一种高温气冷堆一回路湿度监测系统及方法与流程

1.本技术涉及高温气冷堆安全运行领域，尤其涉及一种高温气冷堆一回路湿度监测系统及方法。


背景技术：

2.高温气冷堆的一回路和二回路之间的换热是通过蒸汽发生器实现的，保证在预期的各种运行工况下将反应堆发出的热量从一回路传给二回路，以确保堆芯冷却，并且在规定的负荷下产生合格蒸汽，驱动汽轮机做工。同时，蒸汽发生器作为一回路和二回路之间的屏障，起到隔离作用。
3.高温气冷堆的压力容器包容了大量的石墨堆芯结构，正常运行期间，蒸汽发生器二次侧的压力高于一次侧的压力，若蒸汽发生器发生传热管破裂事故时，会使水及蒸汽进入一回路系统，从而引入正反应性，并且在高温环境下会造成燃料元件石墨基体和堆芯石墨结构的腐蚀。
4.因此，需要监测蒸汽发生器传热管是否发生泄漏，并在发生泄漏的情况下，自动触发停堆和专用设施动作。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本技术的目的在于监测蒸汽发生器传热管是否发生泄漏，提供了一种高温气冷堆一回路湿度监测系统。。
7.本技术的另一个目的在于提出一种高温气冷堆一回路湿度监测方法。
8.为达上述目的，本技术一方面提出了高温气冷堆一回路湿度监测系统，包括：
9.湿度传感器，用于感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号；
10.湿度分析仪，与所述湿度传感器连接，用于分析处理所述湿度信号，获取湿度含量；
11.数据处理平台，与所述湿度分析仪连接，用于根据所述湿度含量生成驱动信号；其中，所述驱动信号包括报警信号和保护信号；
12.报警模块，与所述数据处理平台连接，用于根据所述报警信号生成报警提示信息；
13.保护模块，与所述数据处理平台连接，用于根据所述保护信号执行设施保护动作。
14.在一种可能的实施方式中，所述湿度传感器为1e级湿度传感器。
15.在一种可能的实施方式中，所述湿度传感器的进出口信号管路通过电气贯穿件，从压力容器和安全壳贯穿而出。
16.在一种可能的实施方式中，所述数据处理平台，还用于：
17.在所述湿度含量大于或等于报警整定值的情况下，生成所述报警信号；
18.在所述湿度含量大于或等于保护整定值的情况下，生成所述保护信号。
19.在一种可能的实施方式中，所述设施保护动作包括停堆断路器和启动专用设施。
20.在一种可能的实施方式中，所述系统包括至少两套湿度传感器和至少两套湿度分析仪，分别安装在互相隔离的一回路仪表间内。
21.在一种可能的实施方式中，所述高温气冷堆一回路湿度监测系统，还包括：
22.冷却模块，与所述湿度传感器连接，用于在所述氦气进入所述湿度传感器前冷却所述氦气。
23.本技术另一方面提出了一种高温气冷堆一回路湿度监测方法，包括：
24.通过湿度传感器感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号；
25.通过湿度分析仪分析处理所述湿度信号，获取湿度含量；
26.通过所述数据处理平台，根据所述湿度含量生成驱动信号，其中，所述驱动信号包括报警信号和保护信号；
27.通过报警模块，根据所述报警信号生成报警提示信息；
28.通过保护模块，根据所述保护信号执行设施保护动作。
29.本技术的有益效果：
30.在本技术实施例中，高温气冷堆一回路湿度监测系统，包括：湿度传感器，用于感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号；湿度分析仪，与湿度传感器连接，用于分析处理湿度信号，获取湿度含量；数据处理平台，与湿度分析仪连接，用于根据湿度含量生成驱动信号；其中，驱动信号包括报警信号和保护信号；报警模块，与数据处理平台连接，用于根据报警信号生成报警提示信息；保护模块，与数据处理平台连接，用于根据保护信号执行设施保护动作。根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测系统，能够监测蒸汽发生器传热管是否泄漏，并在泄漏的情况下触发停堆和专用设施动作，防止蒸汽发生器传热管破管时，水和蒸汽漏进反应堆冷却剂回路对高温下的石墨堆芯产生不可接受的损坏。
31.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
32.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
33.图1为根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测系统的结构示意图；
34.图2为根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测方法的流程示意图；
35.图3为根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测方法的流程图。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范
围。
38.下面参照附图描述根据本技术实施例提出的高温气冷堆一回路湿度监测系统及方法，首先将参照附图描述根据本技术实施例提出的高温气冷堆一回路湿度监测系统。
39.图1为根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测系统的结构示意图。
40.如图1所示，该高温气冷堆一回路湿度监测系统包括：
41.湿度传感器110，用于感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号.
42.在本技术实施例中，可以设置湿度传感器110，用于感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，从而生成湿度信号。在生成湿度信号之后，可以将湿度信号传输至湿度分析仪120。
43.需要说明的是，主氦风机出口流出的氦气在完成感知后，可以返回氦风机入口，以利用一回路氦风机的压差使所感知的氦气保持循环。
44.湿度分析仪120，与湿度传感器110连接，用于分析处理湿度信号，获取湿度含量。
45.在本技术实施例中，湿度传感器110感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号后，可以将湿度信号传输至湿度分析仪120。湿度分析仪120与湿度传感器110连接，可以接收湿度传感器传输的湿度信号。湿度分析仪120在接收到湿度信号之后，可以分析处理湿度信号，获取湿度含量。
46.数据处理平台130，与湿度分析仪120连接，用于根据湿度含量生成驱动信号。
47.其中，驱动信号包括报警信号和保护信号。
48.在本技术实施例中，数据处理平台130与湿度分析仪120连接。湿度分析仪120在获取湿度含量之后，可以将湿度含量传输至数据处理平台130。数据处理平台130在接收到湿度含量之后，可以根据湿度含量生成驱动信号。驱动信号包括报警信号和保护信号，其中，报警信号用于驱动报警模块140，保护信号用于驱动保护模块150。
49.可以理解的是，数据处理平台可以内置多重整定值，包括报警整定值和保护整定值。通过将湿度含量与多重整定值的比较，生成与整定值对应的驱动信号。例如，在湿度含量大于或等于报警整定值的情况下，生成报警信号。
50.报警模块140，与数据处理平台130连接，用于根据报警信号生成报警提示信息。
51.在本技术实施例中，报警模块140与数据处理平台130连接。数据处理平台130生成报警信号后，可以将报警信号发送至报警模块140。报警模块140在接收到报警信号后，可以根据报警信号生成报警提示信息。例如，报警模块140接收到报警信号之后，可以生成并显示报警提示的文字信息，可以发出闪烁的提示灯光，还可以发出广播提示语音。需要说明的是，前述报警提示信息也可以同时生成并发出。
52.保护模块150，与数据处理平台130连接，用于根据保护信号执行设施保护动作。
53.在本技术实施例中，保护模块150可以与数据处理平台130连接。数据处理平台130生成保护信号之后，可以将保护信号发送至保护模块150。保护模块150在接收到保护信号之后，可以根据保护信号执行设施保护动作。
54.在本技术实施例中，高温气冷堆一回路湿度监测系统，包括：湿度传感器，用于感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号；湿度分析仪，与湿度传感器连接，用于分析处理湿度信号，获取湿度含量；数据处理平台，与湿度分析仪连接，用于根据湿度含量生成驱动信号；其中，驱动信号包括报警信号和保护信号；报警模块，与数据处理平台连
接，用于根据报警信号生成报警提示信息；保护模块，与数据处理平台连接，用于根据保护信号执行设施保护动作。根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测系统，能够监测蒸汽发生器传热管是否泄漏，并在泄漏的情况下触发停堆和专用设施动作，进而防止蒸汽发生器传热管破管时，水和蒸汽漏进反应堆冷却剂回路对高温下的石墨堆芯产生不可接受的损坏。
55.在一种可能的实施方式中，湿度传感器为1e级湿度传感器。
56.在本技术实施例中，为了更加灵敏地感知氦气的湿度，湿度传感器可以是1e级湿度传感器。
57.在一种可能的实施方式中，湿度传感器的进出口信号管路通过电气贯穿件，从压力容器和安全壳贯穿而出。
58.在本技术实施例中，为了实现湿度信号从感知位置向处理位置的传输，湿度传感器的进出口信号管路可以通过电气贯穿件，从压力容器和安全壳贯穿而出。
59.在一种可能的实施方式中，数据处理平台，还用于：
60.在湿度含量大于或等于报警整定值的情况下，生成报警信号；
61.在湿度含量大于或等于保护整定值的情况下，生成保护信号。
62.在本技术实施例中，数据处理平台可以内置报警整定值和保护整定值。数据处理平台在可以比较湿度含量和报警整定值的大小，在湿度含量大于或等于报警整定值的情况下，可以生成报警信号。数据处理平台也可以比较湿度含量和保护整定值的大小，在湿度含量大于或等于保护整定值的情况下，可以生成保护信号。
63.在一种可能的实施方式中，设施保护动作包括停堆断路器和启动专用设施。
64.在本技术实施例中，保护模块150在接收到保护信号之后，可以根据保护信号执行设施保护动作，设置保护动作可以包括停堆断路器和启动专用设施。也就是说，保护模块150在接收到保护信号之后，可以根据保护信号停堆断路器和启动专用设施。
65.在一种可能的实施方式中，高温气冷堆一回路湿度监测系统包括至少两套湿度传感器和至少两套湿度分析仪，分别安装在互相隔离的一回路仪表间内。
66.在本技术实施例中，考虑到湿度信号的感知和分析处理的冗余度和可靠性，可以设置至少两套湿度传感器和至少两套湿度分析仪，分别安装在互相隔离的一回路仪表间内。仍如图1所示，湿度传感器可以设置n套，编号为110-1、
…
、110-n，湿度分析仪可以设置n套，编号为120-1、
…
、120-n，其中，n为大于或等于2的正整数。
67.在一种可能的实施方式中，高温气冷堆一回路湿度监测系统，还包括：
68.冷却模块，与湿度传感器连接，用于在氦气进入湿度传感器前冷却氦气。
69.在本技术实施例中，考虑到主氦风机出口流出的氦气温度很高，会对湿度传感器造成损坏。因此，可以设置冷却模块，将冷却模块与湿度传感器连接，通过冷却模块在氦气进入湿度传感器前冷却氦气，将氦气温度降低到可接收范围之内。如此，通过设置冷却模块，可以避免湿度传感器被高温氦气损害。
70.基于相同的发明构思，如图2所示，本实施例中还提供了一种高温气冷堆一回路湿度监测方法200，包括：
71.步骤210，通过湿度传感器感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号；
72.步骤220，通过湿度分析仪分析处理湿度信号，获取湿度含量；
73.步骤230，通过数据处理平台，根据湿度含量生成驱动信号，其中，驱动信号包括报警信号和保护信号；
74.步骤240，通过报警模块，根据报警信号生成报警提示信息；
75.步骤250，通过保护模块，根据保护信号执行设施保护动作。
76.为使本技术实施例更加清楚明白，结合图3对本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测方法做进一步说明：
77.首先可以通过湿度传感器对从主氦风机出口流出的氦气进行湿度感知，生成湿度信号，并将湿度信号发送至湿度分析仪。接着可以通过湿度分析仪对湿度信号进行分析处理，获取湿度含量，并将湿度含量发送至数据处理平台。然后数据处理平台可以根据湿度含量生成驱动信号，包括：在湿度含量大于或等于报警整定值的情况下生成报警信号，并将报警信号发送至报警模块，湿度含量小于报警整定值的情况下，继续执行湿度感知；在湿度含量大于或等于保护整定值的情况下生成保护信号，并将保护信号发送至保护模块，在湿度含量小于保护整定值的情况下，继续执行湿度感知。最后，可以通过报警模块，根据报警信号生成报警提示信息，完成后继续通过湿度传感器执行湿度感知；通过保护模块，根据保护信号执行设施保护动作，完成后继续通过湿度传感器执行湿度感知，其中，设施保护动作包括停堆断路器和启动专用设施。
78.根据本技术实施例的高温气冷堆一回路湿度监测方法，可以通过湿度传感器感知从主氦风机出口流出的氦气的湿度，生成湿度信号。接着通过湿度分析仪分析处理湿度信号，获取湿度含量。然后通过数据处理平台，根据湿度含量生成驱动信号，其中，驱动信号包括报警信号和保护信号。最后通过报警模块，根据报警信号生成报警提示信息，通过保护模块，根据保护信号执行设施保护动作。如此，本技术能够监测蒸汽发生器传热管是否泄漏，并在泄漏的情况下触发停堆和专用设施动作，进而防止蒸汽发生器传热管破管时，水和蒸汽漏进反应堆冷却剂回路对高温下的石墨堆芯产生不可接受的损坏。
79.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
81.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。