一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法
技术领域
本发明涉及核电站运行和管理领域,具体涉及一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法。
背景技术
对于核电厂核岛系统产生的蒸汽,用来驱动常规岛的汽轮机,从而带动发电机转动产生电能。为保持汽轮发电机的发电效率,核电厂二回路凝汽器必须具备良好的真空度,如果凝汽器真空压力变高,将导致电厂发电效率变低,甚至引起汽轮机跳机、反应堆非正常停堆,严重者将损坏汽轮发电机组。所以,核电厂必须设置可靠的凝汽器抽真空系统,以便维持凝汽器可靠的真空度,确保核电厂的安全可靠运行。
在现有技术中,为了防止真空泵汽蚀,目前主要有两种保护方案:冷却水流量监测,以及真空泵进泵冷却液温度监测,但现有技术中的保护方案存在流量开关故障率高、测量精度低、更换不便、不耐腐蚀等问题,实际使用效果非常不佳,以及可能出现真空泵可能已经发生汽蚀损坏但温度开关却不能产生报警的问题。
因此,提供一种可靠的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法,以保证核电机组的安全可靠运行,并提升核电厂经济效益,是目前核电厂凝汽器抽真空系统亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中流量开关故障率高、测量精度低、更换不便、不耐腐蚀导致使用效果不佳,以及可能出现真空泵可能已经发生汽蚀损坏但温度开关却不能产生报警的问题,提供一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法,能够有效可靠地监测核电厂真空泵冷却液温度,不受机组不同工况的影响,也不受冷却液温度的单纯影响,能够确保机组在全工况下防止真空泵汽蚀。
本发明提供了一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统,包括:
压力监测器,设置于真空泵的混合气体吸入口处,用于监测所述真空泵吸入的混合气体压力;
温度监测器,设置于所述真空泵冷却液入口处,用于监测进入所述真空泵的冷却液温度;
汽蚀温差监测组件,分别与所述压力监测器和所述温度监测器连接,用于根据所述混合气体压力以及所述冷却液温度计算汽蚀温差,以监测所述汽蚀温差是否小于预定温差从而防止所述真空泵汽蚀。
优选地,还包括警报器,与所述汽蚀温差监测组件连接,用于在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报。
优选地,所述汽蚀温差监测组件包括:
温度转换模块,与所述压力监测器连接,用于根据所述混合气体压力计算对应的混合气体饱和温度;
温差计算模块,分别与所述温度转换模块以及所述温度监测器连接,用于根据所述混合气体饱和温度和所述冷却液温度,计算汽蚀温差,并当所述汽蚀温差小于预定温差时,生成警报信号控制所述警报器,触发报警。
优选地,还包括隔离阀组件,所述隔离阀组件包括:
第一隔离阀,设置于真空泵的混合气体吸入口和所述压力监测器之间,用于打开或关闭所述真空泵吸入混合气体的通道;
第二隔离阀,设置于所述真空泵冷却液入口和所述温度监测器之间,用于打开或关闭所述真空泵吸入冷却液的通道。
优选地,还包括控制器,分别与所述压力监测器、温度监测器、汽蚀温差监测组件、警报器、隔离阀组件以及所述真空泵连接,用于控制所述压力监测器、温度监测器、汽蚀温差监测组件、警报器、隔离阀组件以及所述真空泵运行,并在所述警报器发出警报时控制所述真空泵停止运行。
优选地,所述预定温差为5℃。
本发明还提供了一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视方法,包括如下步骤:
S1、监测所述真空泵吸入的混合气体压力;
S2、监测进入所述真空泵的冷却液温度;
S3、根据所述混合气体压力以及所述冷却液温度计算汽蚀温差;
其中所述步骤S1和所述步骤S2同步进行。
优选地,还包括步骤S4:在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报。
优选地,所述步骤S3包括:
S31、根据所述混合气体压力计算对应的混合气体饱和温度;
S32、根据所述混合气体饱和温度和所述冷却液温度,计算汽蚀温差。
优选地,还包括步骤S5:当发出警报时,控制真空泵停止运行。
本发明方案提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:本发明提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法不受机组不同工况的影响,也不受冷却液温度的单纯影响,避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况,能够确保机组在全工况下防止真空泵汽蚀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统结构图;
图2是本发明第一实施例提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统示意图;
图3是本发明第二实施例提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视方法流程图;
图4是本发明第三实施例提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视方法流程图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的流量开关故障率高、测量精度低、更换不便、不耐腐蚀导致使用效果不佳,以及可能出现真空泵可能已经发生汽蚀损坏但温度开关却不能产生报警的问题,本发明具体思路如下:分别监测所述真空泵吸入的混合气体压力以及进入所述真空泵的冷却液温度,计算汽蚀温差,并在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报。本发明提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统和方法不受机组不同工况的影响,也不受冷却液温度的单纯影响,避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况,能够确保机组在全工况下防止真空泵汽蚀。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
如图1所示,本发明实施例一提供了一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统,包括:压力监测器1,设置于真空泵的混合气体吸入口处,用于监测所述真空泵吸入的混合气体压力MP;温度监测器2,设置于所述真空泵冷却液入口处,用于监测进入所述真空泵的冷却液温度t2;汽蚀温差监测组件3,分别与所述压力监测器1和所述温度监测器2连接,用于根据所述混合气体压力MP以及所述冷却液温度t2计算汽蚀温差,以监测所述汽蚀温差是否小于预定温差从而防止所述真空泵汽蚀;警报器4,与所述汽蚀温差监测组件3连接,用于在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报。由于通过混合气体压力以及所述冷却液温度计算汽蚀温差,避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值t2判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况。
具体地,所述汽蚀温差监测组件3包括:温差计算器,分别与所述压力监测器1和所述温度监测器2连接,用于根据所述混合气体压力MP以及所述冷却液温度t2,计算汽蚀温差;警报器4,与所述温差计算器连接,用于在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报。
在本实施例中,所述汽蚀温差监测组件3包括:温度转换模块31,与所述压力监测器1连接,用于根据所述混合气体压力MP计算对应的混合气体饱和温度t1;温差计算模块32,分别与所述温度转换模块31以及所述温度监测器2连接,用于根据所述混合气体饱和温度t1和所述冷却液温度t2,计算汽蚀温差(t1-t2)。温度转换模块31根据所述混合气体压力计算对应的混合气体饱和温度采用公式如下:
式中:t1为混合气体饱和温度;
MP为混合气体压力。
具体地,本发明提供的防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统还包括控制器6,分别与所述压力监测器1、温度监测器2、汽蚀温差监测组件3、警报器4、隔离阀组件5以及所述真空泵连接,用于控制所述压力监测器1、温度监测器2、汽蚀温差监测组件3、警报器4、隔离阀组件5以及所述真空泵运行,并在所述警报器4发出警报时控制所述真空泵停止运行。
在本实施例中,当汽蚀温差(t1-t2)小于5℃时,警报器4发出警报。
结合图2所示,本实施例的真空泵冷却液温度监视系统还包括隔离阀组件5,所述隔离阀组件5包括:第一隔离阀51,设置于真空泵的混合气体吸入口和所述压力监测器1之间,用于打开或关闭所述真空泵吸入混合气体的通道;第二隔离阀52,设置于所述真空泵冷却液入口和所述温度监测器2之间,用于打开或关闭所述真空泵吸入冷却液的通道。设置第一隔离阀51和第二隔离阀52,可以随时控制真空泵吸入混合气体的通道以及吸入冷却液的通道运行或关闭,便于检测或维修。图2中,真空泵的混合气体入口依次连接有第一隔离阀51和压力监测器1,真空泵的冷却液入口依次连接有第二隔离阀52、温度监测器2、换热器、密封水泵以及密封水箱,冷却液的流通过程为:密封水箱中的液体经过密封水泵流至换热器,经换热器中的冷却水冷却之后,冷却液经过温度监测器2监测温度之后,经第二隔离阀52进入真空泵,以对运行中的真空泵进行冷却;混合气体的流通过程为:混合气体在真空泵的驱动下,经由压力监测器1经过第一隔离阀51被抽入真空泵后排出。同时对冷却液温度和混合气体的压力进行检测,通过混合气体压力以及所述冷却液温度计算汽蚀温差,避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值t2判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况。
实施例二
如图3所示,本发明实施例二提供了一种防止核电厂真空泵汽蚀的监视方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、监测所述真空泵吸入的混合气体压力MP;
S2、监测进入所述真空泵的冷却液温度t2;
S3、根据所述混合气体压力MP以及所述冷却液温度t2计算汽蚀温差;
S4、在所述汽蚀温差小于预定温差时,发出警报;
S5、当发出警报时,控制真空泵停止运行。
其中所述步骤S1和所述步骤S2同步进行。当步骤S1和S2同时进行时,可以同时检测到冷却液温度t2并且根据混合气体压力MP计算混合气体饱和温度t1,提高计算效率。
由于通过混合气体压力MP以及所述冷却液温度t2计算汽蚀温差,避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值t2判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况。
实施例三
如图4所示,在本实施例中,步骤S3包括:
S31、根据所述混合气体压力MP计算对应的混合气体饱和温度t1;
S32、根据所述混合气体饱和温度t1和所述冷却液温度t2,计算汽蚀温差。
具体地,所述步骤S31中根据所述混合气体压力MP计算对应的混合气体饱和温度t1采用公式如下:
式中:t1为混合气体饱和温度;
MP为混合气体压力。
在本实施例中,S32步骤中当汽蚀温差(t1-t2)小于5℃时,发出警报。
综上所述,本申请方案相对于现有技术至少具有以下有益技术效果:
1)不受机组不同工况的影响,也不受冷却液温度的单纯影响;。
2)避免了在工况不同情况下,仅通过冷却液温度值t2判断汽蚀可能导致误报警或真空泵工作异常的情况,能够确保机组在全工况下防止真空泵汽蚀。
根据上面的描述,上述防止核电厂真空泵汽蚀的监视系统用于实施上述防止核电厂真空泵汽蚀的监视方法,所以,该系统的实施方式与上述方法的一个或多个实施方式相同,在此就不再一一赘述了。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。