穩(wěn)壓器是壓水堆核電站一回路的重要設備之一,穩(wěn)壓器液位控制系統(tǒng)是控制穩(wěn)壓器液位和一回路壓力的重要儀控系統(tǒng),對于核電站的安全、正常運行起著非常重要的作用。本文主要關注和分析壓水堆核電站穩(wěn)壓器液位控制系統(tǒng)以及穩(wěn)壓器液位測量的方案。通過對穩(wěn)壓器液位控制系統(tǒng)結(jié)構、功能以及運行原理上的分析,著重針對影響該控制系統(tǒng)的重要輸入?yún)?shù)-穩(wěn)壓器液位測量值進行研究,明確合理設置儀表以及液位測量補償方案是對穩(wěn)壓器液位測量改進的主要方向。本文以水和蒸汽熱力性質(zhì)工業(yè)公式IF97作為穩(wěn)壓器液位測量補償?shù)姆治龌A和依據(jù)提出了液位測量補償公式,并通過建模仿真的方法對補償公式進行驗證。分析和仿真證明了補償公式相較于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢。掌握了壓水堆核電站穩(wěn)壓器液位測量改進的通用方法,能夠有效提升穩(wěn)壓器液位控制系統(tǒng)的可靠性和電廠運行的安全性。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TM623.91
【部分圖文】：

圖 3 IF97 分區(qū)圖Fig.3Area diagram of IF973.3.2 穩(wěn)壓器汽腔飽和蒸汽 的補償計算根據(jù)前文的分析和假設，對穩(wěn)壓器來說，可以認為整個容器內(nèi)充滿了飽和和蒸汽。由飽和水和飽和蒸汽的性質(zhì)可知，在某一壓力下，飽和介質(zhì)有一唯一飽和溫度。也就是說，飽和水和飽和蒸汽的密度是壓力或者溫度的函數(shù)，此處度與壓力的關系。由前文提到的假設，忽略容器內(nèi)由于飽和水和飽和蒸汽重力密度的影響，則穩(wěn)壓器內(nèi)飽和水和飽和水蒸汽的密度與穩(wěn)壓器內(nèi)測得的壓力有 g= g(P) = 飽和水蒸汽密度根據(jù)如上圖 3, IF97 分區(qū)圖，4 區(qū)為飽和水和飽和蒸汽的臨界線，只要介質(zhì)相較該臨界線上的壓力朝著減小方向，也就是 2 區(qū)的方向有微小變化，則介質(zhì)

圖 4 g擬合結(jié)果圖Fig.4 Fitting result diagram of g所以，對于穩(wěn)壓器中 0MPa~16.529MPa 區(qū)間飽和水蒸汽密度 g的補償，通過三次方程的擬合曲線已經(jīng)能夠與特性曲線達到較好的匹配性，考慮到現(xiàn)有電廠控制系統(tǒng)的一般處理能力，過高的運算次方會拖累整個系統(tǒng)的能力，三次方補償方程的運算對于系統(tǒng)來說應能較為輕松進行處理，所以，考慮采用三次方程來擬合該關系。Matlab 中獲取的三次方擬合公式如下： g= P P P 3.3.3 穩(wěn)壓器中飽和水變飽和蒸汽的密度差值 的補償計算由于飽和水和飽和蒸汽的壓力和溫度是一一對應的關系，所以飽和水和飽和蒸汽的密度分別是壓力的函數(shù)，經(jīng)過數(shù)學計算后，飽和水變飽和蒸汽的密度差值也應是壓力的函數(shù)：

圖 5 g一次方程擬合結(jié)果圖Fig.5 Simple equation fitting result diagram of g圖中，橫坐標為穩(wěn)壓器中壓力 P，單位為 MPa，縱坐標為飽和水變飽和蒸汽密度值 g，單位為 。底色為黑色的粗實線是根據(jù) IF97 還原的飽和水變飽和蒸汽度差值和壓力的特性關系曲線，紅色的 fit1 點線為采用一次方程線性擬合曲線。由圖可知，該擬合曲線和特性曲線的匹配性較差，所以考慮進一步采用二次方程行擬合，擬合結(jié)果如圖 6：
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