[发明专利]一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统

权利要求书

1.一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，包括：自然循环蒸汽发生器、直流蒸汽发生器、蒸汽混合输出模块和控制器，蒸汽混合输出模块接收来自自然循环蒸汽发生器和直流蒸汽发生器产生的蒸汽并进行混合后输出，控制器用于控制自然循环蒸汽发生器出口的蒸汽压力、蒸汽温度以及直流蒸汽发生器出口的蒸汽压力、蒸汽温度。

2.如权利要求1所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，将自然循环蒸汽发生器的蒸汽出口的蒸汽压力记为p，其蒸汽出口的蒸汽温度记为t，直流蒸汽发生器的蒸汽出口的蒸汽压力记为p’，其蒸汽出口的蒸汽温度记为t’，该控制器用于使得p’、p、t’、t满足p’＝(1+a)p，t’＝t+b，a的取值范围为(5％，10％]，b的取值范围为[20，30]。

3.如权利要求1所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，该控制器包括第一控制器，第一控制器用于采用基于水位控制的方法控制自然循环蒸汽发生器的运行。

4.如权利要求1所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，该控制器还包括第二控制器和第三控制器，第二控制器用于通过调节二次侧流量控制直流蒸汽发生器出口蒸汽压力，第三控制器用于通过调节一次侧流量控制直流蒸汽发生器出口蒸汽温度。

5.如权利要求4所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，第二控制器和第三控制器采用解耦控制，具体包括步骤：

通过采集直流蒸汽发生器一次侧流量、二次侧流量以及对应的直流蒸汽发生器蒸汽出口的蒸汽压力和蒸汽温度的测量值，确定直流蒸汽发生器的输入输出传递函数矩阵；

确定解耦后的直流蒸汽发生器的目标输入输出传递函数矩阵；

根据直流蒸汽发生器的目标输入输出传递函数矩阵和输入输出传递函数矩阵确定补偿矩阵；

根据直流蒸汽发生器的目标输入输出传递函数矩阵确定第二控制器和第三控制器的控制函数。

6.如权利要求5所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，将直流蒸汽发生器一次侧流量记为m₁，将直流蒸汽发生器二次侧流量记为m₂，直流蒸汽发生器的蒸汽出口的蒸汽压力记为p’，其蒸汽出口的蒸汽温度记为t’，直流蒸汽发生器的输入输出传递函数矩阵记为W₀(s)，G₁₁(s)为温度t’对流量m₁的传递函数，G₂₁(s)为压力p’对流量m₁的传递函数，G₁₂(s)为温度t’对流量m₂的传递函数，G₂₂(s)为压力p’对流量m₂的传递函数。

7.如权利要求6所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，将解耦后的直流蒸汽发生器的目标输入输出传递函数矩阵记为W(s)，流量m₁、m₂解耦后的等效输入量分别为m’₁、m’₂，其中W₁₁(s)为压力p’对流量m’₂的目标传递函数,W₂₂(s)为温度t’对流量m’₁的目标传递函数。

8.如权利要求7所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，补偿矩阵W_d(s)的计算公式为：

9.如权利要求7所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，定义W₁₁(s)为二阶传递函数，W₂₂(s)为一阶惯性环节。

10.如权利要求7所述的一种电厂核动力装置混合式蒸汽发生器系统，其特征在于，自然循环蒸汽发生器的功率记为P1，直流蒸汽发生器的功率记为P2，满足75％≤P1/(P1+P2)＜100％，或40％≤P1/(P1+P2)≤60％。