Парогенераторы как объекты регулирования
Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием АЭС
Схемы парогенераторов АЭС как объектов регулирования приведены на рис.5.1.
mтурб mтурб
Gп пар на Nпарпар на
mстNпарРпг турбину Рпг турбину
t1ПГ
НуНу
Р
ПГ
t2
Nн
пит.вода пит.вода
mпитmпит
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:
tср = ( t1 + t2) ⁄ 2 – средняя температура теплоносителя,
Nн – нейтронная мощность.
Во втором контуре регулируемыми параметрами являются: давление Рпг и уровень Ну.
Для схемы с реактором РБМК на рис.5.1,б регулируемые параметры – Nн , Рпг и Ну.
Особенностью ядерных реакторов как объектов регулирования мощности является зависимость Nн 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 Рпг и, следовательно, по второму контуру снижается при отключенном регуляторе давления. Пар во втором контуре насыщенный, и снижение его давления приводит к снижению его температуры ts.
Это приводит к увеличению отводимого тепла от первого контура ко второму по уравнению:
QI,II= k∙F(tср– ts).
Увеличение отводимого тепла приводит к снижению tср.
При этом освобождается положительная реактивность, что приводит к возрастанию нейтронной мощности в виде саморегулирования без перемещения регулирующего стержня реактора mст и, в итоге, к незначительному снижению tср.
Второй особенностью ядерных реакторов как объектов регулирования является их малая инерционность.
Так, например, паровая мощность Nпар, пропорциональная расходу пара Gп, отстает от Nн на 5-10 секунд, в то время как в котлах Nпаротстает от мощности топки на сотни секунд, если возмущение подается со стороны соответственно реактора и котла.