[发明专利]核电厂蒸汽发生器水位测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种核电厂蒸汽发生器水位测量系统，包括差压变送器和冷凝罐；差压变送器的测 量侧连接蒸汽发生器底部的取压管，参考液位侧连接冷凝罐；冷凝罐和蒸汽发生器顶部的 汽相空间相连，使参考液位维持不变；其特征在于：还包括温度仪表和数字化水位计算系 统；温度仪表用于测量蒸汽发生器内水的温度T，数字化水位计算系统与差压变送器、温度 仪表分别电连接，用于接收二者的差压信号和温度信号，并计算出蒸汽发生器内的水位高 度。

2.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水位测量系统，其特征在于：所述数字化水 位计算系统包括温度-密度转化模块和水位计算模块；温度-密度转化模块将温度仪表的温 度信号转化为蒸汽发生器内水和蒸汽的密度ρ_w、ρ_s；水位计算模块根据差压变送器的差压信 号、温度-密度转化模块转化得到的蒸汽发生器内水和蒸汽的密度ρ_w、ρ_s，计算出蒸汽发生器 内的水位高度。

3.根据权利要求2所述的核电厂蒸汽发生器水位测量系统，其特征在于：将温度仪表的 温度信号转化为蒸汽发生器内水和蒸汽的密度ρ_w、ρ_s的过程为：以大气压作为蒸汽发生器内 的压力，将蒸汽发生器内水和蒸汽的密度ρ_w、ρ_s分别看做温度T的单值函数，利用温度-密度 转化模块中所设置的函数发生器，分别计算出水和蒸汽的密度ρ_w、ρ_s。

4.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水位测量系统，其特征在于：所述蒸汽发生 器内的水位高度是指蒸汽发生器内的水位相对于底部取压管接口的高度h，其计算公式为：

k=ΔP-(ρr-ρs)×g×H(ρs-ρw)×g;]]>

在上述公式中：h为蒸汽发生器内的水位相对于底部取压管接口的高度，单位m；ΔP为 差压变送器的测量差压，单位Pa；ρ_r为差压变送器的参考液位侧水密度，直接以环境温度下 的水密度取值，单位kg/m³；H为差压变送器的参考液位高度，等于冷凝罐的自由液面和蒸汽 发生器底部取压管接口的高度差，单位m；ρ_w为蒸汽发生器内水的密度，单位kg/m³；ρ_s为蒸汽 发生器内蒸汽的密度，单位kg/m³；g为重力加速度，单位9.8m/s²。

5.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水位测量系统，其特征在于：所述温度仪表 包括设置在蒸汽发生器筒体外壁的温度传感器，以测得的蒸汽发生器筒体的温度作为蒸汽 发生器内水的温度T传送给数字化水位计算系统。

6.根据权利要求1所述的核电厂蒸汽发生器水位测量系统，其特征在于：所述温度仪表 插入蒸汽发生器内部或者设置在排污系统管线上，并且以测得的对应位置温度作为蒸汽发 生器内水的温度T传送给数字化水位计算系统。