第一篇:工况证明
工 况 证 明
福建省特检院泉州分院:
兹有福建省大起机械制造有限公司 安装在我公司游艇生产车间,一台电动葫芦门式起重机 型号MHBS5-13.82A3D出厂编号t。本起重设备的选型与使用工况匹配情况符合TSG Q0002-2008《桥式起重机安全技术监察规程》和合同要求。本单位保证不用于吊运熔融金属、熔融非金属或炽热金属等高温物体,不吊运有毒有害物品及其他危险物品,非防爆起重机,非绝缘型起重机。
特此证明!
使用单位:(盖章)安装单位:(盖章)
年月日年月日
第二篇:核电站水工况复习题
一、名词解释
1、核电站一回路系统:反应堆一回路系统冷却剂系统又称为冷却剂系统,它是核电站的最重要的系统,主要包括蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯,一回路系统将堆芯核裂变释放的热能带出反应堆并传递给二回路工质以产生蒸汽。
2、核电站二回路系统:核电站的二回路系统即以汽轮机发电机组设备为主的系统,在该系统中主要实现蒸汽获得、冲转汽轮机、带动发电以及对乏汽进行冷却等功能。
3、快中子增殖堆:是以快中子来产生和维持链式裂变反应的反应堆,以钚-239为裂变燃料,铀-238为增殖燃料,有可能实现燃料的增殖。
4.、蒸汽发生器:是核电站一回路和二回路的枢纽,它将反应堆内产生的热量传给蒸汽发生器的二回路水侧,产生蒸汽推动汽轮机做功。
(蒸汽发生器按工质流动方式分为:自然循环蒸汽发生器和直流(强迫循环)蒸汽发生器。
压水堆广泛使用的三种蒸汽发生器:U形管自然循环蒸汽发生器,卧式自然循环蒸汽发生器和立式直流蒸汽发生器。)
反应堆:如需停止链式反应,就放入更多的吸收中子材料,如果要求释放更多的核能,可以移出一定的吸收中子材料。这种能维持和控制核裂变,从而维持和控制核能-热能转换的装置,称为反应堆。、反应性:反应性是反应堆中没有任何控制毒物下,反应堆超临界的正反应性系数,用以调节功率,补偿负的反应性系数,运行燃耗及裂变产物积累。其大小与反应堆的类型、运行工况和换料周期有关
放射性:大多数物质的原子核是稳定不变的,但是有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些变化,这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线,这种现象称之为“放射性”。
6、剂量当量:就是用来度量不同类型的辐射所引起的不同生物学效应,其单位为雷姆(rem)或希沃特(Sv)。1 Sv=100 rem。
7、慢化剂:慢化剂 用于热中子反应堆内,使裂变产生的快中子减速为热中子,从而提高裂变反应的几率。对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化剂是轻水、重水和石墨。
8、水的辐照分解:水在辐射的作用下,会分解生成O2、H2、H2O2及多种自由基。(当回路中游离的氧已经完全去除后,辐射分解的产物成为材料腐蚀所需氧的来源。
9、压水堆:是以加压轻水(普通)水做冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆。
10、放射性强度:是度量放射性强弱的物理量,常用的单位有居里(Ci)、贝克(Bq)和克镭当量
11、EPRI:美国电力科学研究院;BWR:沸水反应堆;PWR:压水反应堆;SG:蒸汽发生器;WANO:核电运营者协会;IAEA:国际原子能机构。
11、压水堆核电站核岛四大部分:蒸汽发生器,稳压器,主泵和堆芯。
12、稳压器:让反应堆压力容器内的水不变成蒸汽,并维持水的压力在一定范围内的设备。原理:当稳压器压力过大,产生的蒸汽释放到除盐水箱中来泄压。有两种:气罐式稳压器和电加热式稳压器
13、重水堆:是以重水做慢化剂的反应堆。
14、沸水堆:是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂,并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的核反应堆。
15、环路:一个反应堆压力容器通过一个蒸汽发生器不足以冷却其反应堆,故通过设置多个环路来冷却,设置环路是为了提高热能利用率。每一条环路是由一台蒸汽发生器、一台 1 或两台反应堆冷却剂泵及相应的管道组成,在其中一个环路的热段管道上,通过波动管与一台稳压器相连,一回路系统的压力由稳压器调节,且保持稳定。
16、反应堆内为混合直接换热,蒸汽发生器中为一回路水和二回路水的间接换热。
17、快中子堆以钚-239为裂变燃料,以铀-238为增殖原料(不会裂变)。冷却剂是液态钠,以减少中子的吸收损失。
钚-239裂变反应使用的是快中子,而不是热中子。裂变产生的中子即为快中子,因此快中子堆不需要慢化剂。用快中子轰击钚-239原子核产生裂变;一个钚-239原子核裂变放出的中子比一个铀-235核裂变产生的中子数多,因此钚-239裂变产生的中子数除维持反应堆的链式反应外,多余的中子被铀-238俘获后可产生新的钚-239,而新生的钚-239比堆芯内消耗的钚-239还多,这样就实现了核燃料的增殖。
18、反应堆回路及其辅助系统的厂房构成核岛。汽轮机回路及其辅助系统和厂房总称常规岛。电厂的其他部分统称为配套设施。
19、核电厂常见的金属材料有:奥氏体不锈钢(如304、316和A286),镍基合金(如600合金、690合金、X-750和718合金);Zr-4合金。
PWR二回路系统的蒸汽发生器管束一般采用600 合金(因科镍-600),该材料相比不锈钢,可以减少发生应力腐蚀破裂的可能性,但是碱性腐蚀损坏几率却有所增加,所以,为保证二回路的安全运行,水化学工况必须考虑蒸汽发生器的结构和结构材料的特点。
蒸汽发生器可以通过排污来调节水质,排污水率控制在2%左右,排污水经过相应的净化处理之后,返回二回路系统。
20、压水反应堆的本体结构:堆芯,堆芯支撑结构,反应堆压力容器及控制棒驱动机构。
21、可裂变核在中子的轰击下变成两个或三个碎片,这些碎片称为裂变产物。由于135Xe有很强的吸收中子的能力,故称135Xe“毒”149Sm“渣”。
22、EPRI:(Electric Power Research Institute, EPRI)成立于1973年,是一个非赢利的能源和电力科研机构、协调组织,经费由美国主要的公用电力公司资助。其主要任务是组织、协调并统一规划发电、输电、配电、用电等方面的科研活动,以及核能发电、新技术开发利用、环境保护等方面的研究,科技信息的交流等。
BWR:(boiling water reactor),中文名:沸水堆。沸水堆核电站沸水堆又叫轻水堆,沸 水堆核电站工作流程是:冷却剂(水)从堆芯下部流进,在沿堆芯上升的过程中,从燃料棒那里得到了热量,使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
PWR:Pressurized Water Reactor 压水反应堆。SG:Steam Generator 蒸汽发生器。
二、问答题 2.为什么加氢?
答:加氢可以与OH反应,从而使OH产生HO2减少,抑制HO2化合产生辐照分解产生氧气。
1、一回路为什么使用硼酸处理?其优点是什么?
答:使用天然硼酸时其中子吸收截面积只有750b,而使富集硼酸(10B),其中子吸收截面积大大提升,可以更好的控制反应堆的功率。其优点是:可以吸收中子,控制反应堆功率;可用增强MAX燃料;可用高235U丰富的燃料;增加燃烧的循环周期最终可以降低运行成本。
硼和水的补给系统概况,及向化容系统的补给方式是怎样? 答:反应堆硼和水的补给系统是化容控制系统的一个支持系统,它辅助化容系统完成主要功能,主要由水补给、硼酸制备和化学添加三个子系统组成。其主要功能为:(1)通过向化容系统提供硼酸和除气除盐水,来改变反应堆冷却剂硼的质量分数,辅助化容系统实现容积控制(2)为进行水质的化学控制提供化学药品添加设备(3)为换料水储存箱、安注系统的硼注入罐提供硼酸水和补水,为稳压器泄压箱提供喷淋冷却水,为主泵轴封蓄水管供水。
硼和水的补给系统向化容系统的补给方式有五种:自动补给、稀释、快稀释、硼化及手动补给。
2、核电厂在汽轮机方面与火电厂有什么不同?
答:核电厂汽轮机的体积比火电厂的大,核电厂汽轮机蒸汽参数低,体积容量大,采用汽水分离再热器,容易超速。(1)核电厂用的是带有水分的饱和蒸汽,其含热量较低,而火电厂则用的是过热蒸汽,热量高。(2)核电厂汽轮发电机的进口蒸汽中含有较多的雾状水分,因而使得核电汽轮机的体积比火电汽轮机的体积大(3)饱和蒸汽汽轮机在,采用汽水分离再热器,以防止或降低湿蒸汽的冲蚀作用,容易超速。(4)核电厂汽轮机蒸汽参数低
3、压水堆核电站一回路的系统流程,并说明一回路介质的主要参数及关键设备所用的材料?
答:(1)一回路压力:一般压水堆一回路系统的工作压力约为15MPa,大亚湾一回路压力为15.5MPa。(2)反应堆冷却剂出口温度:冷却剂出口的温度越高,电厂热效率越高。对一定的工作压力,反应堆冷却剂的对出口温度变化余地越小。大亚湾堆出口冷却剂平均温度为329.8℃。(3)反应堆冷却剂入口温度:反应堆冷却剂出口温度一旦确定,对于一个确定热功率的反应堆,入口温度与流量有单值关系。入口温度越高,冷却剂温升越低,所需冷却剂流量越大,这就增加了泵功率,从而降低电厂的净效率。大亚湾堆入口冷却剂平均温度为292.4℃。(4)压水堆核电厂一回路系统中冷却剂流量较大,当环路功率为300MW时,冷却剂总质量流量可以达到15000-21000t/h。
关键设备使用的材料:燃料元件:由锆合金包壳内装二氧化铀芯块组成控制棒:黑棒束是银、铟、镉(Ag80%、In15%、Cd5%)合金;灰棒束其中8根是银铟镉合金、其余16根是不锈钢棒。燃毒物组件由装在不锈钢包壳管中的含硼玻璃管组成,成分是B2O3+SiO2。3 阻力塞组件是下端呈子弹头形的短不锈钢棒,初级中子源棒组件为252Cf, 次级中子源棒组件为Sb—Be芯块。RPV的本体材料为低碳钢,目前主要是用的是低合金锻钢16MND5,与冷却剂接触的表面堆焊一层5mm厚的不锈钢。
稳压器使用的材料有不锈钢、镍铬合金电热丝等。蒸汽发生器:碳钢、奥氏体不锈钢如301、316和A286,以及镍基合金如600合金、690合金、X-750合金和718合金等。
4、压水堆电厂堆芯有何构成?各有何特点?反应堆压力容器的特点?
答:(1)燃料组件由燃料元件、定位格架和组件骨架等组件构成。燃料元件呈17×17正方形排列。每个组件有289个位置,其中264个位置由燃料元件占据。(2)堆芯功能组件包括控制棒组件,可燃毒物组件,阻力塞组件,初级中子源棒组件和次级中子棒组件等。a、控制棒组件分为两类,一类由24根带吸收剂的棒束组成,所用吸收材料为银铟镉合金,这类合金称为黑棒束组件;另一类是灰棒束组件,有8根棒的吸收剂为银铟镉合金,其余16根为不锈钢做吸收材料的灰棒。b、可燃毒物组件由装在不锈钢包壳管中的含硼玻璃管组成,成分是B2O3+SiO2用于抵消堆芯第一次装料大部分过剩的后备反应性。c、阻力塞组件是下端呈子弹头形的短不锈钢棒,用于封闭不带有控制棒组件,可燃毒物组件或中子源棒组件中的控制导向管,以便减少冷却剂的旁路。d、初级中子源棒组件为监督初始堆芯装料和反应堆启动提供所需的中子源,次级中子源棒组件用于反应堆满运行两个月后的反应堆停堆后再启动,它由叠放在一根不锈钢管中锑-铍芯块组成,锑在堆内吸收中子活化后放出的γ射线。
反应堆压力容器位于反应堆厂房中心,设计时主要考虑一回路冷却剂的高压和高温,主管道断裂事故和地震等作用。由于压力容器所容纳的反应堆本体放射性极强,故在材质要求、制作、检验及在役检查等方面都比常规压力容器要严格得多。反应堆压力容器支撑、包容堆芯和堆内构件,工作在高压、高温含硼水介质和放射性辐照条件下,寿命不少于40年。反应堆本体材料为低碳钢。
RPV的特点是什么?
RPV是一个底部焊死的半球形封头,上部为法兰连接的半球形封头的圆柱形容器。RPV支撑,包容堆芯和堆内构件,工作在高压,高温含硼水介质和放射性辐照条件下,寿命不少于40年。RPV本体材料为低碳钢,目前主要使用的是低合金锻钢16MND5,与冷却剂接触表面堆焊一层5mm厚的不锈钢,压力容器高13m,内径4m,筒体厚20mm,总重约为330t。
5、压水堆核电厂反应性控制的目的和方式是什么?
答:反应性是反应堆中没有任何控制毒物下,反应堆超临界的正反应性系数,用以调节功率,补偿负的反应性系数,运行燃耗及裂变产物积累。其大小与反应堆的类型、运行工况和换料周期有关。
控制反应性的目的是为了使反应堆不会因为瞬发中子就可达临界而使反应堆无法控制,另外控制反应性还为了控制反应堆的功率,使反应堆能够以人们所期望的功率运行。
反应控制的方法大多是靠改变堆芯吸收物质数量来实现反应堆控制的。主要靠改变冷却剂及慢化剂中的中子强吸体—硼的浓度以及改变控制棒在堆内的位置来改变堆芯吸收体数量。
6、SG传热管材料以及管内外水质的特点是怎样的?管外采用的水工况是什么?
答:SG的传热管材料是镍基合金(600合金、690合金、800合金)传热管内的水质是一回路的冷却剂,高温、高压且带有放射性,水中含有硼酸、氢氧化锂、氢气等物质。传热管外的水质是二回路系统的补给水,采用AVT水工况,水中含有联氨、氨气等物质,水质与火电厂给水水质基本一样。管外采用的水工况是全挥发处理水工况(AVT),即通过加联氨消除经热力除氧后给水中的残留氧来防止腐蚀,同时加入氨气或者乙醇胺、吗啡、环己胺来调节给水的pH值一次来降低氧化铁在水中的溶解度,尽量减少腐蚀产物的迁移。
7、核电站水工况的总要求是什么?
①尽可能减少沉淀物在回路中的积累;②保持冷却剂和蒸汽发生器工作介质的物理-化学特性;③将放射性水平控制在允许标准范围内。
答:一回路水工况的要求:(1)一回路补给水必须除氧(2)抑制冷却剂的辐照分解,降低辐照分解气相产物氧气的浓度(3)减少冷却剂中放射性核素的积累,重在抑制腐蚀。二回路水工况的要求:(1)控制蒸汽发生器管的晶间腐蚀和晶间应力腐蚀破裂到最小(2)尽量降低蒸汽发生器内腐蚀产物的迁移,尽量减少垢的形成(3)尽量防止杂质进入蒸汽发生器系统。
8、核电站一回路水工况应起的作用是什么?
答:(1)控制冷却剂中放射性核素的积累;(2)减少在燃料元件包壳表面形成疏松的且易被冲刷的沉淀物;(3)能有效地除去冷却剂中各种杂质;(4)能维持冷却剂中所必须的反应性调节剂和pH值调节剂的浓度;(5)抑制冷却剂的辐照分解,降低辐照分解气相产物O2的浓度。
稳压器的功能及特点: 答:稳压器的基本功能是建立并维持一回路系统的压力,避免冷却剂在反应堆内发生溶剂沸腾。此外,作为一回路系统的缓冲容器,吸收一回路系统水容积的迅速变化。
稳压器在电厂稳态运行时,将一回路压力维持在恒定压力以下;在一回路系统瞬态时,将压力变化限制在允许值内;在事故时,防止一回路系统超压,维护一回路的完整性。
10、化容系统组成包括那几个部分?各部分特点?化容系统的功能是什么?
答:化容系统的组成包括:下泄流管线,净化段,上充流管线及轴封水回路。
化容系统四个主要部分及流程:
下泄流管线:核电厂在正常运行时,从一回路的冷段管引出一股冷却剂,称为下泄流,其正常流量是13.6m3/h,经过下泄流隔离阀进入再生热交换器的壳侧,冷却至140℃,在经过节流孔板,将压力降至约2.4MPa后,进入下泄热交换器的管侧,由壳侧的设备冷却水将下泄流温度降到46℃左右,最后经过三通阀,进入净化段。
净化段:(1)流程及控制:净化段的离子交换树脂的正常工作温度范围是46~62.5℃。为了使离子交换树脂免受高温,在净化段入口设置了温控三通阀。若下泄流温度高于57℃,三通阀将自动切换,是下泄流旁路离子交换树脂床,防止离子交换树脂收到高温而发生失效。在正常情况下,下泄流经过温控三通阀进入两台并联的混合离子交换器中得一台,住区大多数离子状态的裂变产物和腐蚀产物,然后进入间歇运行的阳离子交换器,出去铯、钼和过量的锂离子。(2)过滤器:过滤器设置在下泄热交换器的出口,包括前置过滤器和后置过滤器,前者用来拦截悬浮颗粒;后者用来清除树脂碎片。(3)离子交换器:混合离子交换器采用硼酸型阴离子树脂和锂型阳离子树脂,目的是为了交换树脂在工作时不改变硼和pH控制剂的含量。(4)容积控制箱:下泄流最后进入容积控制箱,经过容积控制箱顶部的喷头喷入,雾化释放出冷却剂中的部分气态裂变产物,同时吸收部分氢气。容积控制箱收集和容纳下泄流,为一回路冷却剂提供容积补偿。它作为高位水箱。为上充泵提供净正汲入压头。容积控制箱上部的汽空间起到除气作用。
上充流管线:上充泵从容积控制箱中汲水,将水压升高到一回路压力以上。上冲管线上设有流量调节阀,按稳压器水位控制系统的要求改变上充流量。上充流经过再生热交换器是 吸收下泄流的热量,在汇入一回路前被加热到冷却剂冷段的主流温度。
轴封水回路:上充流量的一部分,进入主泵的轴封水回路。密封水经过流量控制阀和过滤器后进入主泵轴封水回路。密封水在主泵的密封组件和泵下部轴承之间引入后分成两段,一股水流向上,经过密封组件,绝大部分水流进入化容系统,经过轴封水热交换器和过滤器后返回到上充泵汲入口;另一股水流向下,冷却、润滑泵的下部径向轴承,然后进入泵汇入一回路冷却剂主流。
化容系统的主要功能:
(1)通过改变反应堆冷却剂的硼质量浓度,对堆芯进行反应性控制。(2)维持稳压器的水位,控制一回路系统的水容量。
(3)对反应堆冷却剂的水质进行化学控制和净化,减少反应堆冷却剂对设备的腐蚀,控制反应堆冷却剂中裂变产物和腐蚀产物的含量,降低反应堆冷却剂的放射性水平。
(4)向反应堆冷却剂泵提供轴封水。
(5)为反应堆冷却剂系对统提供充水和水压试验手段。(6)对于上充泵兼作高压安注泵的化容系统,事故时用上冲泵向堆芯注入应急冷却水。
1、沸水堆核电的特点、介质运行方式和参数
答:以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂,反应堆中产生的蒸汽直接进入汽轮机做功,堆芯冷却剂直接循环,因而沸水堆比压水堆省一个中间换热环节,省去了蒸汽发生器、稳压器等设备及相应的管道。
介质运行方式和参数:反应堆内产生的蒸汽直接进入汽轮机,推动汽轮机发电机组发电,但反应堆一回路冷却剂被直接引入汽轮机,因此辐射防护和废物处理变得复杂,系统压力由15Mpa降到7Mpa.11、核电站一回路为什么选用LiOH作为pH调节剂?
答:为了调节一回路的pH值必须选择具有强碱性的碱金属氢氧化物作为调节剂。
23Na与中子反应生成24Na, 41K与中子反应生成42K,都具有很强的r放射能力,由于它的氢氧化物具有感生放射性,都不能作为pH值的调节剂,另外Rb和Cs的氢氧化物也具有感生放射性,且还很稀缺,因此也不能使用它们的氢氧化物作为pH值的调节剂,所以最终只有选择LiOH作为pH值的调节剂。
天然Li中含有92.48%的7Li和7.52%的6Li, 6Li具有很大的中子吸收面积,达到9806b,而且容易发生以下反应:6Li+n——24He+13H,13H是β辐射体,半衰期长且难以分离,因此天然Li的氢氧化物不宜作为pH值调节剂,而应该是用高纯7Li的氢氧化物作为pH值的调节剂。核电一回路的水化学作用有哪四种?作用分别是什么? 答:(1)Zn工况:可延缓合金的应力腐蚀破裂和受辐射的影响(2)氢工况:有效抑制冷却剂的辐照分解,抑制氯化物或氯基因,抑制其腐蚀(3)硼酸工况:维持冷却剂中的反应性调节剂,辅助控制棒完成功率控制任务(4)氢氧化锂工况:调节冷却剂的PH调节剂,7.0-7.8之间,抑制材料腐蚀。
核电厂二回路与火电厂有什么区别?具体在哪儿? 答:主要区别有:
(1)供蒸汽设备:核电厂是蒸汽发生器,火电厂是锅炉。
(2)核电厂无省煤器,汽包,下降管,水冷壁下联箱,水冷壁,过热器等,但其有MSR,火电厂正好相反。
(3)汽轮机不同:核电厂汽轮机的体积比火电厂的大,核电厂汽轮机蒸汽参数低,体积容量大,采用汽水分离再热器,容易超速。
(4)推动汽轮机转动的蒸汽类型:核电厂用的是带有水分的饱和蒸汽,其 含热量较低,而火电厂则用的是过热蒸汽,热量高。
(5)二回路的介质区别:核电厂的二回路中介质和一回路的工作介质是分开的,他们之间是间接传热;而沸水堆核电厂一回路及二回路工作介质是直接循环使用,但都含有放射性物质;对于火电厂锅炉水产生的蒸汽经各环节形成过汽后直接进入二回路,但FPP各回路中都不喊放射性物质。
(6)核电厂与火电厂二回路水质控制指标不同,水工况调节不同。如NPP常用水工况是AVT,而FPP则常用CPT,EPT等。
20、给水水工况AVT全称是什么?给水系统一般使用的化学药品是什么? 答:AVT:全挥发处理;一般使用的药品是:磷酸盐,有机胺,氨,马福林,环己烷,联氨等。
21、核电站汽轮机入口蒸汽一般是什么蒸汽?汽轮机转速多少? 答:饱和(湿)蒸汽(或5—7MPa的饱和蒸汽);世界上核电站汽轮机有全速(3000rpm和3600rpm)和半速之分。
13、什么是核电站的间接循环,该方式的优缺点是什么?
答:在压水堆核电站,一回路系统的冷却剂与汽轮机回路的工质是完全隔离的,这就是所谓的“间接循环”。采用间接循环具有使二回路系统免受放射性污染的优点,不足就是增加了蒸汽发生器。
14、核电站的轻水的辐照分解过程是什么?加氢为什么能出去水中产生的游离氧? 答:辐照分解过程有三个阶段:
(1)辐照能量的传递:作用时间不超过10-15s,射线轰击水分子,引起H2O的电离或激发,产生电子,带正电的水离子及处于激发态的水分子。
(2)热平衡建立:作用时间不超过10-11s。
a、电离的电子速度减慢,电子产生的电场吸引极性分子在其周围重新排列,形成水合电子。
b、正电水离子与相邻水分子发生质子转移反应,生成H3O+和·OH自由基。c、H2O*分解成·H和·OH自由基。
(3)自由基扩散,相互作用建立化学平衡。初级辐照分解产物e-水合,H2O+,H2O*,H3O+,·H和·OH向水中扩散,扩散过程中相互作用并达到平衡。
水辐照分解综合反应式:H2O H3O+,·OH,e-水合,H2,·H,H2O2,…… ·OH:氧化能力极强,能将所有低价无机离子氧化到高价态。
HO2:是一种很重要的次级氧化产物,其与系统中游离氧的生成有很大的关系:HO2+ H2O H2O2+ O2;HO2+Ce4+H++ O2+ Ce3+
这是无氧水在辐照下生成游离氧的主要原因。加氢不仅能与辐照分解过程中产生的·OH和HO2等能产生游离氧的中间产物,使其在水中的浓度降低,间接降低水中游离氧的浓度;而且能与游离氧发生反应生成H2O,直接降低书中游离氧的浓度。
4、核电厂一回路锆合金腐蚀影响因素有哪些?
答:温度,包壳材料的微观结构特点,沸腾温度点,冷却剂化学控制工况;溶解氧,氟离子的影响,钙镁铝硅的影响,悬浮物的影响,PH值的影响,锂锌的影响
8、沸水堆与压水堆核电站的不同:
答:(1)直接循环:反应堆内产生蒸汽直接引入汽轮机,推动汽轮机组发电。这是沸水堆与压水堆核电站的最大区别。沸水堆核电站没有蒸汽发生器、稳压器。系统压力也由15MPa下降到7MPa。使得系统大大简化,能降低投资。但是
(2)堆芯出现空泡:沸水堆核电站的反应堆具有负的空泡反应性系数,通过调节冷却 7 剂流量来调节堆芯的反应性。利用可燃毒物调整寿期初过剩的反应性,不采用可溶毒物硼,省略了化学与容积控制系统。
(3)控制棒机构:由于堆芯上部有汽水分离系统,故控制棒采用液压驱动机构自下而上插入堆芯。
(4)抑制式安全壳:沸水堆核电站内在安全壳内存有大量的水,在事故条件下可用水抑制压力的上升。直接循环带来的汽轮机厂房内的辐射防护和放射性废物处理问题一直是其主要弱点。
9、核电站的安全措施:
答:(1)四重屏障:燃料芯块、密封的燃料包壳、坚固的压力容器和密闭的回路系统,以及能承受内压的安全壳。
(2)多重保护:在出现可能危害设备及人身情况是能进行正常停堆;因任何原因未能正常停堆时,控制棒自动落入堆内,实行自动紧急停堆;发生自然灾害时能安全停闭;如有任何原因使控制棒未插入,高浓度硼酸水自动喷入堆内,实现自动紧急停堆。
6、一回路中反应堆冷却剂系统的要求: 答:(1)确保一回路系统的压力容器材料的完整性;
(2)确保燃料包壳完整性和保证燃料的设计性能;(3)控制燃料堆芯外的辐射达到最小程度。
10、反应堆冷却剂系统的主要功能: 答:(1)在核电厂正常功率运行时将堆内产生的热量载出,并通过蒸汽发生器传给工质,产生蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。
(2)在停堆后的第一阶段,经蒸汽发生器带走堆内的衰变热。(3)系统的压力边界构成防止裂变产物释放到环境中的一道屏障。
(4)反应堆冷却剂作为可溶化学毒物硼的裁体,并起慢化剂和反射层作用。
(5)系统的稳压器用来控制一回路的压力,防止堆内发生偏离泡核沸腾,同时对一回路系统实行超压保护。11.水化学的管理目标:
1.结构材料的局部腐蚀得到有效的抑制。2.使腐蚀产物的释放尽可能减少。
3.控制腐蚀产物的迁移和沉积,使一回路系统受到污染尽可能减少 4.尽可能减少腐蚀产物在堆芯和蒸汽发生器的沉积 5.有效抑制水的辐照分解
放射性的危害及特点:
答:大多数物质的原子核是稳定不变的,但是有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些变化,这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线,这种现象称之为“放射性”。
放射性元素发出α、β、γ三种射线。α射线是氦核流,β射线是电子流,统称为粒子辐射。γ射线是波长很短的电磁波,统称为电磁辐射。
这些射线的共同特点是:有一定的穿透物质的能力;人的五官不能感知,但能使照片底片感光;照射到某些物质上能发出可见的荧光;通过物质是网友电离作用。放射性对人体的损伤组要是体内照射。只要是由α射线引起的。此外还有体外照射,主要由γ射线引起。压水堆的反应堆回路: 答:(1)压水型反应堆:
压水型反应堆是一个装有核燃料的耐高压容器,通常称为压力容器。在压力容器内,安装着157个核燃料组件,形成堆芯。首次装入堆芯的燃料组件有三种不同富集度的核燃料,即含铀一235分别为1.8%、2.4%和3.1%。高富集度的核燃料一般布置在堆芯外区,中心区的富集度最低。每次换料时,取出中心区燃耗最深的燃料组件,将第二区燃料组件倒换到中心区,将外区的燃料组件倒换到第二区,而在外区则装入新补充的高富集度燃料组件。大亚湾核电站采用的改进型燃料组件(AFA)的栅格和总体尺寸标准型即燃料棒按17×17排列成正方形柱件,共289个位置,其中264个为燃料棒,24个为控制棒的导向套管,1个为堆内测量仪表管。
(2)燃料棒:
燃料棒由壁厚为0.57mm,外径为9.5mm,长度为3852mm的锆4(Zr4)合金管作为包壳。包壳内装的核燃料为二氧化铀(U02)芯块,芯块的直径为8.19mm,高度为13.5mm。每根燃料棒内的二氧化铀芯块数量为272个。包壳内预先充以3.06MPa的氦气,这样在运行时,这个内压可以部分地补偿反应堆内冷却剂对包壳管的外压。同时,氦气对提高传热性能的稳定性也有好处。控制棒由不锈钢管作为包壳,包壳内装有银(80%)一铟(15%)一镉(5%)合金制成的圆棒。圆棒的直径为8.7mm,长度为3607mm,它具有很强烈的吸收中子的能力。当控制棒向燃料组件内下插时,它就吸收大量的中子,反应堆的功率就下降;当控制棒向上提出时,它吸收的中子数量就少,反应堆的功率就上升。这样,利用控制棒的插入和提出,就可以调节反应堆功率的高低。控制棒的上下运动依靠磁力驱动机构来实现。一旦磁力驱动机构断电时,由于重力作用,全部控制棒下落入堆芯,整个核反应立即停止。此外,调节一回路冷却剂中的硼浓度,也能控制反应堆功率的高低。
(3)回路组成与特点:
反应堆压力回路由三个并联的环路组成,每个环路中各有一台蒸汽发生器和一台主冷却剂泵,用不锈钢管组成封闭回路。三个压力环路中的一个环路上,还装有一台稳压器,用以保持压力回路总的压力为15.5MPa,以防压力过高导致设备或管道破损,或者压力过低致使冷却剂汽化,影响导出热量。稳压器上部蒸汽空间设有喷淋装置,当系统压力升高时,能自动喷淋冷凝蒸汽降压;稳压器下部水室空间设有电加热元件,当系统压力降低时,能自动加热产生蒸汽以增大压力。此外,在稳压器顶部还装有安全阀、卸压阀以保证运行安全。
(4)其他系统: 除了上述主系统外,压力回路还有十几个安全和辅助系统。这些系统按照它们的功能大体上可以分为三类。第一类是牵涉到核安全的安全系统,共有4项。这些系统主要是在反应堆发生大量失水事故时可以自动投入,阻止事故的进一步扩大,以保护反应堆的安全,同时防止放射性物质向大气环境扩散。这些系统是安全注入系统、安全壳喷淋系统、辅助给水系统和安全壳隔离系统。第二类是保证反应堆和压力回路正常启动、运行和停堆的核辅助系统,共有11项。它们是化学和容积控制系统、硼和水的补给系统、余热排出系统、反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统、设备冷却水系统、核岛应急生水系统、蒸汽发生器排污系统、硼回收系统、核取样系统、核岛排气和疏水系统等。第三类是回收和处理放射性废物以保护和监视环境的系统,有废液处理系统、废气处理系统和固体废物处理
第三篇:电网运行工况细化诊断分析
电网运行工况细化诊断分析
摘要:目前,国家电网公司的智能电网及“三集五大”工作已进入了全面建设的阶段,本项目的建设成果正是满足智能电网实现需要更精准、更可靠的负荷分析与预测数据支持的需求。同时,随着国家电网信息化建设水平的不断提高,网省内各层级供电公司信息系统的集成的通道都已打通,为数据挖掘技术在负荷预测与分析工作中发挥作用提供了可能。此外,由于电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等,不同类型的负荷具有不同的特点和规律。本项目针对县级供电企业覆盖城市和农村负荷的特点,接入各类负荷相关数据,融合空间分析技术,基于自定义供电区块的概念,以全新的方式实现了多维度、多因素的电网运行工况细化诊断分析。
关键词:电网运行;细化;诊断
一、建设目标
电力企业的服务宗旨是对各类用户提供经济可靠、合乎标准的电能,以随时满足用户即负荷的要求。电力的负荷受气候变化、产业结构调整、经济发展和人民生活水平的提高不断发生着变化,使得用电的需求存在一定的随机性,而电能无法大量长期存储的现状,使电力系统中发电、供电设备的出力与不断变化的用电负荷保持动态平衡的问题,即电网运行工况分析成为长期以来人们关心和研究的重点。
电网运行工况诊断分析是指在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然条件与社会影响下,以电力负荷为对象,通过研究或利用一套能够系统地处理过去与未来的数学方法进行的一系列预测与推论工作。它是保证电力系统安全稳定运行,实现电网合理规划和逐步商业化运营所必需的重要内容。
二、系统架构
1.总体要求及架构
系统将采用面向服务架构(SOA),遵循IEC61970标准接口和CIM数据标准,集成SCADA、地区局数据交换总线(IEB)、电力营销、气象网站、负控管理等相关系统,采用数据仓库技术,有效解决多源头复杂数据的采集、海量数据之上进行快速准确科学的数据分析的难题,贴近国内供电企业电网运行工况和负荷分析预测人员及电网规划人员日常工作所需的电网运行工况分析管理系统。1.1设计原则
平台建设遵循如下原则:规范化原则
平台建设的技术标准,必须严格遵循国家标准和行业标准,国家标准和行业标准暂未确定的,参照IEC、ISO、OGC等相关国际标准。同时平台提供按照标准的数据交换格式,以开放式的数据结构保证支持与其他系统的数据集成应用。平台的改造过程中还将逐步明确并制定相关的标准规范体系,包括数据规范、编码规范、平台功能规范、接口规范、管理制度等相关规范。实用性和先进性原则
坚持实用性原则,在确保实用可靠的前提下,尽量采用先进技术和体系架构。要正确处理好信息技术先进性和实用性之间的关系,既不能因循守旧,墨守成规,也不能贪大求全,过分强调技术的先进性,而忽略成熟、稳定性。以保证平台改造的高起点,延长整个平台的生命周期。安全可靠性
系统必须要达到企业级的安全标准,提供良好的安全可靠性策略,支持多种安全可靠性技术手段,制定严格的安全可靠性管理措施。开放性
系统应基于国内外业界开放式标准,进行全国统一规划,为未来的业务发展奠定基础。可扩展性
系统应具备灵活的可扩展性,具备方便适应业务需求的变化、迅速支持新业务的能力。可伸缩性
系统应具备良好的可伸缩性,系统性能及并发处理能力对主机设备具备平滑的扩展能力,支持业务量快速发展的需要。易使用性
系统应易于使用与维护,具备良好的用户操作界面、人性化的管理工具和完备的帮助信息。
在总体技术要求的指导和约束下,系统设计实施核心技术采用组件技术实现,考虑在性能、可靠性、易使用性等质量要素间的综合平衡,保证技术目标的顺利实现。
1.2 技术路线
(1)基于IEC、CIM等标准,建立资源中心,通过IEB企业总线接收来自PMS、ACADA、电力营销、用电采集、气象系统等的多维数据;
(2)采用C/A/S三层架构,保证平台的稳定性和时效性;
(3)部署上满足大范围推广应用;
1.2集成框架
电网运行工况细化诊断分析平台集成了SCADA、地区局数据交换总线(IEB)、电力营销、气象网站、负控管理等相关系统。集成框架如下,如下图所示:
图:集成框架
2、硬件架构
平台应用发布采用单独的应用服务器独立部署,需要配置相应的软硬件环境。应用服务器通过F5实现均衡负载,当用户增加,已有服务器性能影响用户体验时,通过增加应用服务器的方式提升系统整体性能。逻辑部署视图如下图所示:
图:省公司集中部署物理架构
3、软件架构
电网运行工况细化诊断分析平台将提供6大业务分析功能及3个基础管理功能,共约40个分析子功能项,满足各级负荷分析预测人员的日常工作所要。软件架构如下图:
三、功能设计
1、系统基础功能
1.1权限管理
基于角色控制权限体系,对用户进行权限分配和管理。对系统功能和设备编辑进行适当粒度的权限控制,保障系统的安全性。
1.2图形浏览
实现图形的快速浏览,包括:放大、缩小、漫游、定位、前一视图、后一视图等。
1.3图形编辑
实现点、线、面、文本等图形的移动、缩放、旋转等基本图形编辑操作。
1.4图元管理
提供图元管理和符号配置功能,按国网公司电力设备图元规范自定义设备图元和配置符号。
2、数据接入
由于平台涉及到多个系统的数据,各个系统的开放性和是否具备数据接口功能不同,数据接入分为总线/接口导入和文件导入二种方式。另外由于系统涉及多个厂家,数据交互格式不尽相同,需要各自协调确认。
2.1PMS/GIS数据接入
系统需从PMS中获得配网中压电网图数模信息。本系统对PMS的中压数据要求与配电自动化系统对PMS的数据要求一致,因此,只要PMS开放与配电自动化系统的接口,本系统就能获得相应的中压数据。如果因为各种原因,PMS不开放动态数据接口,则采用导入一次断面的方式。
对于低压数据,PMS目前还在功能推广中,并且数据也不全,本系统第一期不考虑低压数据的接入。
目前平台已具备PMS模型数据接入功能。
2.2营销用户数据接入
目前,PMS和营销系统正在进行营配贯通建设,用户数据营销管辖范围,因此平台需要从营销系统接入配变和户号的关系。
营销不存在配变和户号的直接关系,而平台的分析都是基于区块的大量数据,如果通过接口获取,在分析时实时通过接口获取无法满足效率要求。因此需要同时获取用户的接电点、台区等信息。首次采用一次断面导入方式,如果不提供增量接口,则只能采用定期断面导入。
2.3用电采集信息数据接入
系统将通过与用电信息采集系统进行对接,获取配变的负荷信息,以满足系统对变电站或变压器对负荷分析与预测功能。目前,用电信息采集系统为全省统建,且只有一个实时数据库,为了防止负荷过大对外不提供程序接口。但省公司已在建设统一对外提供数据的用电业务采集数据中心,如果因为各种原因,用电信息采集系统不开放动态数据接口,则采用导入一次断面的方式以使项目研究顺利进行。
2.4配网自动化数据接入
系统需要与SCADA系统相对接,获取配电网中相关线路、配变的运行信息。需要从DSCADA接入实时数据。
2.5PI系统数据接入
系统与PI系统进行对接,PI系统向外提供数据推送的渠道畅通,并且可以根据外部系统的需要进行定制化开发。
2.6气象数据接入
系统为了实现对针对气象等非线性的负荷分析功能,需要对气象系统进行数据接入以得到自定义区块内的历史气象情况。目前地区气象局提供专线接入的方式发布气象信息。如果因为各种原因,用电信息采集系统不开放动态数据接口,则采用导入一次历史数据的方式。
2.7其它数据接入
系统拟采用开发建立相关导入功能,满足支持非结构化数据的手工导入方式实现。
3、负荷信息可视化
通过B/S,以图形可视化的方式,统一展示接入的数据,包括电网网架、采集数据等。
4、供电区块定义
区块是负荷分析的一个维度,通常负荷分析都是围绕某个区块展开。可通过多种方式,实现行政区块、变电站供电区块、环网供电区块、馈线供电区块、开发区、商业区住宅区等区块的定义,并保存供查看。不同类型的区块可交叉重叠,可按区块类型进行区块的切换显示,多维度的展示供电区块,区块可手动编辑,保证区块的全覆盖和连续性,不至于出现空白区域,不同区块间颜色区别,相邻区块用不同颜色着色。如下图:行政区块:通过鼠标轨迹勾画或地图行政区域分析,得到划分后的区块,生成行政区块。变电站供电区块:选择变电站,进行变电站的供电范围分析,变电站所供电的范围构成的多边形区域即为变电站供电区块。环网供电区块:选择变电站或线路,忽略开关的性质和开断状态,通过拓扑分析,获取线路的环网供电范围,即为环网供电区块。馈线供电区块:选择变电站或线路,通过拓扑分析,获取馈线路的供电范围,即为馈线供电区块。开发区、商业住宅区:通过鼠标轨迹勾画或地图分析,得到划分后的区块,生成相应的开发区、商业住宅区区块。
5、区块负荷分析
主要功能包括:最高负荷统计、售电量分析、典型日负荷分析、年8760数据分析、季节性负荷分析等。
以自定义配网区块为基准对区域负荷进行预测,提供负荷密度等相关信息。负荷计算所需数据在系统直接取数的基础上,提供手工输入权重系数和对系统数据修改的功能。
5.1最高负荷统计
可根据不同类型区块划分,按年、月、日或时间段进行区块内最高负荷统计。统计结果可报表输出。
5.2售电量分析
结合用电采集系统的数据,可根据不同类型区块划分,按年、月、日或时间段进行区块内售电量的统计分析。分析结果可报表输出。
5.3典型日负荷分析
典型日一般指节假日或一个短的时间段。通过用电采集数据,由用户来挑选出某一月中最能代表该月负荷水平的那一天或几天来,按多个连续年、连续月,显示用户的日负荷曲线,便于用户对这一天的负荷数据重点分析。
5.4年8760数据分析
年8760数据分析包括月度持续负荷分析和年持续负荷分析。月度持续负荷分析用于绘制8760负荷数据的持续负荷曲线,观察一年内负荷变化趋势,在此,也可绘制月持续曲线,为24×30(31)点;年持续负荷分析可对历年同月的负荷进行同比,选择若干年份,查询并绘制年8760的持续曲线,统计年基本负荷、腰负荷、尖负荷等指标范围,并在曲线上标识。
基负荷=年最低负荷
腰负荷上限=0.5*(年最高负荷-基负荷)
腰负荷下限=基负荷
尖负荷上限=0.5*(年最高负荷-腰负荷)
尖负荷下限=腰负荷上限
5.5季节性负荷分析
季节性负荷对负荷的变化有非常显著的影响,因此需要计算年的各个季节的负荷。可选择任意年或连续年,统计分析区块内其各个季节的负荷,并绘制各年季节性负荷变化曲线,也可统计和绘制各年指定季节的负荷曲线。
6、电网运行工况诊断分析
以自定义配网区块为基准,对区域电网运行工况进行诊断分析。根据负荷密度、主变负载、线路负载、配变负载、负荷预测等数据,结合主变限额、线路输送限额、配变限额等数据,对当前区域电网运行工况细化诊断分析,提出区域电网运行所存在的问题。
6.1区块主变运行诊断
查询区块内主变二次侧负荷,结合主变容量限额,分析区块内主变负载是否饱和,计算容载比,并给出状态提示。
6.2区块线路运行诊断
根据线路型号,获取线路的安全载流量,计算线路的最大负荷,再统计线路所有配变的额定容量,获取线路的最大负载。如果最大负载超过线路的最大负荷,则线路负载过重,需要割接负荷或换线径,最大线径仍然不能满足配变负载,则只能割接负荷;如果最大负载不足线路最大负荷的额定百分比(数值待定),则为配变容量不足。
同时也可根据配变的实时监测负荷对线路进行运行诊断。
6.3区块配变运行诊断
根据配变和用户的关系,以及用户用电量,分析区块内配变的容量是否满足,如果超载,需要给出超载提示,并统计出区块内配变的超载数量和百分比。
7、区块电量统计
通过自定义区块电量的统计分析,从总量、行业、产业、时间的多角度统计售电量状况,发现供需平衡的对策。主要功能包括:年/月及历年售电量及比率统计、年/月及历年行业售电量及结构统计、年/月及历年产业售电量及结构统计、分区分电压等级售电量统计。
7.1总电量统计
可按区块和任意年、月或时间段,进行区块内总用电量统计,并进行增长率分析。
7.2分行业电量统计
根据用户所属行业(目前用户所属行业无法获取)和任意年、月或时间段进行区块内用电量统计,并进行增长率分析。
7.3分产业电量统计
根据用户性质,按工业、商业、居民和任意年、月或时间段,按区块进行用电量统计,并进行增长率分析。
7.4分电压等级电量统计
根据用户电压等级,按区块进行用电量统计,并进行增长率分析。
8、典型用户分析
针对各分区内典型大用户的负荷进行分析,除包含自定义区块负荷分析的所有功能外,还增加了行业、产业的同时率与针对典型用户的需求侧措施管理,从而有利于负荷预测人员对行业、产业的负荷作各项负荷分析,以了典型用户对自定义区块负荷整体的影响,为实现日、年负荷曲线的预测积累数据,同时为制定有序用电方案和保供电方案提供参考依据。
8.1典型用户管理及指标计算
按区块管理范围内的大用户,统计其基本信息,包括地址、联系电话、负荷大小等。同时可统计其在一定时间内的用电量等用电指标。
8.2典型用户负荷分析
按用户用电性质和行业的不同,统计分析区块内典型用户的负荷。综合分析不同类型用户在不同的时间、气候、季节下的负荷变化,并绘制负荷曲线。
8.3典型用户电量分析
与典型用户负荷分析类似,按用户用电性质和行业的不同,统计分析区块内典型用户的用电量。综合分析不同类型用户在不同的时间段、气候、季节下的用电量变化,并绘制用电量曲线。
8.4典型用户需求侧措施管理
在典型用户基本信息的基础上,维护典型用户的特殊需求,为制定有序用电方案和保供电方案提供参考依据。
9、气候与负荷相关分析
由于电力负荷预测与分析受诸多因素影响,比如经济、时间(节假日)、气象、电力市场环境,甚至是随机因素。综合这些因素本身的周期性、影响性、可控性等方面,以气候为代表的因素分析尤为重要。通过接入供电区块的历史与实时数据,加上合理的预测和分析模型的建立,对中长期或短期的负荷预测与分析都有十分重要的参考意义。
9.1历史数据分析
气候与负荷相关的主要因素是温度。通过选取任意年、月、日或时间段,按照设置的温度区间,统计区块内平均日负荷总量,获取温度变化引起的负荷增长,以及增长率。
9.2负荷相关性指标分析
负荷相关性分析只要是分析气候变化对负荷的影响。如温度每变化一度,负荷的增长率。
10、负荷专题分析
供电区块的划分往往依据行政区域、变电站自定义区块、负荷特性质等因素综合划分,特别县供电企业拥有广大农网配电的范围内,各个分区的用电情况、负荷密度等参数相差很大。本项目研究拟在负荷分析模块中已对供电区块负荷特性分析结果的基础上,再采取专题分析的方式,目的是使负荷分析更能反映实际情况,提高分析结果的可信度。这些专题分析将借助图形展示平台以电网图形的方式进行展示,主要包括主变和线路的分析(在电网运行工况诊断分析中实现),自定义区块的容载比、负荷密度、同时率的分析。
统计分析后,按区块颜色和文字显示其容载比、负荷密度、同时率等统计信息。
10.1容载比专题分析
区块内容载比为区块内变电站的额定容量与配变实际最高负荷之比。根据农网和城市电网的差异,容载比的范围也有所不同,按区块进行容载比分析后,根据最佳容载比范围,提示其容载比是否合适。
10.2负荷密度专题分析
负荷密度是每平方公里的平均用电功率。按照划分好的区块,统计范围内的最大负荷,计算区块的负荷密度。
10.3同时率专题分析
统计区块内变电站的总变电容量,以及区块内所有用户的额定容量,其比值即为区块内负荷同时率。
四、结论
本项目建设完成后,可以产生如下的一些直接或间接效益:
县局供电企业拥有了完整的电网运行工况分析平台,充实和完善了电网运行的各项数据,保证了数据的完整性与准确性,为电网运行工况的现状分析和未来预测提供更加充实的数据基础,使电网运行工况分析的结果更加准确和详尽。
提供了一种全新的基于准确详尽的数据基础上的负荷预测分析模型,能够快速及时的实现复杂的负荷数据预测分析,极大的提高了工作效率,使负荷预测变得相对更加准确,为电网规划提供更加实际的指导意见。
该平台建成后,能够提供较为准确的辖区配网运行数据,并结合电网运行限额以及符合预测结果等因素,对电网运行工况提出所存在的问题以及改造意见,为今后配网的建设和改造提供较为详细准确的数据基础和分析依据,使电网建设的目的更具针对性、改造的规模更具准确性,使今后的电力网架更具合理性;
平台对电网运行工况分析、负荷预测分析所需的相关数据实现了统一接入,解决了大量的电网网架信息、负荷信息、电量信息等相关资料分散采集的难题,把电网规划人员、电力建设人员从繁琐的数据整理与分析中解放出来,大大提高的工作效率;
通过提供统一的业务和系统实现的优化方案,扩展各类对象分析的角度、加强分析深度、提高负荷分析和应用的水平,为电网规划、电网建设改造、电网调度和制定有序用电方案等方面提供直接的依据;
平台在负荷的区域密度和负荷性质等方面提供多样、直观、形象的分类展现,更好的服务于供电企业员工;
第四篇:环保治理设施工况监控系统
环保治理设施工况监控系统
系统介绍
系统涉及国家重点污染源和省市各级环保机构管辖的排污企业,系统通过异构网络建立系统数据传输平台,在该系统平台上集成净化治理设备运行情况在线检测系统、在线自动控制系统以及省市二级监控管理应用软件平台。留有对外接口可以和烟气自动在线检测系统、污水自动在线检测系统进行集成。
系统利用排污企业与监控中心之间采用GPRS无线方式构建数据传输的网络链路,实现净化治理设备运行检测数据的实时监测和汇总,同时本系统的控制功能利用下发的通信链路对现场进行控制。
系统在通信网路平台建立的基础上,借助软件技术、自动化技术、人工智能技术等多领域技术的融合,实现了重点排污企业的治理设施工况的监测和控制。同时,为各级环保机构的其他系统,譬如电子政务、内部办公、信息发布系统、上级数据汇报系统等提供真实、有效的治理工况数据信息。系统已以排污工艺为单位,进行工况数据的统计和分析和实时展现。将排污工艺集合行业特征应用到排污企业的工况监测中去。
软件架构
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系统融合方案
系统特点
工况验证分析引擎。工况验证分析引擎是基于工况过程数据做分析验证一套通用分析工具。它主要提供实时参数关联分析,实时参数超限分析,实时模型计算分析。工况验证分析引擎提供一套灵活的表达式定义工具,可将参数关联、参数超限以及分析模型等用单个或多个表达式来表示。引擎通过这些预先定义的表达式,实时或定时调用工况数据做分析,并将计算结果存入中心工况过程数据库中,为之后应用中的工况报警、总量统计等提供数据依据。
工况过程监测与反控。过程监测侧重于机理分析,末端监测是采样分析;过程监测的精度主要基于对工艺的剖析和分析验算;末端监测的精度主要基于采样和标样的准确性;过程监测针对工艺、末端监测针对结果;根据工艺,分行业对排污单位办公用电、生产用电和紧急停车系统(ESD)进行实时反控。
系统具有强大的算法编辑功能,以及简单方便且符合国际标准的编程界面。对于不同的使用要求均能够满足需要。且其通过适当的软件配置对于不同的使用需要,做到软件一致,按照需要激活特性即可。
具有强大的就地控制能力,与普通的测控单元不同,系统可支持多种输出量的自动控制,可以 测控终端为单元构成管控一体化的体系,实现环保监测与行政执行结合一体的需要,更有效的实现“蓝天碧水”的目标。
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数据挖掘,持续优化。提供数据挖掘与应用分析接口,为海量多维数据分析提供平台,支持多种数据视图和分析方法,包括报表、流程图、曲线等综合展示。
监控设备
环保治理设施工况自动监测
治理设施运行情况监测是通过实时采集和处理各种污染源在线监测仪表、治理设施和排污设备的关键参数,监测治理设施的运行状况和净化效果。关键参数包含电气参数(如电压、电流、频率等参数)、工艺参数(物位、流量、压力等)。在设备上采用可靠的现场控制系统,监视治理设施的运行处理情况,同时,通过工厂总能源流转情况,在生产量估算的情况下,测算出污染排放量,以及应达到的净化指标,结合污染指标测算分析其综合治理情况,全面监测企业治理设施运行、污染物治理效果和排放量情况。
环保治理设施工况在线自动控制
自动控制子系统是当某污染源污染物排放超标到一定的限值(排放量或持续排放时间)后,仍然没有得到生产方的有效控制,系统会自动向该企业发出警告信息,并分级、分批控制该企业的供电系统,从而达到制止超标排放,保护环境的目的。
自动控制是根据在线监测的排污信息和治理设施运行状况,分析各排污企业对于排污处理的情况,对排污治理不正常的情况采取集中强制措施协助治理,在一定的范围控制污染物的排放,促进环保整改的措施落实。对于消极抵触整改,抗拒执法的企业,环境监管部门可通过遥控或激活自动设置控制条件等一系列手段,通过切断能源供给的一系列手段,强制其停产整顿。
设备特点
a)多协议支持 b)多信道通讯 c)远程升级 d)远程控制 e)高精度转换 f)自我诊断 g)预警报警 h)抗干扰防雷击 i)双电源独立供电 j)工业级防护
主要功能
工况实时数据监测
实时展示现场上传数据,通过实时数据可以及时知道当前净化设备运行状态。
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脱硫系统过程监测数据日走势
综合日报数据,对比分析设备数据的异常情况。为监管部门和专家决策提供数据参考。
脱硫效率统计
通过优化算法,计算出净化设施运行效率。直观展示净化设施整体运行情况。
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工况参数展示
通过专业的工艺流程图,对过程数据做形象展示。直观反应过程中各环节运行情况。
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第五篇:汽动给水泵RB工况的研究论文
摘要:汽动给水泵RB一直是RB控制中的难点,本文结合一台350MW机组进行了给水泵RB试验与分析,总结了给水泵RB几个关键点的控制方法,对完善机组RB控制策略和提高机组RB成功率具有较强的现实意义。
论文关键词:汽动给水泵,RB
汽包锅炉实际运行中水位过高过低都会导致恶性事故的发生。因此为保证锅炉及整个机组安全、稳定运行,对锅炉汽包水位均有严格的要求,一旦锅炉汽包水位达到保护动作值,必须立即停止锅炉运行。尽管对许多机组的给水泵工况进行了实验和分析,但国产的单元机组发生给水泵工况尤其是配置为单台容量的给水泵时的实际处理一直做得不好,经常发生汽包水位低过保护动作值而造成机组跳闸。因此,为正确处理机组给水泵工况,避免汽包水位保护动作跳闸,现针对一台350MW机组,给出详细RB 试验数据,为处理类似的给水泵工况提供参考。
1气动给水泵 RB 试验概况
在机组启动并网前做了汽动给水泵跳闸而电动给水泵不联锁的RB实验,几次实验都是在机组50%负荷在以上进行的。实验前,把电泵联锁切除,运行人员在就地或操作员站手动停汽动给水泵,进行RB实验。给水泵RB发生后,只保留下层相邻两层粉,并投相应油层稳定燃烧。RB过程根据负荷与燃料量关系快速减负荷,协调系统自动识别机组的负荷区间及实发功率、下降速率,当实际负荷高于RB目标值10MW或实际负荷下降速率小于3MW/min,RB过程结束。
1.1 静态试验
强制或设定信号使控制系统处于BF为主的协调控制方式。负荷大于80%MCR,两台汽动给水泵运行,强制一台汽泵跳闸信号,备用电泵没有启动的情况下发生给水泵RB,RB动作后,负荷指令切至50%额定负荷。FSSS将保留下层相邻A、B两台磨,同时投入相应油层,切磨时间间隔为5S,剩余的两台磨通过调节给煤量以适应当前负荷需求。协调控制自动切为机跟炉协调方式,由汽机调压力,并采用滑压运行方式。
1.2动态实验
机组运行在4台磨的工况下,负荷大于80%MCR,给水方式为两台汽泵运行,电泵停止且不在备用状态,手动停止一台给水泵导致RB,此时将立即自动切除最上层两台不相邻磨煤机,并且负荷指令输出降至50%MCR。
RB动作过程中,若汽包水位低于跳闸值并在较短时间内不可恢复正常水位,则立即手动MFT,并尽快点火恢复锅炉。试验过程中,在操作员站上组出水位变化趋势,严密监视主要运行参数及主要调节系统的工作情况,对于调节品质不好的调节系统要及时切除,转为手动调节。
能否实现汽动给水泵RB工况事故的成功处理,关键是尽快降低锅炉热负荷,直至满足锅炉蒸发量降低至不超过运行单台汽泵运行对应的上水量,同时控制主要参数不超过机组保护动作定值(主要是避免汽包水位低保护值动作)。气动给水泵RB控制的动态过程分析
试验时机组CCS方式投入,4台磨煤机运行,两台汽泵运行,电泵打到备用状态、切除联锁,就地手动停掉一台汽泵,此时备用泵发出启动指令但泵未启动,5秒后协调控制系统发出给水泵RB;RB动作时,机组负荷跟踪实际负荷、将燃料主控目标切为50%MCR,汽机主控切为滑压控制并按最大速率0.8MPa/min速度减压。
RB动作时将立即自动切除上层两台C、D磨,A、B磨运行,延时5秒自动投入该磨对应油枪,所有减温水调门超弛10S关闭。如果机组各个辅助系统动作正常,RB将于系统稳定后自动复位,否则运行人员在协调画面手动复位RB。
图1为试验机组汽动给水泵RB试验过程曲线。试验前机组负荷270MW,4台磨煤机A、B、C、D运行,两台汽泵运行,电泵联锁不投备用。实际煤量148 t/h,给水流量914.5t/h,蒸汽流量795.25t/h,运行人员将汽包水位设定为+100mm。手动跳闸汽动给水泵B,3S后机组发出RB指令,磨煤机D自动跳闸,机组目标负荷132MW,减负荷率为4MW/min,l0S后C磨煤机自动跳闸,实际煤量迅速减至96.5t/h,汽压快速下降,调门下关;给水流量迅速减至681.8t/h,蒸汽流量随调门下关于2min后也减至421.9t/h,汽包水位在65mm处得到稳定,并回升至20mm。运行人员将设定值恢复至0mm,调节过程中,汽包水位最低值曾达到-300mm,并最终稳定于0mm。35min以后汽压和负荷均到达目标值,给水流量686t/h,主蒸汽流量396t/h,RB复归,试验结束。
图1 给水泵RB过程记录曲线
3气动给水泵RB的主要参数分析
当机组的RB动作时,会引起机组的负荷较大幅度波动,从而导致机组的一些主要运行参数(如:汽包水位、主蒸汽压力、主蒸汽温度等)的变化幅度较大。如果这些参数超限,有可能引起机组保护动作迫使机组停运。因此,在RB动作过程中保证机组的主要参数不超限,是设计RB控制策略的首要考虑因素。
3.1 汽包水位
在汽泵RB动作过程中,由于汽包的进水量和蒸汽量严重不平衡,汽包水位会快速下降,如果稍微调整不当,就有可能导致汽包水位保护动作。这时需要汽泵转速变化能跟上汽泵的给水功能,同时减小汽机调门开度和减少锅炉的燃料量,才有可能把汽包水位维持在安全范围。
3.2 主蒸汽压力
在RB动作过程中,主蒸汽压力同时受到两方面的作用影响。一是锅炉燃料量在RB控制下减少,使主汽压力迅速下降;二是汽机调门快速关小,进汽量减小,从使主蒸汽压力上升。关调门和减少燃料量对主蒸汽压力的影响相反,控制好两者的关系就可以使主汽压力在RB动作过程中平稳变化。
3.3 主蒸汽温度
在RB动作过程中,蒸汽温度(包括过热汽温度和再热汽温度)同时受到几个方面因素的影响。一方面锅炉燃料量迅速减少,使蒸汽温度下降;另一方面锅炉的上层燃烧器被快速切除,从而引起炉膛火焰中心下移,导致蒸汽温度下降;再一方面汽机调门快速关小,蒸汽流量下降,吸收的热量增加,从而导致蒸汽温度上升。在RB动作过程中使主蒸汽温度下降的因素多于使主蒸汽温度上升的因素,只有控制好机组负荷的下降速率,才能将蒸汽温度控制在安全范围内。
4.结束语
目前,新机组在投入商业运行前都必须完成所有的RB功能,因此RB试验已经成为机组基建调试合格考核的目标之一。而作为RB三类典型工况之一给水泵RB一直是RB的控制难点且试验成功率不高。本文通过对一台350MW机组满负荷下的给水泵 RB工况试验的分析,对如何提高给水泵RB工况成功率的RB 控制策略的关键点进行了探讨和总结,为类似机组的给水泵RB功能试验以及问题处理提供了参考。通过对给水泵RB控制策略分析和总结,能最大程度地提高机组给水泵RB成功率,对保障机组安全运行、降低非计划停机次数、减轻运行人员RB工况时的操作强度、控制操作风险等都具有较好的实用价值。