高温气冷堆运行状态评估系统及方法与流程

本发明属于高温气冷堆，具体涉及一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法。

背景技术：

1、高温气冷堆核电站属于全球首座商业化运行的核电机组。由于高温堆采用球床式堆芯设计，反应堆内部分阶段装填不同富集度的球形燃料。一回路内部通过氦气进行冷却，失去冷源后堆芯热量传输方式与传统压水堆方式不同，二回路运行参数较传统压水堆核电机组明显较高。因此，其运行机理和系统运行状态与传统压水堆核电机组有很大的区别。目前尚无该种类型核电机组的运行状态健康评估方法，电站发生设备故障时无法对电站形成合理有效的评价可能导致电站整体运行绩效下降，甚至电站的风险识别不足，造成潜在的运行事件，不利于电站的长期高效运行和管理。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法。

2、本发明的一方面，提供一种高温气冷堆运行状态评估系统，包括：

3、第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；

4、第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；

5、第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元、所述第二优先评估单元的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。

6、可选地，所述第一优先评估单元包括第一评估模块、第二评估模块、第三评估模块以及第一控制模块；其中，

7、所述第一评估模块，用于评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效；

8、所述第二评估模块，用于评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用；

9、所述第三评估模块，用于评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯；

10、所述第一控制模块，用于在所述第一评估模块、所述第二评估模块、所述第三评估模块得到的任一个评估结果为不健康时，控制电站机组禁止运行。

11、可选地，所述第二优先评估单元包括第四评估模块、第五评估模块、第六评估模块以及第二控制模块；其中，

12、所述第四评估模块，用于评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯；

13、所述第五评估模块，用于评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏；

14、所述第六评估模块，用于评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露；

15、所述第二控制模块，用于在所述第四评估模块、所述第五评估模块、所述第六评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元得到的评估结果为健康时，控制电站机组限制运行。

16、可选地，所述燃料装卸系统与所述氦净化系统不包括与压力边界系统相连的第一道隔离阀。

17、可选地，所述第三优先评估单元包括第七评估模块、第八评估模块、第九评估模块以及第三控制模块；其中，

18、所述第七评估模块，用于评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制；

19、所述第八评估模块，用于评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行；

20、所述第九评估模块，用于评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行；

21、所述第三控制模块，用于在所述第七评估模块、所述第八评估模块、所述第九评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元、第二优先评估单元得到的评估结果均为健康时，控制电站机组带缺陷运行。

22、本发明的另一方面，提出一种高温气冷堆运行状态评估方法，包括：

23、评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果；

24、在任一个系统出现不健康状态时，所述第一组评估结果为不健康，电站机组禁止运行；

25、评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果；

26、在任一个系统出现不健康状态时，所述第二组评估结果为不健康；

27、在所述第二组评估结果为不健康且所述第一组评估结果为健康时，电站机组限制运行；

28、评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果；

29、在任一个系统出现不健康状态时，所述第三组评估结果为不健康；

30、在所述第三组评估结果为不健康且所述第一组评估结果、所述第二组评估结果均为健康时，电站机组带缺陷运行。

31、可选地，所述评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果，包括：

32、评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效，得到第一评估结果；

33、评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用，得到第二评估结果；

34、评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯，得到第三评估结果。

35、可选地，所述评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果，包括：

36、评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯，得到第四评估结果；

37、评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏，得到第五评估结果；

38、评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露，得到第六评估结果。

39、可选地，所述评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果，包括：

40、评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，以得到第七评估结果；

41、评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行，以得到第八评估结果；

42、评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行，以得到第九评估结果。

43、可选地，所述方法还包括：

44、在所述第一组评估结果、所述第二组评估结果以及所述第三组评估结果均为健康时，电站机组正常运行。

45、本发明提供一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法，包括：第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元、所述第二优先评估单元的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。通过该评估系统便于电站管理者对电站整体状态的掌控，以做出后续的电站运行决策，利于电站的长期高效运行和管理。