一回路压力安全系统简约化控制研究
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摘要
我国核电事业进入了第三代先进压水堆建设阶段,针对非能动系统设计与核能安全的研究是确保和平、安全利用核能的重要课题。核电站的动力装置、安全设施、控制系统都是非常复杂的,安全系统往往要设置更多的冗余以确保功能的完善。论文基于这样的背景提出了对一回路压力安全系统简约化控制的研究。
论文从广义非能动的概念出发,剖析了非能动系统的结构,分析对比了大亚湾、田湾核电站与AP1000核电机组的压力安全系统,结合新型控制阀与小型PLC组建一回路压力安全控制系统,设计了动态实验。实验验证,所设计的系统控制效果好,系统参数调整简捷,自动化程度高,便于寻找故障;设备简单,可靠性高,扩展性好;节能效果好,成本低廉。
论文的研究说明控制阀在卸压系统中替代传统的弹簧式安全阀是可行的,广义非能动理念在实际系统设计中具有重要的意义,能促使所设计的系统趋于小型化、智能化和自能源化,并具有高度的可靠性和安全性,具有广泛的应用价值和良好的发展前景。
China has stepped into the era we called to build the third generation advantage pressurized-water reactor.Design passive systems and the research about nuclear safeguard are hot points to assure we use nuclear energy peacefully and safety.Power plants, safety devices, even the control systems are so complex which we built added redundancy frequently to keep their function perfect.This research is to be suggested under such background.
This paper to start out with the concept of General Passive, analyzed the structure of the passive systems, the pressure relief system located in the Daya Bay, Tianwan Power plant and also the AP1000.We imitated a control system in pressure safety system belong to primary circuit with a new technology control valve and PLC (Siemens S7-200), then design a dynamic test. The experiment proved that the system we built has a satisfactory effect and we can change system’s parameter conveniently in software-program. To our satisfaction, automatic level of the control system is high; the devices we used to build the system are not complicated. It is convenient for us to search error. System’s reliability is good and it can be extended easily. The whole system will improve the energy utilization rate and has a lower cost.
The study of this paper illustrates that it is feasible we using control valve instead of safety valve in the pressure relief system. The idea of using General Passive techniques in practical system design is of great significance. This idea is promote the systems which we will design to achieve miniaturization, intelligentize and self-power supply.
论文从广义非能动的概念出发,剖析了非能动系统的结构,分析对比了大亚湾、田湾核电站与AP1000核电机组的压力安全系统,结合新型控制阀与小型PLC组建一回路压力安全控制系统,设计了动态实验。实验验证,所设计的系统控制效果好,系统参数调整简捷,自动化程度高,便于寻找故障;设备简单,可靠性高,扩展性好;节能效果好,成本低廉。
论文的研究说明控制阀在卸压系统中替代传统的弹簧式安全阀是可行的,广义非能动理念在实际系统设计中具有重要的意义,能促使所设计的系统趋于小型化、智能化和自能源化,并具有高度的可靠性和安全性,具有广泛的应用价值和良好的发展前景。
China has stepped into the era we called to build the third generation advantage pressurized-water reactor.Design passive systems and the research about nuclear safeguard are hot points to assure we use nuclear energy peacefully and safety.Power plants, safety devices, even the control systems are so complex which we built added redundancy frequently to keep their function perfect.This research is to be suggested under such background.
This paper to start out with the concept of General Passive, analyzed the structure of the passive systems, the pressure relief system located in the Daya Bay, Tianwan Power plant and also the AP1000.We imitated a control system in pressure safety system belong to primary circuit with a new technology control valve and PLC (Siemens S7-200), then design a dynamic test. The experiment proved that the system we built has a satisfactory effect and we can change system’s parameter conveniently in software-program. To our satisfaction, automatic level of the control system is high; the devices we used to build the system are not complicated. It is convenient for us to search error. System’s reliability is good and it can be extended easily. The whole system will improve the energy utilization rate and has a lower cost.
The study of this paper illustrates that it is feasible we using control valve instead of safety valve in the pressure relief system. The idea of using General Passive techniques in practical system design is of great significance. This idea is promote the systems which we will design to achieve miniaturization, intelligentize and self-power supply.
引文
[1]朱继洲,单建强,王学容.核电厂安全运行对策研究.核科学与工程,2001,21(1):15-20页
[2]林诚格.非能动安全先进核电厂AP1000.原子能出版社,2008:148-153页375页432页
[3]王成孝.核能与核技术应用.原子能出版社,2002:1-4页
[4]孙中宁.核动力设备.哈尔滨工程大学出版社,2004:6,10-12页
[5]庞凤阁,彭敏俊.船舶和动力装置.哈尔滨工程大学出版社,2000:229-231页
[6]张兰训,苏元敏.浅谈PLC在工业控制系统的发展特点.商业现代化,2008,549:22-23页
[7]闵元祐,王建渝,谭祚,张森如.一个先进压水堆核电厂的非能动安全和经济性能初步分析.核科学与工程,1989,9(4):328-335页
[8]王全福,南宫俊.压水堆核电站阀门.化工与通用机械,1983:18-22页
[9]黄海,张相彬,曹宏涛,李杨.核电阀门的技术现状及发展方向.阀门,2005:15-16页
[10]王家胜.核电站数字化仪控系统改造中的几种控制系统综合应用分析.核科学与工程,2005.9,25(3):231-238页
[11]周俊涛,余刃.基于PLC与现场总线的压水堆稳压器压力水位控制系统研究.船海工程,2008.2,37(1):117-121页
[12]鲁艺,苏敏.基于可编程序控制器的零功率装置控制保护系统.核动力工程,2006.4,27(2):87-90页
[13]李必成.PLC在核电站蒸汽发生器冲洗系统中的应用.PLC&FA,2004:33-34页
[14]赵付涛,徐义亨,杜维.核电厂主给水系统PLC控制.化工自动化及仪表,1998,25:13-17页
[15]张海雯.基于PLC的核电常规岛通风设备的消防联动控制系统设计.广东科技,2008.10,198:145-146页
[16]张耀,张大发.基于可编程控制器的稳压器压力水位控制研究.核动力工程,2008 4,29(2):110-113页
[17]张培华,孙荣先,张培先.可编程控制器在650T_h直流炉安全阀控制系统中的应用.华北电力学院,1992,增刊:99-103页
[18]越巍.大型机组UPS电源系统设计、运行及应用研究.华北电力大学,工程硕士专业学位论文,2008:1页
[19]韩旭,郑明光.广义非能动系统概念研究.核动力工程,2009,30(3):115-118页
[20]王兆祥,刘国建,储嘉康.船舶核动力装置原理与设计.国防工业出版社,1980:45-52页
[21]周兴强.稳压器安全阀及其监测系统在田湾核电站的应用.GM通用机械,2009:82-93页
[22]张建民.核反应堆控制.西安交通大学出版社:185-191页
[23]濮继龙.大亚湾核电站运行教程(上).原子能出版社:115-132页
[24]臧希年.核电厂系统与设备.清华大学出版社,1998.6:87-97页
[25]王永华.现代电气控制及PLC应用技术(第2版).北京航空航天大学出版社,2008.2:98-106页
[26]吉顺平.西门子PLC与工业网络技术.机械工业出版社,2008.2:2-5页
[27]刘敏.可编程控制器技术.机械工业出版社,2000:5-10页
[28]赵建统,梁树坤.UPS电源的现状、发展及选配.电源世界,2008.10:21-29页
[29]白莉等.UPS技术的类型与发展趋势.电器时空,2006.10:23-24页
[30]石磊.UPS电源技术及发展.电气开关,2009(1):8-12页
[31]董笑龙.正确认识和使用UPS电源.网络设备与技术,2008.8:78-79页
[32]汪德山.弹簧式安全阀的常见故障分析.铁道劳动安全卫生与环保,1992,(4):26-27页
[33]杨国辉.弹簧安全阀的常见故障及其处理.能源技术,2004.2.25(1):43-45页
[34]梁业隆.黎兵岭澳核电站核岛稳压器安全阀的安装.东北电力技术,2006(2):43-45页
[35]盛慧先.胡传庸用于压水堆超压保护的新装置.1985.10,6(5) 1-5页
[36]周兴强.两种核电站主蒸汽安全阀对比分析.GM通用机械,2008(7):8-12页
[37]濮继龙.大亚湾核电站运行教程.原子能出版社,1999:115-125页
[38]李晓钟,罗志远,王月富.稳压器先导式安全阀工作原理的比较分析:145-150页
[39]罗志远.核电站稳压器先导式安全阀技术综述.GM通用机械,2007.8:18-21页
[40]王炯,马玉山.展望——寄语中国控制阀行业:我国控制阀现状与发展趋势.世界仪表与自动化,2009.3:16-19页
[41]刘凯,马丽敏.调节阀的应用及发展趋势.管道技术与设备,2008(2):30-31页
[42]哈尔滨工程大学.精确定位阀芯的调节阀.中国发明专利,CN101430023A,2009.5.13
[43]王新生,王国桂.交流伺服系统的发展与新控制技术应用.电气传动自动化,1996(5):4-8页
[44]梁忠.我国电动执行机构的现状与发展动向.上海工业自动化仪表研究所,1993,14(7):1-6页
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