[发明专利]一种用于验证高温气冷堆启停堆设备功能的系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于验证高温气冷堆启停堆设备功能的系统及方法，蒸汽发生器的二次侧入口与二回路主给水系统的出口相连通，辅助锅炉的出口分为两路，其中一路与蒸汽过热器的入口相连通，另一路与蒸汽过热器的出口及蒸汽发生器的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与汽水分离器的入口相连通，另一路与主蒸汽旁路的入口相连通，汽水分离器的汽侧出口与主蒸汽旁路的入口相连通，汽水分离器的疏水侧出口与凝汽器的入口相连通，主蒸汽旁路的出口与凝汽器相连通，该系统及方法能够在机组启动运行前对启停堆设备进行功能验证，确保高温气冷堆机组启停过程中的可靠性和安全性。

主权项

1.一种用于验证高温气冷堆启停堆设备功能的方法，其特征在于，基于用于验证高温气冷堆启停堆设备功能的系统，所述用于验证高温气冷堆启停堆设备功能的系统包括反应堆(1)、蒸汽发生器(2)、二回路主给水系统(3)、辅助锅炉(14)、蒸汽过热器(16)、汽水分离器(7)、主蒸汽旁路(10)及凝汽器(11)；反应堆(1)的出口与蒸汽发生器(2)的一次侧入口相连通，蒸汽发生器(2)的一次侧出口与反应堆(1)的入口相连通，蒸汽发生器(2)的二次侧入口与二回路主给水系统(3)的出口相连通，辅助锅炉(14)的出口分为两路，其中一路与蒸汽过热器(16)的入口相连通，另一路与蒸汽过热器(16)的出口及蒸汽发生器(2)的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与汽水分离器(7)的入口相连通，另一路与主蒸汽旁路(10)的入口相连通，汽水分离器(7)的汽侧出口与主蒸汽旁路(10)的入口相连通，汽水分离器(7)的疏水侧出口与凝汽器(11)的入口相连通，主蒸汽旁路(10)的出口与凝汽器(11)相连通；辅助锅炉(14)的出口分为两路，其中一路与蒸汽过热器(16)的入口相连通，另一路与蒸汽过热器(16)的出口及蒸汽发生器(2)的出口通过管道并管后再依次经第一汽水分离器入口隔离阀(4)及汽水分离器入口调节阀(5)后分为两路，其中一路经汽水分离器旁路隔离阀(8)与主蒸汽旁路(10)的入口相连通，另一路经第二汽水分离器入口隔离阀(6)与汽水分离器(7)的入口相连通；汽水分离器(7)的汽侧出口与主蒸汽旁路(10)的入口通过汽水分离器出口隔离阀(9)相连通；辅助锅炉(14)的出口通过第一阀组(15)与蒸汽过热器(16)的入口相连通；辅助锅炉(14)的出口分为两路，其中一路与蒸汽过热器(16)的入口相连通，另一路与第二阀组(17)的入口相连通，第二阀组(17)的出口与蒸汽过热器(16)的出口及蒸汽发生器(2)的出口通过管道并管后分为两路；汽水分离器(7)的疏水侧出口与凝汽器(11)的入口之间依次经汽水分离器疏水隔离阀(12)及汽水分离器疏水调节阀(13)相连通；包括高温气冷堆启动功能的验证及高温气冷堆停堆功能的验证；所述高温气冷堆启动功能的验证包括以下步骤：1a)开启二回路主给水系统(3)，并打开第一汽水分离器入口隔离阀(4)及第二汽水分离器入口隔离阀(6)，将汽水分离器入口调节阀(5)及汽水分离器疏水隔离阀(12)投入自动功能，验证汽水分离器入口调节阀(5)是否能够调节蒸汽发生器(2)的二次侧出口压力；当汽水分离器(7)内的液位高于正常液位时，联锁打开汽水分离器疏水隔离阀(12)，验证汽水分离器疏水调节阀(13)是否能够维持汽水分离器(7)内液位为正常液位；2a)打开第二阀组(17)，将辅助锅炉(14)出口的饱和蒸汽充入汽水分离器(7)的入口中，同时调节二回路主给水系统(3)，使蒸汽发生器(2)二次侧出口的过冷水加热升温至汽水两相流状态，当汽水分离器(7)内的压力达1.0MPa时，验证汽水分离器出口隔离阀(9)的联锁开启功能，然后打开启停堆设备管道上的各疏水阀，开始进行系统暖管，暖管结束后关闭停堆设备管道上的各疏水阀；3a)调节二回路主给水系统(3)，蒸汽发生器(2)二次侧出口的汽水两相流工质温度继续升高，当汽水分离器(7)内的压力达到目标压力，且确认汽水分离器(7)内的液位为正常液位后，验证主蒸汽旁路(10)投入自动功能，同时控制汽水分离器(7)内的压力维持在目标压力；4a)逐渐增大第二阀组(17)的开度，再逐渐投入辅助锅炉(14)出口的过热蒸汽，并同时退出辅助锅炉(14)出口的饱和蒸汽，使蒸汽发生器(2)二次侧出口的汽水两相流工质继续升温并转变为饱和蒸汽，再验证汽水分离器(7)的自动调节功能；5a)打开第一阀组(15)，调节第一阀组(15)的开度，辅助锅炉(14)出口的过热蒸汽进入汽水分离器(7)的入口中，同时逐渐关闭二回路主给水系统(3)，使得蒸汽发生器(2)二次侧出口的饱和蒸汽继续升温，验证当汽水分离器(7)内的液位处于低低液位时，汽水分离器疏水隔离阀(12)和汽水分离器疏水调节阀(13)的联锁关闭功能；6a)将二回路主给水系统(3)全部退出，同时逐渐增大第一阀组(15)的开度，使蒸汽发生器(2)二次侧出口的饱和蒸汽转变为过热蒸汽并达到目标温度，再验证汽水分离器旁路隔离阀(8)的联锁开启功能，汽水分离器旁路隔离阀(8)全开后，第二汽水分离器入口隔离阀(6)和汽水分离器出口隔离阀(9)联锁关闭，汽水分离器(7)被隔离，在此期间验证主蒸汽旁路(10)是否能够自动维持汽水分离器(7)内的压力为目标压力，最后使蒸汽发生器(2)二次侧出口的工质参数满足汽轮机的进汽需求，完成高温气冷堆启动功能的验证；所述高温气冷堆停堆功能的验证包括以下步骤：1b)将蒸汽发生器(2)二次侧出口工质调节为过热蒸汽，再逐渐投入二回路主给水系统(3)，当蒸汽发生器(2)二次侧出口的过热蒸汽温度降至目标温度时，验证第二汽水分离器入口隔离阀(6)和汽水分离器出口隔离阀(9)的联锁开启功能，当第二汽水分离器入口隔离阀(6)和汽水分离器出口隔离阀(9)全开后，汽水分离器旁路隔离阀(8)联锁关闭，汽水分离器(7)投入，主蒸汽旁路(10)由跟踪蒸汽发生器(2)二次侧出口工质压力改为自动跟踪汽水分离器(7)内压力并维持在目标压力；2b)调整二回路主给水系统(3)，蒸汽发生器(2)二次侧出口的过热蒸汽温度继续降低并转变为饱和蒸汽，在该过程中验证当汽水分离器(7)内的液位高于正常液位时，汽水分离器疏水隔离阀(12)是否能够联锁开启，同时验证汽水分离器疏水调节阀(13)是否能够维持汽水分离器(7)内液位为正常液位；3b)继续调整二回路主给水系统(3)，当汽水分离器(7)内的压力低于5.0MPa时，验证主蒸汽旁路(10)内的阀组是否能够联锁关闭；当蒸汽发生器(2)二次侧出口的工质温度降低至目标温度时，验证第二汽水分离器入口隔离阀(6)和汽水分离器出口隔离阀(9)的联锁关闭功能，汽水分离器(7)退出运行，当第一阀组(15)全部关闭后，辅助锅炉(14)出口的过热蒸汽全部退出，完成停堆功能验证。