核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置及方法与流程

1.本发明涉及核电站的技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置及方法。


背景技术：

2.汽轮机(gfr)抗燃油系统是为汽轮机主汽阀、调节汽阀、中压主汽阀、中压调节汽阀提供动力油源的系统，系统使用磷酸酯抗燃油作为介质，要求系统投用前具备较高的介质清洁度，故系统的循环冲洗工作非常重要，常常需要较长的工期。
3.现有的gfr系统冲洗，采用的冲洗措施有：
4.1、油箱使用软管接滤油机循环滤油；
5.2、启动抗燃油过滤循环泵对油箱自循环滤油；
6.3、各油动机和试验块进出口管道使用临时管道进行短接，启动1号抗燃油泵/2号抗燃油泵进行管路冲洗。
7.现有的冲洗方法在冲洗过程中涉及的范围广、管线长，存在漏点多的问题，且由于gfr油箱容量小，泄漏对系统介质的影响较大。


技术实现要素：

8.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置及方法。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置，包括：液位检测装置、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关以及报警装置；
10.所述液位检测装置用于检测抗燃油的液位状态，并在所述抗燃油液位低于阈值时导通；
11.所述第一控制开关与所述液位检测装置连接，用于在在所述液位检测装置导通时导通以控制所述报警装置输出报警信号；
12.所述第二控制开关与所述第一控制开关连接，用于在所述第一控制开关导通时控制所述第四控制开关断开；
13.所述第四控制开关与所述第二控制开关连接，用于根据所述第二控制开关的导通断开、以控制滤油机停运和电磁阀关闭；
14.所述第三控制开关与所述第二控制开关连接，用于在所述液位检测装置导通时根据所述第二控制开关的控制导通、以控制抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵停运。
15.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，还包括：与所述第二控制开关连接的故障指示装置；
16.所述故障指示装置用于在所述液位检测装置导通时，根据所述第二控制开关的控制输出故障指示信号。
17.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，还包括：分别与所述第四控制开关和所述滤油机连接的第五控制开关；
18.所述第五控制开关在所述液位检测装置导通时，根据所述第四控制开关的控制控制所述滤油机停运。
19.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，还包括：直流稳压电源；
20.所述直流稳压电源的输入端连接交流电，所述直流稳压电源的输出端输出直流信号至直流母线。
21.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，所述液位检测装置包括：常开液位开关；
22.所述常开液位开关的第一端连接所述直流母线，所述常开液位开关的第二端连接所述第一控制开关。
23.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述第三控制开关和所述第四控制开关均为继电器。
24.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，所述第五控制开关为接触器。
25.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，所述报警装置包括：声光报警器；所述故障指示装置包括：故障指示灯。
26.在本发明所述的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置中，还包括：与所述第二控制开关连接的急停开关；
27.所述急停开关用于在抗燃油系统冲洗异常时，控制所述滤油机、所述抗燃油泵、所述抗燃油过滤循环泵和所述电磁阀关闭。
28.本发明还提供一种核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制方法，包括以下步骤：
29.通过液位检测装置检测抗燃油的液位状态，并在所述抗燃油液位低于阈值时导通；
30.所述液位检测装置在导通时控制第一控制开关导通以控制报警装置输出报警信号；
31.所述第一控制开关在导通时控制第二控制开关控制第四控制开关断开，以通过所述第四控制开关控制滤油机停运和电磁阀关闭；
32.所述第二控制开关控制第三控制开关导通、以控制抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵停运。
33.实施本发明的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置及方法，具有以下有益效果：包括：液位检测装置、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关以及报警装置；液位检测装置用于检测抗燃油的液位状态，并在抗燃油液位低于阈值时导通；第一控制开关在在液位检测装置导通时导通以控制报警装置输出报警信号；第二控制开关在第一控制开关导通时控制第四控制开关断开；第四控制开关根据第二控制开关的导通断开、以控制滤油机停运和电磁阀关闭；第三控制开关在液位检测装置导通时根据第二控制开关的控制导通、以控制抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵停运。本发明在抗燃油系统冲洗过程中监测液位情况，并在液位过低时输出报警信号，同时控制相关设备停止运行，减少泄漏
损失，并可提醒调试人员发生泄漏，以供调试人员及时进行查漏处理；同时还达到高风险识别与预防的效果，可避免人因失误造成的风险，提高风险防控能力，降低人因失误几率，且还可有效提升效率，提升安全质量。
附图说明
34.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
35.图1是本发明实施例提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置的原理框图；
36.图2是本发明实施例提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置的电路图；
37.图3是本发明实施例提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置的电气梯形图；
38.图4是本发明实施例提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置的外形示意图。
具体实施方式
39.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
40.参考图1，为本发明提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10的原理框图。
41.具体的，如图1所示，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10包括：液位检测装置101、第一控制开关102、第二控制开关103、第三控制开关104、第四控制开关105以及报警装置107。
42.液位检测装置101用于检测抗燃油的液位状态，并在抗燃油液位低于阈值时导通。
43.一些实施例中，该液位检测装置101包括：常开液位开关ln1。该常开液位开关ln1的第一端连接直流母线，常开液位开关ln1的第二端连接第一控制开关102。可选的，一些实施例中，该常开液位开关ln1可选一只，其可以为安装在油箱盖板上的浸没式液位开关ln1(浮子式)。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，也可以通过在原有的磁翻板液位计上增加磁性开关实现。
44.第一控制开关102与液位检测装置101连接，用于在在液位检测装置101导通时导通以控制报警装置107输出报警信号。
45.一些实施例中，该第一控制开关102可以为继电器。可选的，该第一控制开关102可选用触点通24vdc电流的继电器。
46.第二控制开关103与第一控制开关102连接，用于在第一控制开关102导通时控制第四控制开关105断开。
47.一些实施例中，该第二控制开关103可以为继电器。可选的，该第二控制开关103可选用触点通24vdc电流的继电器。
48.第三控制开关104与第二控制开关103连接，用于在液位检测装置101导通时根据第二控制开关103的控制导通、以控制抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵停运。
49.一些实施例中，该第三控制开关104可以为继电器。可选的，该第三控制开关104可选用触点通24vdc电流的继电器。
50.第四控制开关105与第二控制开关103连接，用于根据第二控制开关103的导通断
开、以控制滤油机停运和电磁阀关闭。通过该第四控制开关105可以控制电磁阀通断，从而在液位过低时，关断出油口，进一步避免泄漏。其中，该电磁阀为设置在油箱出油口处的电磁阀。
51.一些实施例中，该第四控制开关105可以为继电器。可选的，该第四控制开关105可选用触点通220vac电流的继电器。
52.进一步地，如图1所示，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10还包括：与第二控制开关103连接的故障指示装置108。该故障指示装置108用于在液位检测装置101导通时，根据第二控制开关103的控制输出故障指示信号。
53.进一步地，如图1所示，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10还包括：分别与第四控制开关105和滤油机连接的第五控制开关106。第五控制开关106在液位检测装置101导通时，根据第四控制开关105的控制控制滤油机停运。
54.一些实施例中，该第五控制开关106为接触器ks1。通过该接触器ks1，可以控制滤油机的通断。
55.一些实施例中，该报警装置107包括：声光报警器al1；故障指示装置108包括：故障指示灯la1。
56.进一步地，如图1所示，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10还包括：直流稳压电源。直流稳压电源的输入端连接交流电，直流稳压电源的输出端输出直流信号至直流母线。
57.进一步地，如图1所示，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10还包括：与第二控制开关103连接的急停开关sb3。急停开关sb3用于在抗燃油系统冲洗异常时，控制滤油机、抗燃油泵、抗燃油过滤循环泵和电磁阀关闭。
58.参考图2，为本发明提供的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10一可选实施例的电路图。
59.如图2所示，该实施例中，液位检测装置101包括：液位开关ln1；第一控制开关102包括：第一继电器ka1；第二控制开关103包括：第二继电器ka2；第三控制开关104包括：第三继电器ka3；第四控制开关105包括：第四继电器ka4；第五控制开关106包括：接触器ks1。报警装置107包括：声光报警器al1。故障指示装置108包括：故障指示灯la1。t表示直流稳压源100。
60.具体的，第一隔离开关ja1的第一端连接火线，第一隔离开关ja1的第二端连接直流稳压源100的火线输入端，直流稳压源100的火线输入端还通过第四继电器ka4的常开触点连接至接触器ks1的控制线圈的输入端，接触器ks1的控制线圈的输出端连接直流稳压源100的零线输入端，直流稳压源100的零线输入端连接零线，直流稳压源100的正输出端连接保险管fs1的第一端，保险管fs1的第二端连接直流母线。
61.报警复位开关sb1的第一端连接直流母线，报警复位开关sb1的第二端通过液位开关ln1连接第一继电器ka1的继电器线圈的输入端，第一继电器ka1的继电器线圈的输出端连接直流稳压源100的负输出端，第一继电器ka1的常开触点还并联在液位开关ln1的两端。
62.声光报警器al1的第一端通过第一继电器ka1的常开触点接入直流母线，声光报警器al1的第二端连接直流稳压源100的负输出端。声光报警器al1的第一端还通过报警测试开关sb4接入直流母线。
63.第二继电器ka2的继电器线圈的输入端依次通过其常开触点和故障复位开关sb2接入直流母线，第二继电器ka2的继电器线圈的输出端连接直流稳压源100的负输出端。第二继电器ka2的继电器线圈的输入端还通过第一继电器ka1的常开触点连接故障复位开关sb2，以及通过急停开关sb3连接故障复位开关sb2。
64.第四继电器ka4的继电器线圈的输入端通过第二继电器ka2的常闭触点接入直流母线，第四继电器ka4的继电器线圈的输出端连接直流稳压源100的负输出端。
65.第三继电器ka3的继电器线圈的输入端通过第二继电器ka2的常开触点接入直流母线，第三继电器ka3的继电器线圈的输出端连接直流母线。
66.电磁阀的输入端依次通过第四继电器ka4的常开触点和第二隔离开关ja2接入直流母线，电磁阀的输出端连接直流稳压源100的负输出端。
67.故障指示灯la1的输入端通过第二继电器ka2的常开触点接入直流母线，故障指示灯la1的输出端连接直流稳压源100的负输出端。
68.电源指示灯la2的输入端连接直流母线，电源指示灯la2的输出端连接直流稳压源100的负输出端。
69.滤油机的主泵通过接触器ks1的主触点接入电源(380v)。第三继电器ka3的三对常开触点分别连接至1号抗燃油泵、2号抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵。
70.如图2和图3所示，通过液位开关ln1、第一继电器ka1、第二继电器ka2、第三继电器ka3、第四继电器ka4、接触器ks1、急停开关sb3、报警复位开关sb1、故障复位开关sb2，可以实现液位报警和联动停运，以及紧急情况停运、报警复位、故障复位等功能。图3中，#1表示1号抗燃油泵，#2表示2号抗燃油泵，#表示抗燃油过滤循环泵。
71.结合图2和图3进行说明。
72.初始状态设置：
73.将1号抗燃油泵、2号抗燃油泵、抗燃油过滤循环泵置于就地控制位，以使就地可以通过按钮进行启停，将就地停止按钮的触点并接到第三继电器ka3的三对常开触点(输出触点)上，实现第三继电器ka3对1号抗燃油泵、2号抗燃油泵、抗燃油过滤循环泵。
74.在油箱下部滤油机出油口安装24v直流电磁阀(通断阀)，将电磁阀的驱动线圈与第四继电器ka4的常开触点串联接至24v直流母线上，实现第四继电器ka4对电磁阀的通断控制。其中，电磁阀得电打开，电磁闪失电关闭。
75.将滤油机的主泵通过接触器ks1从三级配电箱取电，接触器ks1控制线圈与第四继电器ka4的常开触点串联后接至直流稳压源100的零线输入端，实现第四继电器ka4对滤油机的启停控制。
76.初始运行控制：
77.接入220v电源，滤油机230v交流电送电，第一隔离开关ja1和第二隔离开关ja2闭合。
78.上电后，直流稳压源100将220v电压降至24v直流送至直流母线，通过保险管fs1向设备供电，电源指示灯la2点亮，此时，液位开关ln1触点未闭合，第一继电器ka1的继电器线圈未带电，声光报警器al1不会得电报警，第二继电器ka2的继电器线圈也不会得电，第四继电器ka4的继电器线圈不会失电，第四继电器ka4的常开触点闭合，接触器ks1的控制线圈得电，接触器ks1的主触点闭合，滤油机主泵得电，电磁阀得电驱动线圈得电(电磁阀打开)，故
障指示灯la1不亮。此时，可以通过滤油机手动开关开启滤油机进行滤油，并通过就地启动按钮启动1号抗燃油泵、2号抗燃油泵、及抗燃油过滤循环泵进行抗燃油系统的冲洗工作。
79.液位低于阈值：
80.当现场gfr油箱因为泄漏原因，液位持续下降，当液位下降至阈值或者阈值以下时，液位开关ln1动作，液位开关ln1的常开触点闭合，第一继电器ka1的继电器线圈得电，并进入自保持状态，声光报警器al1发出灯光及声响报警。同时，第二继电器ka2的继电器线圈得电并进入自保持状态，第二继电器ka2的常闭触点断开，第四继电器ka4的继电器线圈失电，第四继电器ka4的常开触点断开，接触器ks1的控制线圈失电，接触器ks1的主触点断开，滤油机停运，电磁阀失电关闭；第二继电器ka2的常开触点闭合，故障指示灯la1亮，第三继电器ka3的继电器线圈得电，第三继电器ka3的三对输出触点闭合，1号抗燃油泵、2号抗燃油泵及抗燃油过滤循环泵就地停止信号触点闭合，1号抗燃油泵、2号抗燃油泵及抗燃油过滤循环泵停运。
81.报警消除：
82.泵停运后，由于管道内油回流至油箱，油箱液位升高，液位开关ln1恢复，液位开关ln1的触点断开，此时，第一继电器ka1、第二继电器ka2会因为自保持电路存在，继续接通报警灯和泵、滤油机和电磁阀的停止关闭信号。因此，需要手动按下报警复位按钮，将声光报警器al1复位，此时，第一继电器ka1的自保持被破坏，第一继电器ka1的继电器线圈失电，声光报警器al1的声光报警消除，但故障指示灯la1依然会亮，且各泵、滤油机和电磁阀的停止关闭信号易燃存在，系统设备无法启动。
83.当系统液位降低的原因被找到并被处理，系统可继续启动进行冲洗时，可通过按下故障复位按钮对系统停运信号进行复位，此时第二继电器ka2的自保持被破坏，第二继电器ka2控制线圈失电，第二继电器ka2常闭触点闭合，第四继电器ka4的继电器线圈得电，第四继电器ka4的常开触点闭合，电磁阀驱动线圈得电打开，接触器ks1的控制线圈得电，接触器ks1的主触点闭合(一般地为确保安全，复位报警前建议通过滤油机手动开关关闭滤油机)；第二继电器ka2的常开触点断开，第三继电器ka3的控制线圈断开，第三继电器ka3的常开触点断开，各泵的就地停运触点断开，各泵可通过就地启动按钮启动(如果就地停运触点闭合，就地启动触点不起作用)。
84.急停：
85.如果现场正常冲洗时发现系统异常，需要紧急停止冲洗工作，则可通过按下急停开关sb3将整个系统停下，此时，第二继电器ka2进入自保持状态，第二继电器ka2的常闭触点断开，第四继电器ka4的继电器线圈失电，第四继电器ka4的常开触点断开，接触器ks1的控制线圈失电，接触器ks1的接触器ks1主触点断开，滤油机停运，电磁阀驱动线圈失电，电磁阀关闭；第二继电器ka2常开触点闭合，故障指示灯la1亮，第三继电器ka3的继电器线圈得电，1号抗燃油泵、2号抗燃油泵及抗燃油过滤循环泵就地停止信号触点闭合，泵停运。后续如果故障消除，需要继续进行冲洗工作，则需执行故障复位操作。
86.报警器测试：
87.一般地，为确保声光报警器al1是正常可用状态，应定期通过报警测试按钮进行报警灯的测试工作，按下报警测试按钮，声光报警器al1得电，发出灯光及声响报警，此时其他部件并不会收到影响，松开报警测试按钮后，声光报警器al1失电，灯光及声响报警消除。
88.本发明实施例中，第一隔离开关ja1和第二隔离开关ja2可以选用施耐德2p空气开关。故障复位开关sb2和报警复位开关sb1可选普通的22mm复位按钮，为区别，可分别采用黄色和黑色。故障指示灯la1、电源指示灯la2和声光报警器al1的指示灯可采用普通的22mm/24vdc指示灯，可采用不同的颜色。声光报警器al1中的报警器可选用普通的24vdc声响报警器。
89.可选的，本发明实施例的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10可制作成控制箱，即该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10可集成在一个箱子中。具体的，如图4所示，该控制箱可采用300*400mm配电。在具体的制作过程中，当配电箱到货后，可使用手电钻现场开孔安装按钮和指示灯，并使用电气将各种电气元器件安装至配电箱内，并使用1mm2的红蓝多芯铜导线连接各种电气元器件。其中，安装完成后的控制箱外形示意图如图4所示。
90.本发明还提供一种核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制方法，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制方法可以通过本发明实施例公开的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10实现。具体的，该核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制方法包括以下步骤：
91.步骤s101、通过液位检测装置101检测抗燃油的液位状态，并在抗燃油液位低于阈值时导通。
92.步骤s102、液位检测装置101在导通时控制第一控制开关102导通以控制报警装置107输出报警信号。
93.步骤s103、第一控制开关102在导通时控制第二控制开关103控制第四控制开关105断开，以通过第四控制开关105控制滤油机停运和电磁阀关闭。
94.步骤s104、第二控制开关103控制第三控制开关104导通、以控制抗燃油泵和抗燃油过滤循环泵停运。
95.本发明实施例的核电厂抗燃油系统冲洗用报警控制装置10及方法，实现了gfr系统冲洗期间液位的监控，可在出现抗燃油泄漏时及时发出报警，提醒调试人员及时进行查看及相关处理，避免抗燃油泄漏，也节约了大量的人力成本(可直接减少冲洗配合人员两人)，同时，还可保证试验和设备的安全运行。
96.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
97.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
98.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd
‑
rom、或技术
领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
99.以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。