【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电站自动控制，具体涉及一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统及算法。
技术介绍
1、主给水除氧器系统(tfd)作为核电厂二回路重要的给水控制系统，该系统利用汽轮机高压缸抽汽和辅助蒸汽对给水进行加热和除氧，向给水泵和启动给水泵提供符合蒸汽发生器给水含氧量要求的给水，同时储存足够的水量以满足蒸汽发生器蓄水量和凝汽器供水量不匹配时的瞬态工况。
2、除氧器液位作为tfd系统的重要指标之一，液位控制对于除氧器的安全稳定运行意义重大。除氧器液位共设置2个低报警点和3个高报警点，各报警阈值与系统动作，如表1所示。
3、表1除氧器液位-机组动作表
4、
5、液位测量是液位控制的基础，液位测量的准确性直接影响液位控制的效果。现有核电机组项目中，除氧器液位测量多采用差压式液位计，在除氧器底部附近和顶部附近位置分别设置2个取压口，其中顶部取压口连接差压变送器负压侧，底部取压口连接差压变送器正压侧，并且负压侧配置一个冷凝罐，仪表管内充满液体，用于给负压侧提供恒定压降。除氧器差压式液位计将差压信号转化为4-20ma电流信号，通过dcs的模拟量输入卡件采集电流信号，在dcs组态内根据线性关系转化为相应的液位值。除氧器液位计安装示意图，如图1所示。
6、当除氧器液位在0％水位时，差压变送器测得：
7、δp0％＝ρ2gh2-ρ1gh1；
8、当除氧器液位在100％水位时，差压变送器测得：
9、δp100％＝ρ2gh2+ρ3g(h2+l)-ρ1gh
10、当除氧器液位高度为h3时，差压变送器测得：
11、δp＝ρ2gh2+ρ3gh3-ρ1gh1；
12、其中，ρ1为差压变送器正压侧引压管中介质密度，ρ2为差压变送器负压则引压管中介质密度，ρ3为除氧器中运行介质密度，h1为除氧器0水位线至差压变送器相对高度差，h2为冷凝罐中心线至差压变送器相对高度差，h3为除氧器中实测介质水位高度。ρ1，ρ2近似恒定，h1，h2也是固定，那么影响δp测量的就是ρ3。
13、现有核电机组项目中，除氧器内水密度通常取1000kg/m3，重力加速度取10n/kg的经验值。而液位测量受到给水密度的影响，以除氧器中给水密度为886.9kg/m3进行计算。从触发除氧器的液位阈值角度看，各个除氧器液位阈值实际触发阈值如表2所示。由此可见，dcs显示除氧器液位高时(700mm)，实际液位值为991.8mm，已达到除氧器液位高高高定值。当dcs显示达到除氧器液位高高高(950mm)时，实际液位值需为1279.3mm，已超除氧器设计上限，测量的不准确给除氧器安全运行带来严重影响。
14、表2除氧器液位阈值与实际液位对比
15、 dcs显示液位(mm) 实际液位(mm) 引用误差 ll:-1150 -1135.7 0.57％ l:300 531.8 9.27％ h:700 991.8 11.67％ hh:850 1164.3 12.57％ hhh:950 1279.3 13.17％
16、此外，大多核电机组项目中，除氧器差压式液位计的量程通常由除氧器液位设计范围直接计算得到，仪表、取压口、冷凝罐位置高度的不同，直接影响变送器的量程迁移，包括零点迁移和满点迁移，往往为了近似计算，除氧器内给水密度通常取1000kg/m3，重力加速度取10n/kg的经验值，高度的测量也是人工进行，存在一定的误差性，所以计算的变送器差压量程上下限准确度不高，并且量程上下限无法做到取整计算，也不利于仪表的定期校验项目开展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统及算法，能够有效提高测量准确性及操作便利性，解决现存的核电站对除氧器液位测量的不准性和维护不便性问题。
2、实现本专利技术目的的技术方案：
3、一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，所述系统包括：差压测量模块、密度积测量模块、除法器，差压测量模块、密度积测量模块分别与除法器连接；差压测量模块用于采集差压信号，计算若干差压信号的平均值，得到平均差压值；密度积测量模块用于接收机组功率信号，通过密度修正函数对给水密度值进行处理计算，得到修正后的给水密度值，并通过乘法器得到密度积结果；除法器用于接收差压测量模块得到的平均差压值和密度积测量模块得到的密度积结果，将平均差压值除以密度积结果，得到除氧器液位。
4、所述差压测量模块包括：除氧器液位计、dcs压差模拟量输入模块、平均计算模块，除氧器液位计、dcs压差模拟量输入模块、平均计算模块依次连接，若干个除氧器液位计并联，分别与dcs压差模拟量输入模块连接；若干个除氧器液位计分别采集差压信号，将采集的差压信号传送至dcs压差模拟量输入模块；dcs压差模拟量输入模块接收若干个除氧器液位计采集的差压信号，将若干个采集的差压信号传送至平均计算模块；平均计算模块接收若干个采集的差压信号，计算若干个采集的差压信号的平均值，得到平均差压值，将平均差压值传送至除法器。
5、所述平均计算模块采用典型的剔除逻辑，在失去任意一个或者两个除氧器液位计的采集压差信号的时候，平均计算模块依然可以输出一个平均差压信号有效值。
6、所述密度积测量模块包括：dcs功率模拟量输入模块、密度修正函数模块、乘积模块，dcs功率模拟量输入模块、密度修正函数模块、乘积模块依次连接；dcs功率模拟量输入模块接收机组功率信号，将机组功率信号传送至密度修正函数模块；密度修正函数模块接收机组功率信号，通过密度修正函数对给水密度值进行处理计算，得到修正后的给水密度值，将修正后的给水密度值传送至乘积模块；乘积模块接收修正后的给水密度值，通过乘法器将修正后的给水密度值与重力加速度常数相乘，得到密度积结果，将密度积结果传送至除法器。
7、所述密度积测量模块还包括滤波模块，滤波模块与dcs功率模拟量输入模块、密度修本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述系统包括：差压测量模块、密度积测量模块、除法器，差压测量模块、密度积测量模块分别与除法器连接；差压测量模块用于采集差压信号，计算若干差压信号的平均值，得到平均差压值；密度积测量模块用于接收机组功率信号，通过密度修正函数对给水密度值处理计算，得到修正后的给水密度值，并通过乘法器得到密度积结果；除法器用于接收差压测量模块得到的平均差压值和密度积测量模块得到的密度积结果，将平均差压值除以密度积结果，得到除氧器液位。
2.根据权利要求1所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述差压测量模块包括：除氧器液位计、DCS压差模拟量输入模块、平均计算模块，除氧器液位计、DCS压差模拟量输入模块、平均计算模块依次连接，若干个除氧器液位计并联，分别与DCS压差模拟量输入模块连接；若干个除氧器液位计分别采集差压信号，将采集的差压信号传送至DCS压差模拟量输入模块；DCS压差模拟量输入模块接收若干个除氧器液位计采集的差压信号，将若干个采集的差压信号传送至平均计算模块；平均计算模块接收若干个采集的差压信号，
3.根据权利要求2所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述平均计算模块采用典型的剔除逻辑，在失去任意一个或者两个除氧器液位计的采集压差信号的时候，平均计算模块依然可以输出一个平均差压信号有效值。
4.根据权利要求2所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述密度积测量模块包括：DCS功率模拟量输入模块、密度修正函数模块、乘积模块，DCS功率模拟量输入模块、密度修正函数模块、乘积模块依次连接；DCS功率模拟量输入模块接收机组功率信号，将机组功率信号传送至密度修正函数模块；密度修正函数模块接收机组功率信号，通过密度修正函数对给水密度值进行处理计算，得到修正后的给水密度值，将修正后的给水密度值传送至乘积模块；乘积模块接收修正后的给水密度值，通过乘法器将修正后的给水密度值与重力加速度常数相乘，得到密度积结果，将密度积结果传送至除法器。
5.根据权利要求4所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述密度积测量模块还包括滤波模块，滤波模块与DCS功率模拟量输入模块、密度修正函数模块连接，DCS功率模拟量输入模块接收机组功率信号，将机组功率信号传送至滤波模块；滤波模块接收机组功率信号，对机组功率信号进行惯性滤波，得到滤波后机组功率值，将滤波后机组功率值传送至密度修正函数模块；密度修正函数模块接收滤波后机组功率值，通过密度修正函数对给水密度值进行处理计算，得到修正后的给水密度值。
6.根据权利要求4所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述除法器接收平均计算模块传送的平均差压值、乘积模块传送的密度积结果，将平均差压值除以密度积结果，得到除氧器液位值。
7.一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿算法，采用根据权利要求6所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿算法，其特征在于，所述步骤3中还包括：增加滤波模块对机组功率信号进行惯性滤波，以保证机组功率采集的平滑。
...【技术特征摘要】
1.一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述系统包括：差压测量模块、密度积测量模块、除法器，差压测量模块、密度积测量模块分别与除法器连接；差压测量模块用于采集差压信号，计算若干差压信号的平均值，得到平均差压值；密度积测量模块用于接收机组功率信号，通过密度修正函数对给水密度值处理计算，得到修正后的给水密度值，并通过乘法器得到密度积结果；除法器用于接收差压测量模块得到的平均差压值和密度积测量模块得到的密度积结果，将平均差压值除以密度积结果，得到除氧器液位。
2.根据权利要求1所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述差压测量模块包括：除氧器液位计、dcs压差模拟量输入模块、平均计算模块，除氧器液位计、dcs压差模拟量输入模块、平均计算模块依次连接，若干个除氧器液位计并联，分别与dcs压差模拟量输入模块连接；若干个除氧器液位计分别采集差压信号，将采集的差压信号传送至dcs压差模拟量输入模块；dcs压差模拟量输入模块接收若干个除氧器液位计采集的差压信号，将若干个采集的差压信号传送至平均计算模块；平均计算模块接收若干个采集的差压信号，计算若干个采集的差压信号的平均值，得到平均差压值，将平均差压值传送至除法器。
3.根据权利要求2所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述平均计算模块采用典型的剔除逻辑，在失去任意一个或者两个除氧器液位计的采集压差信号的时候，平均计算模块依然可以输出一个平均差压信号有效值。
4.根据权利要求2所述的一种除氧器液位计差压式液位测量自动补偿系统，其特征在于，所述密度积测量模块包括：dcs功率模拟量输入模块、密度修...
【专利技术属性】
技术研发人员：章驰，王奇中，陈晓文，蓝伟钦，连鑫炜，
申请(专利权)人：中核国电漳州能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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