專利名稱：核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于核電站領(lǐng)域，具體涉及一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置。
技術(shù)背景秦山第三核電廠作為國內(nèi)"孤島"運(yùn)行的機(jī)組，在運(yùn)行維修管理、技術(shù) 交流和人員培訓(xùn)等方面都存在著一定的不利條件，并且可以獲得的技術(shù)支援 相對(duì)較少，尤其在維修人員培訓(xùn)的方面，由于電廠內(nèi)設(shè)備多為進(jìn)口，且處于 運(yùn)行的磨合期，部分設(shè)備運(yùn)行的初始故障率較高。特別是儀控設(shè)備又往往涉 及機(jī)組的運(yùn)行控制，其可靠性和穩(wěn)定性更是倍受關(guān)注(1) 重水堆機(jī)組儀表與控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，儀表設(shè)備類型多，在運(yùn)行 期間鮮有接近系統(tǒng)、親手操作儀表設(shè)備的機(jī)會(huì)，這對(duì)儀控維修人員的技能培 訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)積累和提高產(chǎn)生嚴(yán)重限制，剛參加工作的人員由于沒有調(diào)試的經(jīng)驗(yàn) 往往需要多年時(shí)間才能成長起來。只能通過故障檢修的機(jī)會(huì)來接觸現(xiàn)場的設(shè) 備，實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少，不利于儀控維修人員的培養(yǎng)和檢修技能的提高；(2) 儀表設(shè)備的性能直接影響著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因而儀表設(shè)備的 性能驗(yàn)證是維修人員的一項(xiàng)重要工作，但從現(xiàn)有的條件來看，缺乏一個(gè)系統(tǒng) 的測(cè)試平臺(tái)，使儀控維修人員可以模擬機(jī)組的工況來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀控設(shè)備的測(cè)試 和故障診斷；(3) 設(shè)備多為進(jìn)口，國內(nèi)基本沒有可以實(shí)施培訓(xùn)的地點(diǎn)，使儀控維修人 員的基礎(chǔ)理論和技能實(shí)踐很難確定培訓(xùn)的地點(diǎn)和方式，安排人員進(jìn)行有效培 訓(xùn)比較困難。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于對(duì)儀控檢修人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，能 夠模擬核電站儀控設(shè)備的各類故障并進(jìn)行故障診斷、設(shè)備的測(cè)試的核電站儀 控綜合培訓(xùn)裝置。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用型新目的的技術(shù)方案 一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，它包括儲(chǔ)水箱TKOl、與儲(chǔ)水箱TKOl通過管路連通形成封閉回路的受控水箱 TK02、與儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02均連接的控制臺(tái)；儲(chǔ)水箱TK01的出口依次與泵P001、流量孔板FE002、泵POOl出口流量調(diào)節(jié)閥LVCOOl、受 控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥LVC002的 入口通過管路連通，流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥LVC002的出口與儲(chǔ)水箱TK01的進(jìn)口 通過管路連通，形成封閉的回路；控制臺(tái)分別與流量調(diào)節(jié)閥LVCOOl、流量孔 板FE002、流量孔板FE003、儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02連接。所述的儲(chǔ)水箱TK01上設(shè)有液位變送器LIA001 ，儲(chǔ)水箱TK01通過液位 變送器LIA001與控制臺(tái)連接。所述的受控水箱TK02上設(shè)有液位變送器LIA002，受控水箱TK02通過 液位變送器LIA002與控制臺(tái)連接。所述的受控水箱TK02底部內(nèi)設(shè)有電加熱器HR001，電加熱器HROOl與 控制臺(tái)連接；所述的電加熱器HROOl與控制臺(tái)之間設(shè)有溫度變送器TISOOl。所述的控制臺(tái)(1)與流量孔板FE002之間設(shè)有流量變送器FIC002。所述的控制臺(tái)(1)與流量孔板FE003之間設(shè)有流量變送器FIC003。所述的儲(chǔ)水箱TKOl的頂部設(shè)有注水闊V004，儲(chǔ)水箱TKOl的底部設(shè)有 排水閥V007，儲(chǔ)水箱TKOl的側(cè)壁設(shè)有水箱液位指示表LIOOl。所述的受控水箱TK02的側(cè)壁設(shè)有水箱液位指示表LI002;受控水箱TK02 的頂部設(shè)有安全閥RVOOl、壓力指示表PI002、自力式調(diào)壓閥PRVOOl和單向 閥V005;受控水箱TK02的底部設(shè)有排水閥V006。所述的儲(chǔ)水箱TKOl與泵POOl之間依次設(shè)有單向閥VOOl、泵流量指示 表FIQ001;泵POOl與流量孔板FE002之間設(shè)有壓力指示表PI001;流量調(diào) 節(jié)閥LVC001與受控水箱TK02之間設(shè)有單向閥V002;受控水箱TK02與流 量孔板FE003之間設(shè)有單向閥V003;流量孔板FE003與流量調(diào)節(jié)閥LVC002 之間設(shè)有單向閥V008。本實(shí)用型的有益技術(shù)效果在于該核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置提供了對(duì)回路的流量、水箱液位和溫度的手動(dòng)控制及自動(dòng)PID控制手段，可通過對(duì)流量、 液位、溫度和壓力的調(diào)節(jié)控制模擬不同的運(yùn)行工況。通過觀察電站儀控綜合 培訓(xùn)裝置的實(shí)際工藝變化，使儀控維修人員學(xué)習(xí)和理解PID控制的概念，并 提供對(duì)監(jiān)視結(jié)果的可能分析。運(yùn)行人員可以通過該裝置來獲得對(duì)控制器基本 概念的理解和基本操作技能的掌握。AOV氣動(dòng)閥門測(cè)試裝置連接到該裝置的氣動(dòng)閥門中，使儀控維修人員獲得對(duì)AOV測(cè)試裝置的應(yīng)用知識(shí)、使用技能培訓(xùn)。ROSEMENT變送器標(biāo)定技能的培訓(xùn)以及I/P電氣轉(zhuǎn)換器和PRV減壓閥檢 修技能的培訓(xùn)。通過液位控制和流量控制來學(xué)習(xí)溫度、壓力及流量等工藝參 數(shù)之間變化的聯(lián)系。將故障的I/P電氣轉(zhuǎn)換器安裝到測(cè)試臺(tái)架，并通過測(cè)試臺(tái) 架的工藝系統(tǒng)完成對(duì)I/P電氣轉(zhuǎn)換器的功能檢査和故障定位及檢修。對(duì)于其它 一些系統(tǒng)上故障設(shè)備，可以通過將其安裝到臺(tái)架上并進(jìn)行連續(xù)的測(cè)試來發(fā)現(xiàn) 并解決相關(guān)的設(shè)備問題。該核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置為電站的儀控檢修和操 作人員提供了一個(gè)工藝過程測(cè)量與控制的調(diào)試、操作、維護(hù)的培訓(xùn)平臺(tái)，可 以完成包括流量、壓力、溫度、液位測(cè)量設(shè)備的診斷和測(cè)試，同時(shí)可以完成 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的診斷和測(cè)試；各類設(shè)備故障診斷包括電容式差壓變送器、氣 動(dòng)調(diào)節(jié)閥、PLC和單回路控制器和各種數(shù)字式顯示儀的故障診斷；模擬各類工藝控制過程可以模擬壓力、流量和溫度參數(shù)的單回路PID控制、串級(jí)控制等控制模式和方案。用戶可利用電站儀控綜合培訓(xùn)裝置的硬件和軟件資源， 通過不同的設(shè)置獲取不同的工藝工況，再配以不同的控制手段和方式，達(dá)到 模擬各類工藝控制過程的目的。

圖1為本實(shí)用型所供的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).控制臺(tái)；TK01.儲(chǔ)水箱；TK02.受控水箱；P001.泵；LVC001.泵 出口流量調(diào)節(jié)閥；LVC002.水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥；HR001.水箱TK02的 電加熱器；PRV001.自力式調(diào)壓閥；LI001和LI002均為水箱液位指示表； LIA001和LIA002均為液位變送器；FIQ001.泵流量指示表；PI001和PI002 均為壓力指示表；FIC002和FIC003均為流量變送器；FE002和FE003為流 量孔板；V004.注水閥；V006和V007均為排水閥；VOOl、 V002、 V003、 V005 為手動(dòng)閥和V008為單向閥；RV001.安全閥；TIS001.溫度變送器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所供的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝 置作進(jìn)一步說明。如圖l所示， 一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，它包括儲(chǔ)水箱TKOl、與儲(chǔ) 水箱TKOl通過管路連通形成封閉回路的受控水箱TK02、與儲(chǔ)水箱TKOl和受控水箱TK02均連接的控制臺(tái)1;儲(chǔ)水箱TKOl的出口依次與泵POOl、流 量孔板FE002、泵POOl出口流量調(diào)節(jié)閥LVCOOl、受控水箱TK02、流量孔 板FE003和受控水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥LVC002的入口通過管路連通， 流量手動(dòng)調(diào)節(jié)闊LVC002的出口與儲(chǔ)水箱TKOl的進(jìn)口通過管路連通，形成 封閉的回路；控制臺(tái)1分別與流量調(diào)節(jié)閥LVCOOl、流量孔板FE002、流量孔 板FE003、儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02連接。儲(chǔ)水箱TK01上設(shè)有液位變送器LIAOOl ，儲(chǔ)水箱TK01通過液位變送器 LIAOOl與控制臺(tái)1連接。受控水箱TK02上設(shè)有液位變送器LIA002，受控水 箱TK02通過液位變送器LIA002與控制臺(tái)1連接。受控水箱TK02底部內(nèi)設(shè) 有電加熱器HROOl，電加熱器HR001與控制臺(tái)l連接；電加熱器HR001與 控制臺(tái)1之間設(shè)有溫度變送器TISOOl控制臺(tái)1與流量孔板FE002之間設(shè)有流 量變送器FIC002。控制臺(tái)1與流量孔板FE003之間設(shè)有流量變送器FIC003。 儲(chǔ)水箱TKOl的頂部設(shè)有注水閥V004，儲(chǔ)水箱TK01的底部設(shè)有排水閥V007， 儲(chǔ)水箱TKOl的側(cè)壁設(shè)有水箱液位指示表LIOOl。受控水箱TK02的側(cè)壁設(shè)有 水箱液位指示表LI002;受控水箱TK02的頂部設(shè)有安全閥RV001、壓力指示 表PI002、自力式調(diào)壓閥PRV001和單向閥V005;受控水箱TK02的底部設(shè) 有排水閥V006。儲(chǔ)水箱TKOl與泵POOl之間依次設(shè)有單向閥VOOl、泵流量 指示表FIQ001;泵P001與流量孔板FE002之間設(shè)有壓力指示表PI001;流 量調(diào)節(jié)閥LVC001與受控水箱TK02之間設(shè)有單向閥V002;受控水箱TK02 與流量孔板FE003之間設(shè)有單向閥V003;流量孔板FE003與流量調(diào)節(jié)閥 LVC002之間設(shè)有單向閥V008。控制臺(tái)1可以采用HONEYWELL控制器或SIEMENS S7-200控制器。 本實(shí)用新型提供的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，由二個(gè)水箱TKOl、 TK02和管路、水泵、閥等部件組成一個(gè)封閉的工藝回路。將儲(chǔ)水箱TK01的 排水閥V006和受控水箱TK02的V007排水閥關(guān)閉，將其它閥門流量調(diào)節(jié)閥 LVCOOl、流量調(diào)節(jié)閥LVC002、自力式調(diào)壓閥PRVOOl、注水閥V004、單向 閥VOOl、單向閥V002、單向閥V003、單向閥V005和單向閥V008和安全 閥RV001均打開。從注水閥V004向儲(chǔ)水箱TK01內(nèi)注水。用水泵P001將儲(chǔ) 水箱TKOl里的水抽到受控水箱TK02內(nèi)，通過控制臺(tái)1對(duì)水箱液位和抽水及回排流量的控制，使之形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的循環(huán)系統(tǒng)。這一動(dòng)態(tài)循環(huán)有三種方式可以選擇控制a、液位變送器LIA002測(cè)量到的液位信號(hào)送至控制臺(tái)1，當(dāng) 受控水箱TK02內(nèi)低于液位設(shè)定值時(shí)，控制臺(tái)1控制流量調(diào)節(jié)閥LVC001增 大開度，使水泵P001從儲(chǔ)水箱TK01抽出的水注入到受控水箱TK02內(nèi)；當(dāng) 受控水箱TK02內(nèi)超出液位設(shè)定值時(shí)，控制臺(tái)1控制流量調(diào)節(jié)閥LVC001減 少開度，受控水箱TK02內(nèi)的水經(jīng)受控水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥LVC002流 入儲(chǔ)水箱TK01內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)單回路液位控制模式。b、受控水箱TK02的入口 流量變送器FIC002測(cè)得流量送到控制臺(tái)1 ，受控水箱TK02入口的流量超出 設(shè)定時(shí)，控制臺(tái)1控制泵出口流量調(diào)節(jié)閥LVCOOl，調(diào)節(jié)注入受控水箱TK02 內(nèi)的流量使其在設(shè)定范圍內(nèi)，來實(shí)現(xiàn)單回路流量控制模式。c、當(dāng)受控水箱 TK02內(nèi)有液位增加到設(shè)定的最低值時(shí)，控制臺(tái)1控制電加熱器HROOl對(duì)受 控水箱TK02內(nèi)的水加熱。當(dāng)受控水箱TK02內(nèi)的水的水溫超出設(shè)定范圍30 60°C時(shí)，控制臺(tái)1控制電加熱器HROOl停止對(duì)受控水箱TK02內(nèi)的水加熱， 來實(shí)現(xiàn)單回路溫度控制。d、將受控水箱TK02的液位、出入口流量信號(hào)同時(shí) 送到控制臺(tái)l，通過控制臺(tái)1控制流量調(diào)節(jié)闊LVCOOl開度大小來實(shí)現(xiàn)模擬電 站蒸發(fā)器液位的三沖量控制模式。系統(tǒng)工作介質(zhì)為水，設(shè)計(jì)溫度0 70°C，設(shè)計(jì)壓力lMPa，正常工作壓力 0.3MPa，流量5 50升/分?？刂婆_(tái)1能夠?qū)⒃撗b置的工藝參數(shù)控制在以下范 圍內(nèi)流量控制在5 50升/分范圍內(nèi)，液位控制300 1500mm范圍內(nèi)，溫 度控制30 60。C (環(huán)境溫度低于30°C時(shí))范圍內(nèi)，壓力控制0 0.5MPa范 圍內(nèi)?？刂婆_(tái)1通過液位變送器LIAOOl獲取儲(chǔ)水箱TKOl的液位，控制臺(tái)1 通過液位變送器LIA002獲取受控水箱TK02的液位，控制臺(tái)1通過流量變送 器FIC002獲取受控水箱TK02進(jìn)口的流量，控制臺(tái)1通過流量變送器FIC003 獲取受控水箱TK02出口的流量，控制臺(tái)1通過溫度變送器TISOOl獲取受控 水箱TK02的溫度。儀表壓空空氣通過自力式調(diào)節(jié)閥PRVOOl往受控水箱TK02頂部沖壓建立 覆蓋氣，建立受控水箱TK02和儲(chǔ)水箱TK01之間的壓差，以實(shí)現(xiàn)受控水箱 TK02向儲(chǔ)水箱TKOl回流。受控水箱TK02頂部裝有一安全閥RV001，當(dāng)受 控水箱TK02覆蓋氣壓力高于安全閥RV001設(shè)定值時(shí)排氣，防止受控水箱因?yàn)閴毫Ω邥r(shí)液位不能上升及防止控水箱超壓，來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備和人員的保護(hù)。
權(quán)利要求1. 一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于它包括儲(chǔ)水箱TK01、與儲(chǔ)水箱TK01通過管路連通形成封閉回路的受控水箱TK02、與儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02均連接的控制臺(tái)(1)；儲(chǔ)水箱TK01的出口依次與泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量調(diào)節(jié)閥LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥LVC002的入口通過管路連通，流量調(diào)節(jié)閥LVC002的出口與儲(chǔ)水箱TK01的進(jìn)口通過管路連通，形成封閉的回路；控制臺(tái)(1)分別與流量調(diào)節(jié)閥LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于 所述的儲(chǔ)水箱TK01上設(shè)有液位變送器LIA001 ，儲(chǔ)水箱TK01通過液位變送 器LIA001與控制臺(tái)(1)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于 所述的受控水箱TK02上設(shè)有液位變送器LIA002，受控水箱TK02通過液位 變送器LIA002與控制臺(tái)(1)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在 于所述的受控水箱TK02底部內(nèi)設(shè)有電加熱器HR001，電加熱器HR001與 控制臺(tái)(1)連接；所述的電加熱器HR001與控制臺(tái)(1)之間設(shè)有溫度變送 器TISOOl。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于 所述的控制臺(tái)(1)與流量孔板FE002之間設(shè)有流量變送器FIC002。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于 所述的控制臺(tái)(1)與流量孔板FE003之間設(shè)有流量變送器FIC003。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在 于所述的儲(chǔ)水箱TKOl的頂部設(shè)有注水閥V004，儲(chǔ)水箱TK01的底部設(shè)有 排水閥V007，儲(chǔ)水箱TKOl的側(cè)壁設(shè)有水箱液位指示表LIOOl。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，其特征在于 所述的受控水箱TK02的側(cè)壁設(shè)有水箱液位指示表LI002;受控水箱TK02的 頂部設(shè)有安全閥RVOOl、壓力指示表PI002、自力式調(diào)壓閥PRVOOl和單向閥
專利摘要本實(shí)用新型屬于核電站領(lǐng)域，具體公開一種核電站儀控綜合培訓(xùn)裝置，儲(chǔ)水箱TK01的出口依次與泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量調(diào)節(jié)閥LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量調(diào)節(jié)閥LVC002的入口通過管路連通，流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥LVC002的出口與儲(chǔ)水箱TK01的進(jìn)口通過管路連通，形成封閉的回路；控制臺(tái)分別與流量調(diào)節(jié)閥LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、儲(chǔ)水箱TK01和受控水箱TK02連接。本實(shí)用新型的裝置用于對(duì)儀控檢修人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，能夠模擬核電站設(shè)備的各類故障并進(jìn)行故障診斷、設(shè)備的測(cè)試。
文檔編號(hào)G09B25/02GK201126688SQ200720310328
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者劉玉杰, 岳春生, 徐利根, 潭 洪, 胡志仁, 濤 金 申請(qǐng)人:秦山第三核電有限公司