主給水流量控制系統(tǒng)流量計在ACP1000中的改進

□尤志敏 周麗紅 劉艷菊

主給水流程控制系統(tǒng)(TFM)的功能是向蒸汽發(fā)生器供應(yīng)給水并且調(diào)節(jié)給水流量，將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水位維持在一個隨汽輪機負荷變化所預(yù)定的基準值上。主給水流程控制系統(tǒng)雖然不具有安全功能，但在設(shè)計基準事故時，系統(tǒng)的測量通道要向反應(yīng)堆保護系統(tǒng)(RRP)提供蒸汽發(fā)生器的液位信息，以便進行事故后監(jiān)測，因此流量監(jiān)測的準確性對核島安全性起著至關(guān)重要的作用。而蒸汽發(fā)生器的水位控制直接關(guān)系到電廠的運行可靠性以及經(jīng)濟效益，并考慮到減少人為干預(yù)操作等方面的因素，應(yīng)進行設(shè)計優(yōu)化。本文意在M310基礎(chǔ)上對主給水流程控制系統(tǒng)流量計進行改進，以滿足電廠運行的可靠性并增加經(jīng)濟效益。

一、M310主給水流量控制系統(tǒng)流量計設(shè)計

給水泵輸送水經(jīng)過高壓加熱器后進入三條給水管路，通往三臺蒸汽發(fā)生器。每條給水管路上裝有文丘里管，并配有差壓變送器。用于蒸汽發(fā)生器水位控制的主給水流量測點有兩個，輸出信號為兩測點信號的低選輸出，目前設(shè)置了偏差過大和變送器失效報警，邏輯簡圖如圖1所示。

圖1 流量測量通道邏輯簡圖

當兩臺變送器的偏差在可接受范圍內(nèi)時，可以按照voter低選輸出原則作為水位控制信號，但當變送器的偏差過大時，可能會人為干預(yù)切換選擇輸出信號，從而無法判斷應(yīng)以哪臺變送器作為蒸汽發(fā)生器水位的控制基準，可靠性較差，在ACP1000設(shè)計中予以改進以解決上述問題。

二、ACP1000給水流量控制系統(tǒng)流量計設(shè)計方案概述

在M310基礎(chǔ)上對每一環(huán)路分別增加兩臺給水流量測量點，在原有的主給水文丘里管的引壓管線上增加新的引壓管線，增設(shè)兩臺差壓變送器從而增加流量測量點，即每一環(huán)路上配有五個差壓變送器(四個寬量程和一個窄量程)，這些變送器發(fā)出與文丘里管前后壓降成正比的信號。同時修改主給水流量信號的VOTER邏輯，與原有設(shè)計的兩臺流量變送器輸出信號一起形成流量信號輸出中選模式，在一臺變送器發(fā)生故障時可迅速確定故障變送器并報警，將故障變送器剔除，利用剩余的兩臺變送器繼續(xù)工作，提高控制系統(tǒng)的可靠性，邏輯簡圖如圖2所示。

圖2 三條給水環(huán)路流量測量通道邏輯簡圖

三、流量計改進影響分析

(一)安全影響。主給水流量控制系統(tǒng)(TFM)不具有安全功能，但系統(tǒng)的測量通道要向反應(yīng)堆保護系統(tǒng)(TFM)提供蒸汽發(fā)生器的液位信息，以便進行事故后監(jiān)測。ACP1000中增加的流量測點不參與反應(yīng)堆保護，僅用于優(yōu)化液位控制邏輯，對安全功能無影響。

(二)抗震影響。改進增加的變送器抗震要求與原有變送器要求一致，即抗震1類，儀表管線抗震等級與變送器保持一致，需提交力學計算。

(三)人機接口。需根據(jù)模擬圖在顯示畫面上增加新流量計的顯示。

(四)設(shè)計文件影響。經(jīng)分析，上述改進將影響以下卷冊：TFM系統(tǒng)手冊第6.1章控制基準；TFM系統(tǒng)手冊第6.3章模擬圖；TFM系統(tǒng)手冊第9.3.1章儀表清單；TFM系統(tǒng)手冊第10章流程圖；TFM系統(tǒng)手冊第11.4章IPS側(cè)端接清單；TFM系統(tǒng)手冊第11.6章控制測量側(cè)端接清單；TFM系統(tǒng)手冊第12章測量電纜系統(tǒng)圖；TFM系統(tǒng)整定值手冊；TFM系統(tǒng)新增流量計相關(guān)儀表管道；TFM系統(tǒng)新增流量計相關(guān)次托盤圖；TFM系統(tǒng)新增流量計相關(guān)儀表安裝圖；TFM系統(tǒng)新增流量計相關(guān)電纜路徑清單。

四、結(jié)語

本文主要對主給水流量控制系統(tǒng)流量計進行改進分析，解決了原M310工程中當變送器的偏差過大時，可能會人為干預(yù)切換選擇輸出信號、可靠性差的的問題，提高了電廠運行的可靠性和經(jīng)濟效益，并減少了人為干預(yù)操作。