基于DCS的MSR再熱溫度控制器的設計和改進.pdf

1、本文研究汽輪機汽水分離再熱器(MSR)再熱溫度控制器(RTC)的改造問題。課題來源于我國第一個核電廠秦山核電廠的實際生產(chǎn)需要。課題類型屬于工程應用技術(shù)研究。課題的中心是基于DCS的MSR再熱溫度控制器的設計和改進。全文共分八章。 論文描述了課題的來源、意義、課題的研究內(nèi)容、研究方法，以及關(guān)鍵技術(shù)。介紹了MSR在核電廠作用、工作流程和RTC的工作原理。對目前世界上核電站常用的各型號MSR的結(jié)構(gòu)、部件功能和設計要求進行了調(diào)查和研究。

2、同時，對秦山核電廠MSR的基本技術(shù)參數(shù)和再熱溫度控制的控制特性進行了分析。討論了MSR 7種運行方式和它們之間的相互切換，從而對控制對象有了深入的了解，為再熱溫度控制器的軟硬件設計奠定基礎(chǔ)?；诖耍疚膶TC改造進行了可行性分析。探討了改造的必要性、改造的范圍和目標。重點分析和比較了核電廠廣泛使用的主要三種數(shù)字化控制產(chǎn)品：可編程控制器（PLC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線（FIELD BUS）三種方案的優(yōu)缺點，得出采用DCS改

3、造RTC的依據(jù)，并從安全和技術(shù)角度分析了采用DCS的可行性和可靠性。 本文還進行了設計的功能需求分析。從MSR的工作流程和運行方式出發(fā)，結(jié)合核電廠多年運行經(jīng)驗，分析原系統(tǒng)的軟件框圖，設計出了RTC 7種運行方式的邏輯框圖和再熱溫度控制的控制回路。在功能需求的基礎(chǔ)上，本文進行了RTC的優(yōu)化設計并付諸實施。從硬件的可靠性，冗余設計，各種抗干擾措施，軟件的可靠性等多個方面對系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計。最后，介紹了RTC的邏輯功能和調(diào)節(jié)功能如

4、何在應用軟件的組態(tài)圖上實現(xiàn)，以及RTC操作員站設計界面的設計。 進一步地，作者還進行了數(shù)學模型的建立和仿真試驗。在MSR的蒸汽流程里，分析了閥門、蒸汽流量、蒸汽容量、傳熱過程等的內(nèi)在物理規(guī)律，導出傳遞函數(shù)，得出數(shù)學模型。然后，在MATLAB上建立由數(shù)學模型組成的控制回路，驗證了數(shù)學模型的可信度。在實施階段，把這個數(shù)學模型移植到現(xiàn)場的基于DCS的RTC系統(tǒng)上，將模型與在線的控制系統(tǒng)相連接，進行混合仿真程序，來驗證系統(tǒng)設計的正確性