/h，兼顾效率、安全因素，提高了电厂经济性。CN112435765ACN112435765A权利要求书1/2页1.一种高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统，其特征在于：主给水泵(2)，在主给水泵(2)的下游具有主给水隔离阀(3)以控制主给水的开关；在所述主给水泵(2)和所述主给水隔离阀(3)之间具有辅助电锅炉(1)，所述辅助电锅炉(1)用于产生小流量辅助蒸汽；蒸汽发生器壳体(4)，内部具有蒸汽发生器换热管(5)，所述蒸汽发生器换热管(5)的入口方向与所述主给水隔离阀(3)连接，出口方向与主蒸汽隔离阀(8)连接；在所述蒸汽发生器换热管(5)与所述主给水隔离阀(3)之间，即入口处具有蒸汽发生器入口温度测点(6)，在所述蒸汽发生器换热管(5)与主蒸汽隔离阀(8)之间，即出口处具有蒸汽发生器出口温度测点(7)，用于定期测量温度；在所述蒸汽发生器出口温度测点(7)的下游端还具有小流量冷却旁路隔离阀(9)。2.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统，其特征在于：所述小流量冷却旁路隔离阀(9)的下游与高精度流量计(10)连接。3.根据权利要求2所述的高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统，其特征在于：所述高精度流量计(10)的下游依次与调节阀(11)、扩容器(13)和减温器(14)连接。4.根据权利要求3所述的高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统，其特征在于：在所述蒸汽发生器换热管(5)的入口处和出口处具有旁路管道(16)。5.根据权利要求4所述的高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统，其特征在于：还具有PLC控制器(12)，分别与所述蒸汽发生器入口温度测点(6)、所述蒸汽发生器出口温度测点(7)、所述高精度流量计(10)和所述调节阀(11)电连接，用于在得到蒸汽发生器入口和出口的温度以及高精度流量计(10)的数据后，计算冷却速率，并与预设冷却速率比较，若实际冷却速率(入口或出口温降速率)小于预设值，则增大调节阀(11)开度；若实际冷却速率大于预设值，则减小调节阀(11)开度。6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的高温气冷堆蒸汽发生器小流量冷却系统的控制方法，具体为：蒸汽发生器换热管(5)外侧为一次侧，通过主氦风机驱动自上向下流动，蒸汽发生器换热管(5)的内侧为二次侧，采用除盐水介质，通过主给水泵(2)驱动自下向上流动；紧急停堆后，停转一次侧主氦风机，关闭二次侧主给水隔离阀(3)、和主蒸汽隔离阀(8)，一、二次侧介质不再流动，此时换热管内外温度分布保持不变；通过蒸汽发生器(4)入口处和出口处，即主给水、主蒸汽管道上的旁路管道(16)将蒸汽发生器换热管内存水、存汽排掉一部分，将换热管内压力降至1MPa左右，使得蒸汽发生器换热管入口温度约300℃，出口温度约537℃；打开主给水隔离阀(3)、主蒸汽隔离阀(8)，从辅助电锅炉(1)引来小流量辅助蒸汽对蒸汽发生器换热管进行预冷，预冷蒸汽温度约190℃，流量约0.5t/h，持续1h，将蒸汽发生器换热管出口蒸汽温度降到460℃；然后一、二次侧同时冷却，一次侧通过氦净化系统使氦气循环流动、冷却，二次侧继续通过辅助蒸汽进行冷却，将辅助蒸汽流量逐渐增大到6t/h；小流量冷却持续到蒸汽发生器入口、出口温度至一定温度，关闭调节阀(11)，小流量冷却结束，具备重新启动条件。7.根据权利要求6所述的控制方法，具体为：2CN112435765A权利要求书2/2页辅助蒸汽冷却蒸汽发生器换热管(5)后，在主蒸汽隔离阀(