一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统的制作方法

本实用新型涉及反应堆的安全设施领域，具体涉及一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统。

背景技术：

能动余热排出系统是反应堆停堆过程中的一个重要系统，一般的能动余热排出系统包括余热排出泵、余热排出冷却器、若干电动阀门和传感器，余热排出泵将冷却剂抽入余排系统管道，在余热排出冷却器中通过海水进行冷却，最终排至主回路中，起到持续带走堆芯热量的作用。

对于能动余热排出系统而言，核电站中冷却剂的降温速率主要靠阀门的开度和余热排出泵内的余排电机转速决定，但由于阀门开度和余排电机的转速基本固定，导致能动余热排出系统的自动化程度不高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统，能够使冷却剂的降温速率保持在一定范围内，提高反应堆的安全性。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统，包括：

至少一余热排出冷却器，每一所述余热排出冷却器包括冷却剂入口、冷却剂出口、海水入口和海水出口，所述冷却剂入口连接至少一余热排出泵；

监测装置，所述监测装置包括设于冷却剂入口的压力传感器、设于所述冷却剂出口的流量传感器、设于所述冷却剂出口的第一温度传感器和设于所述海水出口的第二温度传感器；

控制器，所述控制器与所述监测装置信号连接，且所述控制器通过一变频器与所述余热排出泵连接，所述控制器用于接收所述监测装置的信号并与其信号对应的预设值对比，以控制所述变频器调节所述余热排出泵输出功率。

在上述技术方案的基础上，所述控制器包括电源模块、CPU、数字量输出模块和模拟量输入模块，所述CPU与所述电源模块、数字量输出模块和模拟量输入模块连接，所述数字量输出模块与所述变频器信号连接，所述模拟量输入模块分别与所述编码器、第一温度传感器、第二温度传感器、流量传感器和压力传感器信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述监控系统包括一与所述控制器信号连接的上位机。

在上述技术方案的基础上，所述余热排出冷却器设有两个，且两所述余热排出冷却器对应的所述冷却剂入口、冷却剂出口、海水入口和海水出口均各自连通。

在上述技术方案的基础上，每一所述余热排出冷却器的所述所述冷却剂入口均连接一阀门。

在上述技术方案的基础上，所述阀门为电动阀，且所述阀门与所述控制器信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述余热排出泵设有两个，两所述余热排出泵并联，且所述控制器通过两所述变频器分别与两所述余热排出泵连接。

在上述技术方案的基础上，所述余热排出泵连接一止回阀。

在上述技术方案的基础上，所述第一温度传感器和第二温度传感器均为铂电阻温度计。

在上述技术方案的基础上，所述控制器为PLC控制器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中的一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统，能够通过监测装置监测反应堆中经过余热排出冷却器冷却剂入口的冷却剂流量和冷却剂入口的压力值，并将测得的冷却剂流量和压力值与其对应的流量预设值和压力预设值对比，并通过控制器控制变频器实时调节余热排出泵的输出功率，从而使冷却剂的降温速率保持在一定范围内，提高反应堆的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中自动监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中控制器的连接示意图；

图3为本实用新型实施例中控制器内各模块的连接示意图。

图中：1-余热排出冷却器，11-冷却剂入口，12-冷却剂出口，13-海水入口，14-海水出口，15-阀门，2-余热排出泵，21-止回阀，3-监测装置，31-压力传感器，32-流量传感器，33-第一温度传感器，34-第二温度传感器，35-编码器，4-控制器，41-变频器，401-电源模块，402-CPU，403-数字量输出模块，404-模拟量输入模块，5-上位机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种用于海上反应堆的冷却剂余热排出自动监控系统，包括至少一余热排出冷却器1、监测装置3和控制器4，优选的，控制器4为PLC控制器，每一余热排出冷却器1包括冷却剂入口11、冷却剂出口12、海水入口13和海水出口14，冷却剂入口11连接至少一余热排出泵2，每一余热排出泵2包括一余排电机，监测装置3包括设于冷却剂入口11的压力传感器31、设于冷却剂出口12的流量传感器32、设于冷却剂出口12的第一温度传感器33、设于海水出口14的第二温度传感器34和与余热排出泵2连接的编码器35，优选的，第一温度传感器33和第二温度传感器34均为铂电阻温度计，控制器4与监测装置3信号连接，且控制器4通过一变频器41与余热排出泵2连接，控制器4用于接收监测装置3的信号并与其信号对应的预设值对比，以控制变频器41调节余热排出泵2输出功率，能够通过监测装置3监测反应堆中经过冷却剂入口11的冷却剂流量和冷却剂入口11的压力值，并将测得的冷却剂流量和压力值与其对应的流量预设值和压力预设值对比，并通过控制器4控制变频器41实时调节余热排出泵2中余排电机的转速，从而使冷却剂的降温速率保持在一定范围内，提高反应堆的安全性。

参见图3所示，其中，控制器4包括电源模块401、CPU402、数字量输出模块403和模拟量输入模块404，CPU402与电源模块401、数字量输出模块403和模拟量输入模块404连接，数字量输出模块403与变频器41信号连接，模拟量输入模块404分别与编码器35、第一温度传感器33、第二温度传感器34、流量传感器32和压力传感器31信号连接，编码器35、第一温度传感器33、第二温度传感器34、流量传感器32和压力传感器31将其监测到信号传递给模拟量输入模块404，并由模拟量输入模块404传递给CPU402进行处理，其主要是将接受的监测到的信号与对应信号的预设值进行对比，并由CPU402通过数字量输出模块403控制变频器41以调节余热排出泵2的输出功率，使冷却剂的降温速率保持在一定范围内，提高反应堆的安全性。

参见图1至图3所示，监控系统包括一与控制器4信号连接的上位机5，上位机5上设有操作面板，操作面板上设有启动、停止按钮和速度选择旋钮，用于完成对余热排出泵2内余排电机的启动、停止和速度的调节操作，其中，监测装置3还包括与余热排出泵2连接的编码器35，编码器35用于监测余热排出泵2的输出功率，使该余热排出泵2的输出功率能够在上位机5上进行显示，方便操作人员进行判断；余热排出冷却器1设有两个，且两余热排出冷却器1对应的冷却剂入口11、冷却剂出口12、海水入口13和海水出口14均各自连通，通过设置两个余热排出冷却器1，能够使其中一个余热排出冷却器1起到备用的作用，当其中工作的一余热排出冷却器1发生损坏时，可以由另一余热排出冷却器1进行工作，从而避免在余热排出冷却器1发生故障时影响冷却剂的余热排出操作；每一余热排出冷却器1的冷却剂入口11均连接一阀门15，通过在每一余热排出冷却器1的冷却剂入口11设置一阀门15，能够完成对充当备用的余热排出冷却器1进行闲置处理，当需要启用备用余热排出冷却器1时，只需关闭出现故障的余热排出冷却器1上的阀门15，并打开备用的余热排出冷却器1上的阀门15，即可完成对不同余热排出冷却器1的切换；多个冷却剂入口11汇合处设有阀门15，且多个冷却剂出口12汇合处设有阀门15，通过冷却剂入口11和冷却剂出口12的汇合处分别设置阀门15，能够进行紧急关闭余热排出冷却器1的操作，提高该余热排出冷却器1的安全性。

其中，阀门15为电动阀或手动阀门，当阀门15为电动阀时，阀门15与控制器4信号连接，在进行余热排出冷却器1的切换时，通过控制器4控制阀门15即可，避免人为开关导致不必要的资源浪费，同时，避免工作人员靠近余热排出冷却器1，从而提高了工作人员的人身安全；余热排出泵2设有两个，且两余热排出泵2并联，通过将余热排出泵2设为两个，能够明显提高单个余热排出泵2作用时的效率，从而能够更快捷的调节冷却剂入口11的流量和压力变化；余热排出泵2连接一止回阀21，能够防止通过余热排出泵2的冷却剂发生回流的现象，而导致余热排出泵2损坏，从而提高了该余热排出泵2的使用寿命。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。