[发明专利]一种核电站汽轮机蒸汽阀门调节系统及其安全控制方法

说明书

本发明涉及百万千瓦级核电站汽轮机调节系统技术领域，尤其涉及一种核电站汽轮机蒸汽阀门调节系统及其安全控制方法，其中汽轮机蒸汽阀门调节系统包括油路单元、GSE单元、GRE单元和控制器，其中安全控制方法包括响应于控制器的开阀指令以控制GSE单元和GRE单元进行的开阀操作，或者响应于控制器的关阀指令以控制GSE单元和GRE单元进行的关阀操作。由于安全控制方法在开阀操作或关阀操作中均采用了GSE单元和GRE单元分开进油或失油的操作顺序，可有效避免瞬时耗油量过大而引起的系统油压扰动情形，并进一步地减弱了油压下降对相邻单元保护动作的影响作用，利于维护系统的正常工作状态。

技术领域

本发明涉及百万千瓦级核电站汽轮机调节系统技术领域，具体涉及一种核电站汽轮机蒸汽阀门调节系统及其安全控制方法。

背景技术

核电是当下获得公众认可的一种电力资源，其由原子核链式裂变产生热能进而转化为电能，该过程不会污染空气也不会造成能源枯竭，因此，核电被广泛地认为是清洁、高效、用之不竭的新型电能。但是，相较于其他电力生产过程，核电的生产过程对核能技术、安全运维和应急调度都具有苛刻的要求，一些严重破坏生态环境的核电事故让核电站的工作人员时刻绷紧神经，必须保证核电生产的绝对安全性。

当前，核电机组主要包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机和功率调节控制系统等设备，其中，汽轮机的蒸汽压力控制是保障汽轮机安全工作的必要条件。目前，核电机组中的汽轮机通常依靠四路蒸汽管道维持工作，还会为每路蒸汽管道设置一组阀门调节装置，主要包括一套GRE单元(即汽机调节系统)和一套GSE单元(即汽机旁路系统)。请参考图1中的一组阀门调节装置，GRE单元和GSE单元都分别通过一个蒸汽阀门与一路蒸汽管道连接，以此来共同调节该路蒸汽管道中的蒸汽输入量；通常，会设置保护油管路、回油管路和动力油管路到达GRE单元中的GRE油动机，通过保护油、回油和动力油来共同调节GRE油动机的动作，从而调节GRE单元的阀门的开度；此外，保护油管路、回油管路会也会到达GSE单元中的GSE油动机，通过保护油和回油共同调节GSE油动机的动作，从而调节GSE单元的阀门的开度。

在工况试验中，上述的阀门调节装置会存在阀门误动作的情形，直接影响汽轮机的安全工作状态，使得核电机组存在跳机跳堆的风险。经过排查，发现管路油压不稳是导致阀门误动作的直接因素，特别是在控制系统指导GRE单元和GSE单元同时执行阀门打开的操作命令时，GRE油动机和GSE油动机的耗油量持续增大，引起保护油管路、回油管路和动力油管路的油压扰动；当单个管路的油压有较大下降时，会拉低整个油路系统的油压，甚至触发相邻阀门的液压保护动作，致使更多的蒸汽阀门产生误动作，尤其是在蒸汽阀门误关闭时将极大地影响汽轮机的工作状态。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何稳定油路系统的油压，以维持GRE单元和GSE单元的正常工作性能。为解决上述技术问题，本申请公开一种核电站汽轮机蒸汽阀门调节系统及其安全控制方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种核电站汽轮机蒸汽阀门调节系统，包括：

油路单元，包括提供保护油的保护油管路、提供动力油的动力油管路，以及保护油和动力油进行回油的回油管路；

GSE单元，包括GSE阀门、GSE油动机，所述GSE阀门设置于蒸汽管道上，所述GSE油动机与所述GSE阀门连接且用于调节所述GSE阀门的开度，所述保护油管路和所述回油管路连接至所述GSE油动机；

GRE单元，包括GRE阀门、GRE油动机和EVP阀门，所述GSE阀门设置于蒸汽管道上且与所述GSE阀门串联，所述GRE油动机与所述GRE阀门连接且用于调节所述GRE阀门的开度，所述动力油管路和所述回油管路连接至所述GRE油动机，所述EVP阀门设置于所述动力油管路上；

控制器，与所述EVP阀门通信连接，用于控制所述EVP阀门的端口导通状态，使得所述GRE油动机充入或释放动力油。

所述GSE单元还包括第一EVS阀门和第一CVP阀门；