Борне регулювання.

Борне регулювання використовується для компенсації повільних змін реактивності таких, як вигоряння палива, шлакування й отруєння ксеноном у режимі зниження навантаження.

Борне регулювання є важливим засобом керування реактором. Система ТК надає можливість для зміни концентрації борної кислоти в першому контурі.

Концентрація борної кислоти в підживлюючому потоці постійно контролюється на напірному колекторі підживлюючого насосного агрегату.

Система ТК забезпечує швидкість зміни концентрації борної кислоти не менш 20 % за годину при зменшенні концентрації й не менш 3 г/кг за годину при збільшенні концентрації.

Водообмін з введенням бору.

Введення бору - це процес підвищення концентрації бору в першому контурі. Введення борної кислоти в перший контур може проходити з різною швидкістю. Подача борної кислоти з низькими витратами компенсує повільні ефекти реактивності, викликані розотруєням активної зони. Введення борної кислоти з більшими витратами використовується для створення стояночної концентрації борної кислоти в першому контурі.

Для швидкого збільшення концентрації борної кислоти в першому контурі при нормальних процесах підживлення й продування концентрат борної кислоти подається в всмоктувальну лінію підживлюючих агрегатів з баків зберігання борної кислоти ТВ10В01 або ТВ10В02 спеціальними насосами борного концентрату ТВ10D02(D03,D04).

Використання системи борного регулювання разом з механічними органами регулювання дає можливість поліпшити рівномірність енерговиділення по об'єму активної зони реактора й підвищити маневреність блоку.

При введенні бору, теплоносій з деаератора ТК10В01 скидається в баки "брудного" конденсату ТВ30В01 або ТВ30В02 через регулювальний клапан ТК20S04. Рівень у деаераторі ТК10В01 у цьому випадку підтримується регулятором рівня ТКС20.

При необхідності створити витрату концентрату борної кислоти від 7 м³/год. до 10 м³/год. відкривається один клапан на лінії подачі борної кислоти ТВ10S24 і включається один насос борного концентрату ТВ10D02(03,04).

При необхідності витрати до 60 м³/год. додатково відкриваються клапани на лінії подачі ТВ10S25 і ТВ10S26 і включаються два-три насоси борної кислоти.

Після завершення введення бору система ТК перемикається в нормальний режим підживлення-продування.

Аварійне введення бору.

При надходженні сигналу АЗ (аварійного захисту) розчин борної кислоти з концентрацією 40 г/кг подається на всмоктування підживлюючого агрегату насосами борного концентрату ТВ10D02(D03,D04) з витратою до 60 м³/год. Витрата подачі розчину борної кислоти визначається оператором відкриттям відповідних арматур на напірній «гребінці» насосів ТВ10D02(D03,D04).

Водообмін з виведенням бору.

Виведення борної кислоти з першого контуру може здійснюватися з різною швидкістю. Швидкість виведення борної кислоти визначається оператором відповідно до інструкцій по експлуатації РУ.

Водообмін здійснюється переведеням деаератора продування ТК10В01 на скидання в баки "брудного" конденсату ТВ30В01,(02) через регулювальний клапан ТК20S04 і подачі "чистого" конденсату з ДБР (деаератора борного регулювання) ТК70В01 на всмоктування підживлюючого агрегату.

Після завершення водообміну система ТК перемикається в нормальний режим підживлення-продування.

Повільний водообмін може здійснюватись додаванням дистиляту в деаератор ТК10В01 через клапан ТК13S02.

Взаємозв'язки системи продування-підживлення з іншими системами.

Система продування - підживлення має гідравлічні зв'язки з наступними системами:

· системою оргпротікань (TY);

· системою дистиляту (TN);

· системою борного концентрату й борвмісних вод (TB10, TB30);

· системою хімреагентів (TB20);

· системою допалюваня гідрогену (TS10);

· системою пробвідбору (TV);

· системою спецканалізації (TZ);

· системою гідровипробувань першого контуру (UE).

У систему оргпротікань зливаються протікання через трубопроводи ревізії вузлів відсікання трубопроводів високого тиску від низького.

Так само передбачена лінія виводу теплоносія в бак оргпротікань із засувками TK80S05,S07.

Насосами системи TY зібрані протікання повертаються в деаератор TK10B01.

Із системою дистиляту система продування-підживлення зв'язана через ДБР TK70B01, що з'єднаний трубопроводом Ду150 і засувками TK70S10,S11,S14 з усмоктувальним колектором підживлюючих насосів. Ця лінія використовується при проведенні розімкнутих водообмінах.

Крім того, з напірного колектора насосів дистиляту передбачений трубопровід Ду32 із засувками TK13S01,03,04 і регулювальним клапаном TK13S02, врізаним у трубопровід продування перед ДП TK10B01. Ця лінія використовується для подачі в систему продування - підживлення дистиляту для компенсації вигоряння палива, компенсації неорганізованих протікань першого контуру, коректування положення регулюючої групи ОР СУЗ.

У баки системи борвмісних вод TB30B01,B02 заведений перелив і дренаж ДП TK10B01. У ці ж баки організований вивід теплоносія через трубопровід із засувкою TK20S03 і регулювальним клапаном TK20S04.

Від напірного колектора насосів борвмісних вод TB30D01,D02,D03 організований трубопровід Ду50 із засувками TK14S01,S03 регулювальним клапаном TK14S02, врізаний у трубопровід продування перед ДП TK10B01. Ця лінія використовується для компенсації неорганізованих протікань першого контуру, коректування положення регулюючої групи ОР СУЗ, подачі в деаератор розчину борної кислоти при першому заповненні й при підтримці номінального обсягу першого контуру в перехідних режимах.

У всмоктувальний колектор підживлюючих насосів врізається трубопровід з вентилем TK20S35 від напірного колектора насосів хімреагентів низького тиску. Напірний трубопровід насоса хімреагентів високого тиску врізаний у напірний колектор підживлюючих насосів.

У всмоктувальний колектор підживлюючих насосів врізається напірний колектор насосів борного концентрату.

У колектор підживлення за вузлом регулювальних клапанів TK31,32S02 врізаний напірний трубопровід насоса гідровипробувань першого контуру UE10D01.

Дренажі й воздушники системи продування-підживлення заведені в трапи системи спецканалізації.

Гази, що виділилися в деаераторі, направляються в систему допалюваня гідрогену.

Для контролю водно-хімічного режиму системи продування-підживлення остання забезпечена трубопроводами відбору проб.

1.4. Карта технологічних параметрів

Основним об'єктом в процесі являється деаераційна установка. В ній регулюються температура, тиск, рівень , також контролюється температура живильної води на вході в деаератор.

Для контролю температури встановлені давачі температури, які забезпечують сигнали необхідні для сигналізації, реєстрації, блокування, регулювання. Для контролю тиску встановлений давач тиску , який забезпечує необхідні сигнали. Для контролю рівня – давачі рівня, які забезпечують сигнали необхідні для індикації, сигналізації верхнього і нижнього рівнів. Перелік технологічних параметрів колони наведений в таблиці 1

2. Розробка системи автоматизованого керування технологічним процесом

2.1. Аналіз існуючої схеми автоматизації технологічним об’єктом

На сьогоднішній день автоматизація технологічних процесів деаерації здійснюється на обладнані, взято в експлуатацію більше 20-ти років тому. Проводилась часткова модернізація невеличких схем технологічних процесів. Проте заміна обладнання на якому здійснюється автоматизація керування всіма технологічними процесами реакторного відділення (комплексу «Каскад-2») не проводилась через необхідність залучення значних коштів і тривалого часу на заміну нового обладнання.

В даній роботі я розглянув можливість проведення автоматизації процесу регулювання рівня в деаераторі підживлення (ДП) в системі продування-підживлення 1-го контуру на програмно технічному комплексі системи автоматичного регулювання реакторного відділення (ПТК САР РВ).

Автоматичною системою регулювання називають сукупність об'єкту регулювання і регулятора. Об'єктом регулювання є ділянка устаткування, яка розташована між регулюючим органом і регульованим параметром, що потребує надання спеціально організованої (по заданому закону, алгоритму) дії з боку регулятора для досягнення поставленої цілі регулювання.

Регулятор - це комплекс пристроїв, що здійснює регулювання технологічного процесу без участі людини за допомогою дії на об'єкт регулювання відповідно до закладеного в ньому закону регулювання.

Регулятори енергоблоку виконані на базі комплексу пристроїв, що входять в Державну систему приладів (ДСП) "Каскад-2" із застосуванням блоків УКТЗ, призначених для реалізації схем управління, захисту, блокувань і сигналізації. Кількість і типи пристроїв, які використовуються в схемах регуляторів залежать від призначення АСР.

Залежно від кількості використовуваних сигналів регулятори підрозділяються на одноімпульсні, двохімпульсні, трьохімпульсні, чотирьох імпульсні.

Пристрій регулятора розглянемо на прикладі одноімпульсного регулятора.

2.2. Функціональна структура (схема автоматизації) системи управління та її опис

Вузол деаерації й дегазації теплоносія 1-го контуру, а також чистого конденсату, перед подачею їх на всмоктування підживлюючих насосів, складається з деаератора підживлення TK10B01 і борного регулювання TK70B01 продуктивністю 70 тонн в годину при тиску рівному 0,2 кг/см² (20 кПа), теплообмінників й регулюючої арматури. Завданням системи регулювання вузла деаерації й дегазації є підтримка тиску й рівня в деаераторах. Тиск у деаераторах підтримується зміною подачі гріючої пари з другого контуру, впливом на регулювальні клапани які стоять на підводі пари в нагрівачі деаераторів. Підтримка необхідного рівня в деаераторі підживлення забезпечується різними регуляторами .

У режимі заповнення (деаератор заповнюється до нормального рівня розчином борної кислоти з концентрацією 16 г/кг (16 Н₃В_3/1кгН₂О)), а також у режимі підживлення в аварійних режимах з компенсацією протікань (коли концентрація бору в першому контурі не повинна змінюватись), рівень у деаераторі підживлення підтримується регулятором ТКС14, впливом на регулювальний клапан ТК14S02. ТКС14 стоїть на лінії, що йде від баків борвмісних вод.

В режимах нормального підживлення для виконання неврахованих втрат неорганізованих протікань у першому контурі використовується регулятор рівня в деаераторі підживлення ТКС13, який керує регулювальним клапаном ТК13S02 на лінії насосів дистиляту. Логіка даного регулятора виконує функцію сумування витрати води з ущільнень ГЦН і води з трубопровода подачі продувальної води на СВО-2. В залежності від сформованого сигналу від датчика про зниження (підвищення) рівня в ДП клапан при відкривається (призакривається).

У режимі борного регулювання, коли необхідно змінити концентрацію бору в першому контурі, теплоносій з поточною концентрацією через деаератор підживлення виводиться з контуру в баки борвмісних вод, а на всмоктування підживлюючих насосів подається або дистилят через деаератор борного регулювання, або розчин борної кислоти з концентрацією 40 г/кг. Підтримка рівня в деаераторі підживлення в даному режимі забезпечується регулятором ТКС20, що впливає на регулювальний клапан ТК20S04, встановлений на зливі з деаератора підживлення в баки борвмісної води. При роботі регуляторів рівня в деаераторі підживлення в складі функціональної групи ''підживлення, продування й борного регулювання'' введення регуляторів в роботу й вивід з роботи повинен здійснюватися за допомогою засувок, встановлених перед регулювальними клапанами, тобто самі регулятори повинні постійно перебувати в режимі ''автоматичне керування''.

2.2. Вибір технічних засобів автоматизації

Нижче приводяться технічні характеристики контролера .

Процесор: AMD 188-40МГЦ