秦山核电一期的棒控棒位系统数字化改造

秦山核电一期棒控棒位系统经数字化改造后,采用PLC(programmable logic controller)(现逻辑控制功能,建立人机界面对系统状态进行在线监测和授权参数修改,控制部分采用冗余配置,提高了系统的灵活性和可靠性;对模拟电路进行修改,采用故障双保持的电路设计;控制棒控制系统和棒位指示系统间通过冗余配置的...     

秦山核电二期工程棒控棒位系统设计

介绍了秦山核电二期工程国产化棒控、棒位系统的主要功能、设计过程,设备制造以及设备的安装与调试等过程,取得的经验和解决的问题或需要完善的地方.通过现场调试和试验运行表明,系统和设备都达到了设计要求和指标.功能正确,电流波形好,满足了秦山核电二期工程的要求.同时为将来新电站国产化棒控、棒位系统的设计和设备提供了宝贵的经验和可鉴之处.     

CPR1000、AP1000棒位指示和监测系统浅析

本文介绍了CPR1000和AP1000反应堆控制棒位指示和监测系统的组成、功能及探测原理,并对两者的特点进行了初步对比和分析.分析结果表明,AP1000的棒位指示和监测系统与CPR1000的运行模式和功能类似,由于AP1000的棒位指示和监测系统引入了冗余设计、数据通讯技术等设计理念,提高了可靠性,显著减少了安全壳电气贯穿件数量,具有优于CPR1000的独特性.     

“华龙一号”棒控棒位系统质量提升关键技术研究

“华龙一号”作为当今世界核电市场接受度最高的三大堆型之一,对反应堆的设计制造提出了更高的质量要求。现有的二代核电棒控棒位系统在动态控制性能、测量精度、设备功耗、系统可操作性、设备可用性等系统技术和产品质量方面还需一步提升,从而满足三代核电厂长期安全、经济、稳定运行。基于“华龙一号”棒控棒位系统质量提升需求,综合利用了TRIZ理论中的“矛盾矩阵”和“物质-场”分析法来定位每个质量创新技术发明点的创新原理,从而找出技术创新的突破口。通过理论与实践的有机结合,完成了棒控棒位系统中多模式自适应控制、数字化测量信号动态补偿、低功耗高稳定驱动、智能化系统参数调节等多项技术创新,全面提升了棒控棒位系统的安全性、可靠性、经济性和自主性等质量性能。     

秦山核电二期工程反应堆控制棒落棒性能测试

控制棒落棒性能试验是秦山核电二期工程反应堆控制棒驱动线热态综合试验一个重要组成部分.采用VXI数据采集系统,测量落棒时间,通过对位置指示器初级及次级线圈的感应电势的测量,拟合出了棒位-时间曲线、速度-时间曲线及加速度-时间曲线.测量结果表明,包括落棒时间在内的各种性能参数均满足试验要求.     

基于数字化控制的核电厂棒控电源柜研究与设计

针对在运行的棒控电源柜存在适用性差、负载输出动态响应速度慢、抗干扰能力差等缺点，设计了一种控制架构采用可编程逻辑控制（PLC）和数字化处理（DSP）技术，主电路采用快速能量吸收回路和双闭环控制方法的棒控电源柜，将该电源柜与ACP1000控制棒驱动机构（CRDM）进行冷热态机电配合试验，试验结果表明，该电源柜满足三代核电的运行要求，且有效改善了在运行的棒控电源柜的不足。      

棒控棒位系统数字化设计

文章阐述了棒控棒位系统的主要功能和结构,介绍了国内主要核电站棒控棒位系统的数字化技术,并详细叙述了棒控棒位系统的主要技术方案,通过比较给出了棒控棒位系统国产化的一些技术建议。     

棒位探测器抗震试验研究

为了验证棒位探测器在三代核电要求地震条件下的结构及功能完整性,采用多频波法在1组控制棒驱动线足尺样机的2个方向(水平向和竖直向)同时进行激振,把控制棒驱动线与反应堆4个激励点的地震位移信号作为控制信号,通过该控制信号在多点激励装置上对棒位探测器样机进行抗震试验,幵测量低水平地震(LLSE)和安全停堆地震(SSE)下,棒位探测器的加速度响应值和应变值。试验结果表明,该棒位探测器在地震载荷作用下能够保持其结构完整性和功能完好性。     

软件补偿自编码棒位指示系统

目前,压水堆核电站普遍采用线圈编码式棒位指示系统测量其控制棒位置,而在此基础上发展发展的自编码数字式棒位指示系统的探测器与前述系统的探测器均需补偿线圈来实现差动输出,从而提高输出信号的信噪比。本研究提出并从理论上证明后者可取消专设的补偿线圈而采用软件补偿,并据此设计了软件补偿自编码棒位探测器。该方案进一步简化了棒位指示系统的探测器结构,使其线圈数量少,轴向长度缩短,结构简单的优点得以在２００ＭＷ供     

秦山一期核电厂反应堆棒控棒位系统的数字化设计及其可靠性

秦山一期核电厂300 MW反应堆功率棒控棒位系统为模拟仪表控制系统,由于设备老化、维护困难和可靠性下降等原因需要改造.系统改造采用基于CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线冗余的控制方案.利用PLC控制技术,对其棒控棒位模拟仪表控制系统进行数字化改造设计,克服了系统参数不能实时调整、抗干扰能力差等缺陷,增强了系统的通信能力、集中监控能力及系统可维护性,提高了系统的可靠性和安全性.模块化的程序设计,增强了程序的可读性和实用性,减少了程序扫描时间,保证了系统响应速度.实际反应堆的运行效果验证了设计的合理性.     

某核电厂控制棒测量棒位跳变问题分析与处理

控制棒提供堆芯反应性控制与停堆裕量,其真实物理棒位由棒位测量系统监测。某核电厂棒控与棒位测量系统设备换型后,在系统调试阶段出现了真实棒位不变测量棒位频繁跳变的问题。本文通过棒位测量原理及后处理电路特性研究,结合已有数据分析,确定了棒位频繁跳变根本原因是探测器初级线圈供电不同频同相,并给出了棒位探测器参数设定方法。通过现场采集数据,开发棒位探测器校准数据处理软件解决了该核电厂棒位跳变问题,同时针对测量棒位跳变问题的根本原因提出了硬件层面的优化建议。      

超临界压水堆改进型控制棒组件落棒过程计算分析研究

为验证超临界压水堆改进型控制棒组件能否实现预期水力缓冲功能,采用计算流体力学分析软件Fluent、基于6自由度（6DOF）模型的铺层法动网格技术,对其落棒过程进行研究,分析了控制棒组件落棒时间和落棒末速度。结果表明:相比改进前的设计,改进型控制棒组件落棒时间虽有所增大,但仍然能满足安全要求;落棒末速度大幅下降,落棒冲击力降低,从而能够保证控制棒组件及燃料组件的结构完整性。改进型控制棒组件的设计能够实现预期的水力缓冲功能,可用于超临界压水堆堆芯设计。      

水压驱动控制棒快速落棒冲击研究

控制棒水压驱动系统是由清华大学核能与新能源技术研究院发明的一项新型驱动技术。在快速落棒过程中,控制棒通过水力缓冲器进行缓冲。进行了控制棒水力缓冲性能实验,得到快速落棒过程中控制棒的关键缓冲性能参数;在实验结果基础上,运用达朗贝尔原理,将控制棒在冲击过程中所受的最大惯性力作为等效静载荷作用到控制棒上,利用有限元软件ABAQUS计算控制棒在最恶劣情况下的变形和应力分布,将计算结果与实验结果比较,验证了用简化模型代替非线性瞬态动力学分析的可行性。同时得到了控制棒在快速落棒冲击过程中不发生破坏的判据,为控制棒和水力缓冲器的设计和优化奠定了基础。     

压水堆驱动线落棒历程计算

控制棒落棒性能验证是核电厂安全分析的重要部分,研制驱动线落棒历程计算程序有利于验证和改进控制棒驱动线设计。基于驱动线结构特点,分析运动组件的受力情况并进行分解,选择理论或数值方法逐一求取各分力的瞬态值,从而建立驱动线落棒历程的循环步进计算程序。利用秦山核电二期工程驱动线落棒性能试验数据对理论模型和程序计算结果进行对比验证。结果证明：所建立的驱动线落棒历程计算程序适用于压水堆驱动线系统,能正确地对运动组件落棒受力与运动历程进行模拟。     

控制棒水压驱动系统落棒减速性能实验研究

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆发明的新型的内置式控制棒驱动技术,控制棒水力减速部件是水压驱动系统的关键部件之一,通过其对控制棒落棒过程进行减速,在保证落棒时间的前提下,降低控制棒快速落棒过程的冲击力。分析了水力减速部件组成和工作原理,确定了水力减速箱侧壁开孔方案,完成了不同开孔方案工况下控制棒水压驱动系统冷态落棒减速性能实验,在实验结果的基础上对比和分析了不同方案下的落棒减速机理和落棒过程特征参数随开孔方案的变化规律。分析结果表明:随开孔面积的增大,落棒时间逐渐减小,落棒峰值速度逐渐增大。在开孔面积大于0.004 m~2时,随开孔面积的增大,落棒峰值速度增大过程趋于平缓,落棒稳定速度和落棒延迟时间变化不大,控制棒触碰碟簧速度缓慢增大。实验研究成果为控制棒水压驱动系统落棒减速部件的理论建模和设计优化提供了基础。     

落棒时间自动测量方法研究与实现

通过对控制棒组件落棒过程、驱动机构勾爪动作和棒位探测器初级线圈响应的分析,提出自动进行落棒波形判断、分析和计算落棒时间的方法,并采用虚拟仪器技术予以实现。采用真实的落棒波形进行验证,表明该设计能够准确捕获落棒波形并自动进行落棒时间的计算。目前相关研究成果已经应用在海南昌江核电厂和福建福清核电厂3、4号机组上。     

控制棒水压驱动系统落棒减速部件三维流场分析

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆研制的新型内置式控制棒驱动技术,控制棒水力减速部件是水压驱动系统的关键部件之一,在保证落棒时间的前提下,通过其对落棒过程进行减速,降低控制棒快速落棒过程的冲击力,避免控制棒十字翼的变形和损坏。本文分析了控制棒水压驱动系统落棒减速机理,利用CFD软件FLUENT对驱动系统水力减速箱流道进行了三维流场数值分析,并分析了对应不同落棒位置水力减速箱流道在不同边界条件下的流场分布特性。在流场分析结果的基础上计算得到了水力减速箱侧壁孔流道和底部缓冲腔流道流量系数随落棒位移的变化,将该结果与驱动系统落棒减速理论模型联立,获得了控制棒落棒位移曲线,理论计算结果同冷态落棒性能实验结果符合得很好,从而验证了流场分析结果的正确性,在此基础上分析了落棒过程减速箱内外差压和落棒速度与水力减速箱流量系数的关系,为控制棒水压驱动系统落棒减速部件的设计和优化提供了指导。     

秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验

秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验是国家"八五"重点科技攻关项目.主要研究秦山二期核电站驱动线在不同工况下的落棒特性以及寿命考验,为秦山二期核电站的安全运行提供数据.     

百万千瓦级压水堆核电站棒控棒位系统软件功能研究及实现方式分析

百万千瓦级压水堆核电站棒控棒位系统在核电站启堆、功率转换和停堆过程中起到重要作用。目前国内在建和在役核电站的棒控棒位系统均被国外公司长期垄断,价格昂贵。为彻底解决棒控棒位系统的设计自主化瓶颈问题,需对该系统进行深入研究,掌握系统功能、原理等。本文主要从系统软件方面人手,分析系统软件的功能、特点,并研究棒控棒位系统软件的实现方式。     

核电厂辐射监测系统总体结构优化过程及改进方案

核电厂辐射监测系统用于对电厂工艺、流出物及工作场所的辐射监测, 确保电厂的安全运行及保护工作人员和周围群众的健康。计算机技术的快速发展, 为电厂辐射监测系统实现全数字化创造了条件。从岭澳核电一期、岭澳核电二期到宁德核电, 电厂辐射监测系统总体结构发生了巨大的变化。本文针对核电厂辐射监测系统在优化过程中遇到的技术问题及改进方案进行分析讨论。