[发明专利]一种核反应堆热工水力试验系统及调控方法

权利要求书

1.一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，包括二回路系统和冷却水循环系统、压力调控模块和液位调控模块；

所述压力调控模块包括：

压力分析子模块，用于将冷凝器(2)一次侧的压力值、预设压力值之间的第一差值与液位调整死区值比较，并在第一差值大于压力调整死区值时输出分析启动信号；

流量分析子模块，用于响应于分析启动信号启动后，将冷却水流量值、蒸汽流量前馈值之间的第二差值与流量调整死区值比较，并在第二差值大于流量调整死区值时输出冷却调控信号；

冷却水控制器，用于响应于冷却调控信号后调控冷却水循环系统中的冷却水调节阀(7)，以实现冷凝器(2)内的压力调整；

所述液位调控模块包括：

液位分析子模块，用于将冷凝器(2)一次侧的液位值、预设液位值之间的第三差值与液位调整死区值比较，并在第三差值大于液位调整死区值时输出液位调控信号；

液位控制器，用于响应于液位调控信号后调控二回路系统中的凝结水调节阀(3)，以实现冷凝器(2)内的液位平衡调整。

2.根据权利要求1所述的一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，所述压力分析子模块包括压差计算单元和压差判断单元；

压差计算单元，用于根据冷凝器(2)一次侧的压力值、预设压力值做差计算得到第一差值；

压差判断单元，将第一差值与液位调整死区值比较；若第一差值小于或等于压力调整死区值时，则输出零信号；若第一差值大于压力调整死区值时，则输出第一差值作为分析启动信号。

3.根据权利要求1所述的一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，所述流量分析子模块包括压力控制器、前馈转换单元、流量差计算单元、流量判断单元；

压力控制器，用于将第一差值转化成调整系数；

前馈转换单元，用于将蒸汽流量值转化为与冷却水流量值匹配的蒸汽流量前馈值；

流量差计算单元，用于根据冷却水流量值、蒸汽流量前馈值做差计算出理论差值，并将调整系数与理论差值相乘计算得到第二差值；

流量判断单元，用于将第二差值与流量调整死区值比较；若第二差值小于或等于流量调整死区值时，则输出零信号；若第二差值大于流量调整死区值时，则输出第二差值作为冷却调控信号。

4.根据权利要求3所述的一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，所述前馈转换单元中蒸汽流量前馈值的转换公式具体为：

其中，F_bs表示蒸汽流量前馈值；h_s表示冷凝器(2)蒸汽入口焓；T_s表示冷凝器(2)蒸汽入口温度；P_s表示冷凝器(2)蒸汽入口压力；h_c表示冷凝器(2)凝结水焓；T_c表示冷凝器(2)凝结水温度；P_c表示冷凝器(2)凝结水压力；h₁表示冷凝器(2)冷却水入口焓；T₁表示冷凝器(2)冷却水入口温度；P₁表示冷凝器(2)冷却水入口压力；h₂表示冷凝器(2)冷却水出口焓；T₂表示冷凝器(2)冷却水出口温度；P₂表示冷凝器(2)冷却水出口压力；f表示通过压力和温度计算焓值的焓函数。

5.根据权利要求1所述的一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，所述液位分析子模块包括液差计算单元和液差判断单元；

液差计算单元，用于根据冷凝器(2)一次侧的液位值、预设液位值做差计算得到第三差值；

液差判断单元，用于将第三差值与液位调整死区值比较；若第三差值小于或等于液位调整死区值时，则输出零信号；若第三差值大于液位调整死区值时，则输出第三差值作为液位调控信号。

6.根据权利要求1所述的一种核反应堆热工水力试验系统，其特征是，所述二回路系统包括高位敞口水箱(5)以及通过管道依次首尾连接构成闭合回路的蒸汽发生装置(1)、冷凝器(2)的壳侧、凝结水调节阀(3)、给水水箱(4)、给水泵(6)，高位敞口水箱(5)的出口端与给水水箱(4)的另一入口端连接。