主給水流量控制系統流量計在ACP1000中的改進

□尤志敏 周麗紅 劉艷菊

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

一、M310主給水流量控制系統流量計設計

給水泵輸送水經過高壓加熱器后進入三條給水管路，通往三臺蒸汽發生器。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，可能會人為干預切換選擇輸出信號，從而無法判斷應以哪臺變送器作為蒸汽發生器水位的控制基準，可靠性較差，在ACP1000設計中予以改進以解決上述問題。

二、ACP1000給水流量控制系統流量計設計方案概述

在M310基礎上對每一環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，增設兩臺差壓變送器從而增加流量測量點，即每一環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工作，提高控制系統的可靠性，邏輯簡圖如圖2所示。

圖2 三條給水環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(TFM)不具有安全功能，但系統的測量通道要向反應堆保護系統(TFM)提供蒸汽發生器的液位信息，以便進行事故后監測。ACP1000中增加的流量測點不參與反應堆保護，僅用于優化液位控制邏輯，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。需根據模擬圖在顯示畫面上增加新流量計的顯示。

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

四、結語

本文主要對主給水流量控制系統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濟效益，并減少了人為干預操作。