Парогенераторы как объекты регулирования

Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием АЭС

Схемы парогенераторов АЭС как объектов регулирования приведены на рис.5.1.

m_турб m_турб

Gп пар на N_парпар на

m_стN_парР_пг турбину Р_пг турбину

t₁ПГ

Н_уН_у

Р

ПГ

t₂

N_н

пит.вода пит.вода

m_питm_пит

а) б)

Рис.5.1. Схемы парогенераторов как объектов регулирования:

а) ВВЭР;

б) РБМК;

Р – реактор; ПГ – парогенератор.

В схеме с реактором ВВЭР (рис.5.1,а) для первого контура регулируемыми параметрами являются:

t_ср = ( t₁ + t₂) ⁄ 2 – средняя температура теплоносителя,

N_н – нейтронная мощность.

Во втором контуре регулируемыми параметрами являются: давление Р_пг и уровень Н_у.

Для схемы с реактором РБМК на рис.5.1,б регулируемые параметры – N_н , Р_пг и Н_у.

Особенностью ядерных реакторов как объектов регулирования мощности является зависимость N_н от нагрузки турбины в виде саморегулирования по мощности.

Для ВВЭР саморегулирование заключается в следующем.

При увеличении нагрузки турбины путем открытия клапана турбины давление пара перед клапаном турбины Р_пг и, следовательно, по второму контуру снижается при отключенном регуляторе давления. Пар во втором контуре насыщенный, и снижение его давления приводит к снижению его температуры t_s.

Это приводит к увеличению отводимого тепла от первого контура ко второму по уравнению:

Q_I,_II= k∙F(t_ср– t_s).

Увеличение отводимого тепла приводит к снижению t_ср.

При этом освобождается положительная реактивность, что приводит к возрастанию нейтронной мощности в виде саморегулирования без перемещения регулирующего стержня реактора m_ст и, в итоге, к незначительному снижению t_ср.

Второй особенностью ядерных реакторов как объектов регулирования является их малая инерционность.

Так, например, паровая мощность N_пар, пропорциональная расходу пара G_п, отстает от N_н на 5-10 секунд, в то время как в котлах N_паротстает от мощности топки на сотни секунд, если возмущение подается со стороны соответственно реактора и котла.