旧栏目数据

核设施专用仪控设备

    核设施专用仪控设备指用于监测和控制核设施所需的电气设备和电子设备或仪表，包括安全和重要的所有控制和仪表系统。

    随着我国不断开工建设新的核电站，中国核设施专用仪控设备市场将不断放大。核电站作为有代表性的典型核设施，主要应用的专用测量仪表和系统有：核级压力变送器、核级温度传感器 氢浓度监测仪、硼表、堆外核测系统、堆芯测量系统、地震仪表系统、电厂辐射监测系统、核电站专用控制系统主要包括硼伴热系统、核电站数字化仪控系统（DCS系统）。

1)核电站专用测量仪表和系统

核级压力变送器

核级变送器广泛用于核电站一回路，给水系统等系统压力、流量、液位测量，是核电站中使用最多的核级测量仪表。核电站中典型两个核电机组使用的核级变送器数量约为166块。

核级温度传感器

核级温度传感器广泛用于测量热交换器上/下游温度、一回路温度、稳压器流体区温度、稳压器波动管表面温度、事故后环境温度测量，提供温度信号应用于反应堆保护、事故后监测、重要设备的保护、反应堆控制以及重要信息显示和报警。核电站中典型两个核电机组使用的核级温度传感器的数量约为64块。核级产品要求具有高可靠性、高稳定性、高精度、高响应时间同时要能耐受严酷环境和地震条件。

核级氢浓度监测仪

核级氢浓度监测仪用于在线测量核电站失水事故后安全壳大气中的氢气浓度，防止发生爆炸，仪表属于事故后监测系统，测量信号传送到主控室，以便对核电站事故状态做出准确评价，采取正确应急处理和安全保障措施。为满足事故状态下紧急启动、持续运行的工作要求，氢浓度监测仪应保证测量准确、运行可靠、操作与维护简便。核电站中典型两个核电机组需使用4台核级氢浓度监测仪。

氢分析传感器测量原理是基于不同的气体具有不同的热导系数，混合气体的热导率随其组分含量而变化这一物理特性进行工作的。

硼表

硼表用于连续监测压水堆核电站一回路冷却剂中硼浓度，及时发现一回路冷却剂硼浓度意外下降，保证反应堆的安全运行。核电站中典型两个核电机组需使用两台。

硼浓度测量是利用B-10对热中子具有高的吸收截面，通过测量经硼溶液后的中子脉冲计数率的方法进行硼浓度测量。溶液中硼浓度越高，则溶液吸收中子多，通过硼溶液到达中子探测器的中子少，探测得到中子脉冲计数率低；如果硼浓度低，与此相反，探测到得中子脉冲计数率高。

堆外核测系统

堆外核测系统用分布于反应堆压力容器外的一系列中子探测器来测量反应堆功率、功率变化率以及功率的径向和轴向分布等，是直接关系到反应堆安全的重要系统之一。

一般核电站堆外核测系统探测器均分为源量程、中间量程和功率量程三种独立通道，不同堆型的三种探测器数量有所不同。

堆芯测量系统

在我国已运行及在建的反应堆都设置了堆芯测量仪表系统，用来提供堆芯中子注量率分布、反应堆燃料组件反应堆冷却剂出口温度和压力容器内水位的测量信息。只是根据不同类型反应堆仪控系统功能的划分，堆芯测量系统的范围有所不同。堆芯测量系统的主要功能包括：

堆芯中子注量率测量

堆芯出口温度测量

压力容器水位测量

ER、AP1000、CANDU等堆型的堆芯测量系统设计上技术路线类似，但探测器的技术参数、数量、布置及测量组件的结构形式均较为独特，相关设备均由这些反应堆最初确定的原供商供货。

地震仪表系统

为了保证核电站安全运行和发生地震后向运行人员提供必要的信息，或地震期间提供自动停堆的触发信号，根据核电站规范要求，核电站必须设置地震仪表系统，实时监测核电站区域的地震活动。福岛核事故后世界各国更加重视对核电站地震数据的监测和分析。核电站中典型两个核电机组使用一套地震仪表系统。

地震仪表系统由传感器和中心信息处理机柜构成。地震仪表系统一旦检测到达到或超过设定阈值的地震动时，各个子系统将及时进行反应：进行地震加速度采集、保存完整的地震数据，及时打印输出地震报告，当地震达到OBE值时，向主控室发出OBE报警或进行停堆。

核电站辐射监测系统

核电站辐射监测系统用于连续监测核电站的工艺介质、工作场所和流出物的放射性辐射水平的异常变化。系统包括以下主要核仪器设备：

蒸汽发生器泄漏率监测道：目前该仪器主要采用国外产品，国内已有该产品。

烟囱排放气体气溶胶、碘和惰性气体活度监测道：目前该仪器主要采用国外产品，国内已有该产品。

事故及事故后安全壳内γ剂量率监测道：目前国内主要采用国外产品，国内已有该产品。

临线介质活度监测道：目前该仪器主要采用国外产品，国内已具备该类产品的供货能力。

安全壳卸压排放活度监测道：目前国内主要采用国外产品。

在线中放液体活度监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

离线低放液体活度监测道：仪器主要采用国内厂家的产品。

惰性气体活度监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

安全壳内气体13N活度监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

扫描式风管中放射性气体监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

Ⅰ型区域γ剂量率监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

Ⅱ型区域γ剂量率监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

高放液体活度监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

Ⅲ型区域γ剂量率监测道：该仪器主要采用国内厂家的产品。

2)核电站专用控制系统（包括安全级控制系统）

硼伴热系统

压水堆核电站以含硼水作为冷却剂和慢化剂，核电站内有大量的输送含硼水的管道，随着硼水中含硼的浓度升高，硼水出现结晶的温度也相应升高，核电站中硼溶液流过的设备需被伴热和保温，以维持流体循环，防止硼酸结晶。硼伴热系统本身不是核安全系统，但它为部分核安全系统提供伴热保障，它的正常运行是核电站安全及正常运行的重要保证。硼伴热系统主要由现场测温元件，控制元件或设备，加热电路盘和伴热缆组成。

每两个机组使用一套伴热系统；单堆设计的堆型，每个机组一套设备。

核电站数字化仪控系统（DCS系统）

核电站数字化仪控系统提供各种控制和保护手段及监控信息，以保证核电站在所有正常、异常和事故工况下能够安全、可靠和有效运行。核电站数字化仪控系统还包括试验数据采集及计算功能。目前国内新建和在建核电站均采用成熟的先进的数字化技术，以提高可用性、可维护性、可操作性和设计灵活性，减少备品备件的种类和数量。核电站中典型两个核电机组使用2套DCS系统。

数字化仪控系统分为安全级和非安全级两个部分，按功能可以分为4层结构：

工艺系统接口层

主要功能为检测工艺设备的工艺参数；根据自动化系统来的控制指令，控制工艺过程；提供/控制工艺设备电源等。

本层主要由传感器、执行器及供电和功率放大部件等现场设备组成。

自动控制和保护层

本层主要完成下列功能：数据采集，信号预处理，逻辑处理，控制算法运算，产生自动控制指令，通信等。

操作和管理信息层

核电站操作和管理信息层执行的任务包括信息支持、诊断、工艺信息和操纵员动作的记录，以及通过操作设备对机组进行控制。

全厂技术管理层

该层主要负责整个核电站的营运管理，通过网络接口设备接收电厂的一些必要的信息，使管理者对核电站的状况有所了解。信息的传输是单方向的。