主给水流量控制系统流量计在ACP1000中的改进

2019-05-22尤志敏周丽红刘艳菊

产业与科技论坛 2019年7期

□尤志敏周丽红刘艳菊

主给水流程控制系统(TFM)的功能是向蒸汽发生器供应给水并且调节给水流量，将蒸汽发生器二次侧的水位维持在一个随汽轮机负荷变化所预定的基准值上。主给水流程控制系统虽然不具有安全功能，但在设计基准事故时，系统的测量通道要向反应堆保护系统(RRP)提供蒸汽发生器的液位信息，以便进行事故后监测，因此流量监测的准确性对核岛安全性起着至关重要的作用。而蒸汽发生器的水位控制直接关系到电厂的运行可靠性以及经济效益，并考虑到减少人为干预操作等方面的因素，应进行设计优化。本文意在M310基础上对主给水流程控制系统流量计进行改进，以满足电厂运行的可靠性并增加经济效益。

一、M310主给水流量控制系统流量计设计

给水泵输送水经过高压加热器后进入三条给水管路，通往三台蒸汽发生器。每条给水管路上装有文丘里管，并配有差压变送器。用于蒸汽发生器水位控制的主给水流量测点有两个，输出信号为两测点信号的低选输出，目前设置了偏差过大和变送器失效报警，逻辑简图如图1所示。

图1 流量测量通道逻辑简图

当两台变送器的偏差在可接受范围内时，可以按照voter低选输出原则作为水位控制信号，但当变送器的偏差过大时，可能会人为干预切换选择输出信号，从而无法判断应以哪台变送器作为蒸汽发生器水位的控制基准，可靠性较差，在ACP1000设计中予以改进以解决上述问题。

二、ACP1000给水流量控制系统流量计设计方案概述

在M310基础上对每一环路分别增加两台给水流量测量点，在原有的主给水文丘里管的引压管线上增加新的引压管线，增设两台差压变送器从而增加流量测量点，即每一环路上配有五个差压变送器(四个宽量程和一个窄量程)，这些变送器发出与文丘里管前后压降成正比的信号。同时修改主给水流量信号的VOTER逻辑，与原有设计的两台流量变送器输出信号一起形成流量信号输出中选模式，在一台变送器发生故障时可迅速确定故障变送器并报警，将故障变送器剔除，利用剩余的两台变送器继续工作，提高控制系统的可靠性，逻辑简图如图2所示。

图2 三条给水环路流量测量通道逻辑简图

三、流量计改进影响分析

(一)安全影响。主给水流量控制系统(TFM)不具有安全功能，但系统的测量通道要向反应堆保护系统(TFM)提供蒸汽发生器的液位信息，以便进行事故后监测。ACP1000中增加的流量测点不参与反应堆保护，仅用于优化液位控制逻辑，对安全功能无影响。

(二)抗震影响。改进增加的变送器抗震要求与原有变送器要求一致，即抗震1类，仪表管线抗震等级与变送器保持一致，需提交力学计算。

(三)人机接口。需根据模拟图在显示画面上增加新流量计的显示。

(四)设计文件影响。经分析，上述改进将影响以下卷册：TFM系统手册第6.1章控制基准；TFM系统手册第6.3章模拟图；TFM系统手册第9.3.1章仪表清单；TFM系统手册第10章流程图；TFM系统手册第11.4章IPS侧端接清单；TFM系统手册第11.6章控制测量侧端接清单；TFM系统手册第12章测量电缆系统图；TFM系统整定值手册；TFM系统新增流量计相关仪表管道；TFM系统新增流量计相关次托盘图；TFM系统新增流量计相关仪表安装图；TFM系统新增流量计相关电缆路径清单。