基于DCS的MSR再熱溫度控制器的設(shè)計(jì)和改進(jìn).pdf

1、本文研究汽輪機(jī)汽水分離再熱器(MSR)再熱溫度控制器(RTC)的改造問(wèn)題。課題來(lái)源于我國(guó)第一個(gè)核電廠秦山核電廠的實(shí)際生產(chǎn)需要。課題類型屬于工程應(yīng)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(shè)計(jì)和改進(jìn)。全文共分八章。 論文描述了課題的來(lái)源、意義、課題的研究?jī)?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(duì)目前世界上核電站常用的各型號(hào)MSR的結(jié)構(gòu)、部件功能和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了調(diào)查和研究。

2、同時(shí)，對(duì)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(jìn)行了分析。討論了MSR 7種運(yùn)行方式和它們之間的相互切換，從而對(duì)控制對(duì)象有了深入的了解，為再熱溫度控制器的軟硬件設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)?；诖?，本文對(duì)RTC改造進(jìn)行了可行性分析。探討了改造的必要性、改造的范圍和目標(biāo)。重點(diǎn)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(chǎng)總線（FIELD BUS）三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，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(jìn)行了設(shè)計(jì)的功能需求分析。從MSR的工作流程和運(yùn)行方式出發(fā)，結(jié)合核電廠多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析原系統(tǒng)的軟件框圖，設(shè)計(jì)出了RTC 7種運(yùn)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(jìn)行了RTC的優(yōu)化設(shè)計(jì)并付諸實(shí)施。從硬件的可靠性，冗余設(shè)計(jì)，各種抗干擾措施，軟件的可靠性等多個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，介紹了RTC的邏輯功能和調(diào)節(jié)功能如

4、何在應(yīng)用軟件的組態(tài)圖上實(shí)現(xiàn)，以及RTC操作員站設(shè)計(jì)界面的設(shè)計(jì)。 進(jìn)一步地，作者還進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的建立和仿真試驗(yàn)。在MSR的蒸汽流程里，分析了閥門、蒸汽流量、蒸汽容量、傳熱過(guò)程等的內(nèi)在物理規(guī)律，導(dǎo)出傳遞函數(shù)，得出數(shù)學(xué)模型。然后，在MATLAB上建立由數(shù)學(xué)模型組成的控制回路，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的可信度。在實(shí)施階段，把這個(gè)數(shù)學(xué)模型移植到現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行混合仿真程序，來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性