高温气冷堆运行状态评估系统及方法与流程

1.本发明属于高温气冷堆技术领域，具体涉及一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法。


背景技术：

2.高温气冷堆核电站属于全球首座商业化运行的核电机组。由于高温堆采用球床式堆芯设计，反应堆内部分阶段装填不同富集度的球形燃料。一回路内部通过氦气进行冷却，失去冷源后堆芯热量传输方式与传统压水堆方式不同，二回路运行参数较传统压水堆核电机组明显较高。因此，其运行机理和系统运行状态与传统压水堆核电机组有很大的区别。目前尚无该种类型核电机组的运行状态健康评估方法，电站发生设备故障时无法对电站形成合理有效的评价可能导致电站整体运行绩效下降，甚至电站的风险识别不足，造成潜在的运行事件，不利于电站的长期高效运行和管理。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法。
4.本发明的一方面，提供一种高温气冷堆运行状态评估系统，包括：
5.第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；
6.第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；
7.第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元、所述第二优先评估单元的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。
8.可选地，所述第一优先评估单元包括第一评估模块、第二评估模块、第三评估模块以及第一控制模块；其中，
9.所述第一评估模块，用于评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效；
10.所述第二评估模块，用于评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用；
11.所述第三评估模块，用于评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯；
12.所述第一控制模块，用于在所述第一评估模块、所述第二评估模块、所述第三评估模块得到的任一个评估结果为不健康时，控制电站机组禁止运行。
13.可选地，所述第二优先评估单元包括第四评估模块、第五评估模块、第六评估模块以及第二控制模块；其中，
14.所述第四评估模块，用于评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯；
15.所述第五评估模块，用于评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏；
16.所述第六评估模块，用于评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露；
17.所述第二控制模块，用于在所述第四评估模块、所述第五评估模块、所述第六评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元得到的评估结果为健康时，控制电站机组限制运行。
18.可选地，所述燃料装卸系统与所述氦净化系统不包括与压力边界系统相连的第一道隔离阀。
19.可选地，所述第三优先评估单元包括第七评估模块、第八评估模块、第九评估模块以及第三控制模块；其中，
20.所述第七评估模块，用于评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制；
21.所述第八评估模块，用于评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行；
22.所述第九评估模块，用于评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行；
23.所述第三控制模块，用于在所述第七评估模块、所述第八评估模块、所述第九评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元、第二优先评估单元得到的评估结果均为健康时，控制电站机组带缺陷运行。
24.本发明的另一方面，提出一种高温气冷堆运行状态评估方法，包括：
25.评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果；
26.在任一个系统出现不健康状态时，所述第一组评估结果为不健康，电站机组禁止运行；
27.评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果；
28.在任一个系统出现不健康状态时，所述第二组评估结果为不健康；
29.在所述第二组评估结果为不健康且所述第一组评估结果为健康时，电站机组限制运行；
30.评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果；
31.在任一个系统出现不健康状态时，所述第三组评估结果为不健康；
32.在所述第三组评估结果为不健康且所述第一组评估结果、所述第二组评估结果均为健康时，电站机组带缺陷运行。
33.可选地，所述评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果，包括：
34.评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效，得到第一评估结果；
35.评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用，得到第二评估结果；
36.评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯，得到第三评估结果。
37.可选地，所述评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果，包括：
38.评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯，得到第四评估结果；
39.评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏，得到第五评估结果；
40.评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露，得到第六评估结果。
41.可选地，所述评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果，包括：
42.评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，以得到第七评估结果；
43.评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行，以得到第八评估结果；
44.评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行，以得到第九评估结果。
45.可选地，所述方法还包括：
46.在所述第一组评估结果、所述第二组评估结果以及所述第三组评估结果均为健康时，电站机组正常运行。
47.本发明提供一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法，包括：第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元、所述第二优先评估单元的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。通过该评估系统便于电站管理者对电站整体状态的掌控，以做出后续的电站运行决策，利于电站的长期高效运行和管理。
附图说明
48.图1为本发明一实施例的高温气冷堆运行状态评估系统的结构示意图；
49.图2为本发明另一实施例的第一评估单元的结构示意图；
50.图3为本发明另一实施例的第二评估单元的结构示意图；
51.图4为本发明另一实施例的第三评估单元的结构示意图；
52.图5为本发明另一实施例的高温气冷堆运行状态评估系统控制原理图；
53.图6为本发明另一实施例的高温气冷堆运行状态评估方法的流程框图。
具体实施方式
54.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
55.除非另外具体说明，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的单元，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的单元。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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技术特征的数量与顺序。
56.应当理解的是，由于高温堆采用石墨燃料球和氦气冷却剂，其燃料极限温度较高，且堆芯内部具有较高的负温度反应性系数。因此根据机组运行特性和安全分析，在反应堆失去冷源后反应堆可安全停运或根据部分系统运行维持低功率运行，此状态不影响机组核心安全。但由于反应堆及一回路相关设备作为反应性包容边界，其完整性关系机组安全运行，且在机组运行或停运过程中机组监视系统的稳定运行和反应性控制系统关系堆芯放射性和反应性的监测与控制，与系统基本安全相关性较高。由于二回路水汽系统及汽轮机系统只会影响电站的运行参数继而影响机组的运行效率因而不会导致机组安全状态降级。
57.根据上述技术基础，本发明将高温气冷堆核电机组分为9个板块，分别为压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统、燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统、启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统。再将上述9个系统板块划分为3个优先级，通过不同优先程度的评估结果来判断高温气冷堆运行状态，下面将具体给出评估系统及评估方法。
58.如图1和图5所示，本发明的一方面，提出一种高温气冷堆运行状态评估系统100，包括：第一优先评估单元110、第二优先评估单元120、第三优先评估单元130；其中，第一优先评估单元110，用于评估压力边界系统210、事故后监测系统220、反应性控制系统230是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；第二优先评估单元120，用于评估燃料装卸系统240、氦净化系统250、核岛冷源系统260是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且第一优先评估单元110的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；第三优先评估单元130，用于评估启动停堆系统270、水汽系统280、汽轮机及辅助系统290是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且第一优先评估单元110、第二优先评估单元120的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。
59.在本实施方式中，基于高温气冷堆核电机组特有系统和运行特点，对上述各系统
进行整合分类，并针对整合后的三类优先等级不同的系统分别设置三个健康评估单元，以分别对不同优先等级的系统分别进行评估。通过各系统的单一评价结果形成整个电站的健康状态评估意见，便于电站管理者对电站整体状态的掌控，以做出后续的电站运行决策。
60.具体地，在本实施方式中，将压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统划分为第一优先级，该优先级为最高级别，决定电站是否能正常运行，在上述三个系统板块中的任一个系统出现不健康状态则电站均处于“禁止运行”状态，即电站立即停闭，直至每个系统的不健康状态消除。
61.相应的，如图2和图5所示，在本实施方式中，第一优先评估单元110包括第一评估模块111、第二评估模块112、第三评估模块113以及第一控制模块114；其中，第一评估模块111与压力边界系统210相对应，用于评估压力边界系统210的运行是否出现不健康状态，第二评估模块112与事故后监测系统220相对应，用于评估事故后监测系统220的运行是否出现不健康状态，第三评估模块113与反应性控制系统230相对应，用于评估反应性控制系统230的运行是否出现不健康状态，第一控制模块114分别与第一评估模块111、第二评估模块112、第三评估模块113电连接，用于根据上述三个评估模块的评估结果控制电站机组是否停闭。
62.下面将给出上述三个评估模块对上述三个系统板块的评估标准。
63.第一评估模块，用于评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效。例如，与堆芯直接相连的氦气管路包括压力容器无破损(整体泄漏率小于0.2％)、无裂纹和无机械损伤，第一道隔离阀可控制且密封有效，满足以上条件视为该系统为健康状态，不满足上述条件视为该系统出现不健康状态。
64.第二评估模块，用于评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用。例如，所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表可有效监视参数，显示设备状态良好且电源可用，功率、温度、压力等重要参数监视通道≮2/4，满足以上条件视为该系统处于健康状态，不满足上述条件视为该系统出现不健康状态。
65.第三评估模块，用于评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯。例如，至少1种反应性控制装置可通过控制人员意志有效释放至堆芯，满足以上条件视为该系统处于健康状态，不满足上述条件视为该系统出现不健康状态。
66.第一控制模块，用于在第一评估模块、第二评估模块、第三评估模块得到的任一个评估结果为不健康时，控制电站机组禁止运行。也就是说，在第一优先级系统出现不健康状态时，电站机组处于禁止运行状态，需紧急停闭。
67.进一步地，在本实施方式中，将燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统划分为第二优先级，该优先级别低于第一优先级，该级别的系统板块出现不健康状态时，电站机组可短时限制运行，但需要限制操作，并尽快回复系统健康状态。
68.相对应的，如图3和图5所示，第二优先评估单元120包括第四评估模块121、第五评估模块122、第六评估模块123以及第二控制模块124；其中，第四评估模块121与燃料装卸系统240相对应，用于评估燃料装卸系统240的运行是否出现不健康状态，第五评估模块122与
氦净化系统250相对应，用于评估氦净化系统250的运行是否出现不健康状态，第六评估模块123与核岛冷源系统260相对应，用于评估核岛冷源系统260的运行是否出现不健康状态，第二控制模块124分别与第四评估模块121、第五评估模块122、第六评估模块123电连接，用于根据上述三个评估模块的评估结果控制电站机组是否需要限制运行。
69.下面将给出上述三个评估模块对上述三个系统板块的评估标准。
70.第四评估模块，用于评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯。例如，燃料装卸系统可单一设备运行，燃料球可经过氦气压缩机送入堆芯，乏燃料可通过卸料口卸出堆芯，满足以上状态则视为健康状态，不满足以上状态则视为不健康状态。
71.需要说明的是，在本实施方式中，燃料装卸系统不包括与压力边界相连的第一道隔离阀。
72.第五评估模块，用于评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏。例如，氦净化系统可将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，处理后可将氦气送回堆芯，且系统无内漏和外漏，在满足以上状态时，不论该板块净化能力强弱均视为健康状态，在不满足以上状态时，则视为该系统出现不健康状态。
73.需要说明的是，在本实施方式中，氦净化系统同样不包括与压力边界相连的第一道隔离阀。
74.第六评估模块，用于评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露。例如，若本核岛冷源系统可实现冷却介质的驱动，没有发生介质与压力边界的接触式泄露，则认为本系统板块为健康状态，否则视为该系统出现不健康状态。
75.第二控制模块，用于在第四评估模块、第五评估模块、第六评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元得到的评估结果为健康时，控制电站机组短时限制运行。也就是说，在第一优先级系统处于健康状态时，第二优先级系统处于不健康状态，电站机组处于限制运行状态，需限制操作。
76.更进一步地，在本实施方式中，将启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统划分为第三优先级，该优先级别低于以上两个优先级，该级别的系统发生不健康状态不影响电站运行，可带缺陷运行，必要时可根据有关规程正常停闭。
77.相对应的，如图4和图5所示，第三优先评估单元130包括第七评估模块131、第八评估模块132、第九评估模块133以及第三控制模块134；其中，第七评估模块131与启动停堆系统270相对应，用于评估启动停堆系统270的运行是否出现不健康状态，第八评估模块132与水汽系统280相对应，用于评估水汽系统280的运行是否出现不健康状态，第九评估模块133与汽轮机及辅助系统290相对应，用于评估汽轮机及辅助系统290的运行是否出现不健康状态，第三控制模块134分别与第七评估模块131、第八评估模块132、第九评估模块133电连接，用于根据上述三个评估模块的评估结果控制电站机组是否需要带缺陷运行。
78.下面将给出上述三个评估模块对上述三个系统板块的评估标准。
79.第七评估模块，用于评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制。例如，启动停堆系统内部无不可隔离破口，阀门状态可控制，满足以上状态则认
为本系统板块处于健康状态，否则认为本系统板块出现不健康状态。
80.第八评估模块，用于评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行。例如，水汽系统内部无不可隔离破口，阀门状态可控制，转动设备可运行，满足以上状态则认为系统处于健康状态，否则认为本系统板块出现不健康状态。
81.第九评估模块，用于评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行。例如，汽轮机及辅助系统无火灾，监视参数无保护动作，转动设备可运行，满足以上状态则认为系统处于健康状态，不满足以上状态则认为该系统出现不健康状态。
82.第三控制模块，用于在第七评估模块、第八评估模块、第九评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元、第二优先评估单元得到的评估结果均为健康时，电站机组带缺陷运行。也就是说，在第一优先级和第二优先级系统均处于健康状态，第三优先级系统处于不健康状态，则电站机组处于缺陷运行状态。
83.应当理解的是，在三个优先级系统均处于健康状态时，则电站处于正常运行状态。
84.本发明提出的评估系统以最小运行范围为基准，评估电站运行健康状态，通过设置不同优先级评估单元用以评估电站在发生不同缺陷时处于不同运行状态，通过评估系统可使电站运营者了解电站所处状态，以便做出最优的运行决策，避免不必要的停运和不停运的后果，提高电站运行绩效，也会保证电站的备件处于最佳状态，节约运行成本。
85.如图5和图6所示，本发明的另一方面，提出一种高温气冷堆运行状态评估方法s100，包括步骤s110～s180：
86.s110、评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果。
87.具体地，在本实施方式中，将压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统划分为第一优先级，该优先级为最高级别，决定电站是否能运行。以上3个系统板块任一系统板块出现不健康状态则电站处于“禁止运行”状态，电站应立即停闭，直至该状态消除。各个系统板块的健康状态判断依据如下：
88.针对压力边界系统来说，需要评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效，得到第一评估结果。
89.例如，与堆芯直接相连的氦气管路包括压力容器无破损、裂纹和机械损伤，第一道隔离阀可控制且密封有效，在满足以上条件视为健康，即第一评估结果为健康，在不满足以上条件时，第一评估结果为不健康。
90.针对事故后监测系统来说，需要评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用，得到第二评估结果。
91.例如，所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表可有效监视参数，显示设备状态良好且电源可用，在满足以上条件视为健康，即第二评估结果为健康，在不满足以上条件时，第二评估结果为不健康。
92.针对反应性控制系统来说，评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否
能够通过控制人员有效释放至堆芯，得到第三评估结果。
93.例如，至少1种反应性控制装置可通过控制人员意志有效释放至堆芯，在满足以上条件视为健康，即第三评估结果为健康，在不满足以上条件时，第三评估结果为不健康。
94.s120、在步骤s110中提及的任一个系统出现不健康状态时，所述第一组评估结果为不健康，电站机组禁止运行。
95.具体地，基于步骤s110可知，第一组评估结果包括三个评估结果，分别为第一评估结果、第二评估结果以及第三评估结果，在上述压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系中的任一系统出现不健康状态时，对应于上述得到的第一评估结果、第二评估结果以及第三评估结果中的任一个评估结果为不健康，此时，电站机组禁止运行。也就是说，当第一优先级系统出现不健康状态，电站处于禁止运行状态，需紧急停闭。
96.应当理解的是，在上述第一评估结果、第二评估结果以及第三评估结果中的任一个评估结果为不健康时，对应第一组评估结果为不健康，在上述第一评估结果、第二评估结果以及第三评估结果中的两个或者三个均为不健康时，该第一组评估结果应当也为不健康。
97.s130、评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果。
98.具体地，在本实施方式中，将燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统划分为第二优先级，该级别系统板块出现不健康状态时，电站机组可短时限制运行，但需限制操作，并尽快回复系统健康状态。以上3个系统板块任一系统板块出现不健康状态则该优先级处于不健康状态。各个系统板块的健康状态判断依据如下：
99.针对燃料装卸系统来说，需要评估燃料装卸系统(该系统不包括与压力边界相连的第一道隔离阀)是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯，得到第四评估结果。
100.例如，燃料装卸系统可单一设备运行，燃料球可经过氦气压缩机送入堆芯，乏燃料可通过卸料口卸出堆芯，在满足以上状态视为健康状态，即第四评估结果为健康，在不满足以上条件时，第四评估结果为不健康。
101.针对氦净化系统来说，需要评估氦净化系统(该系统不包括与压力边界相连的第一道隔离阀)是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏，得到第五评估结果。
102.例如，氦净化系统可将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，处理后可将氦气送回堆芯，且系统无内漏和外漏。以上状态，不论该板块净化能力强弱均视为健康状态，即第五评估结果为健康，在不满足以上条件时，第五评估结果为不健康。
103.针对核岛冷源系统来说，需要评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露，得到第六评估结果。
104.例如，若本核岛冷源系统可实现冷却介质的驱动，没有发生介质与压力边界的接触式泄露，则认为本系统板块为健康状态，即第六评估结果为健康，在不满足以上条件时，第六评估结果为不健康。
105.s140、在步骤s130中的提及的任一个系统出现不健康状态时，第二组评估结果为不健康。
106.需要说明的是，基于步骤s130可知，第二组评估结果包括三个评估结果，分别为第四评估结果、第五评估结果以及第六评估结果，在上述燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统中的任一系统出现不健康状态时，对应于任一个评估结果为不健康。
107.应当理解的是，在上述第四评估结果、第五评估结果以及第六评估结果中的任一个评估结果为不健康时，对应第二组评估结果为不健康，在上述第四评估结果、第五评估结果以及第六评估结果中的两个或者三个均为不健康时，该第二组评估结果应当也为不健康。
108.s150、在第二组评估结果为不健康且第一组评估结果为健康时，电站机组限制运行。也就是说，当第一优先级系统处于健康状态、第二优先级系统处于不健康状态则电站处于限制运行状态，需限制操作。
109.s160、评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果。
110.具体地，在本实施方式中，将启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统划分为第三优先级别。该优先级低于以上两个优先级。该级别发生不健康状态不影响电站运行，可带缺陷运行，必要时可根据有关规程正常停闭。以上3个系统板块任一系统板块出现不健康状态则该优先级处于不健康状态。各个板块的健康状态判断依据如下：
111.针对启动停堆系统来说，需要评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，得到第七评估结果。
112.例如，启动停堆系统内部无不可隔离破口，阀门状态可控制。满足以上状态认为本板块为健康状态，即第七评估结果为健康，不满足上述条件时，第七评估结果为不健康。
113.针对水汽系统来说，需要评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行，得到第八评估结果。
114.例如，水汽系统内部无不可隔离破口，阀门状态可控制，转动设备可运行，满足以上状态为健康状态，即第八评估结果为健康，不满足上述条件时，第八评估结果为不健康。
115.针对汽轮机及辅助系统来说，需要评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行，得到第九评估结果。
116.例如，汽轮机及辅助系统无火灾，监视参数无保护动作，转动设备可运行，满足以上状态视为健康状态，即第九评估结果为健康，不满足上述条件时，第九评估结果为不健康。
117.s170、在步骤s160中提及的任一个系统出现不健康状态时，所述第三组评估结果为不健康。
118.需要说明的是，基于步骤160可知，第三组评估结果包括三个评估结果，分别为第七评估结果、第八评估结果以及第九评估结果，在上述启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统中的任一系统出现不健康状态时，对应于任一个评估结果为不健康。
119.应当理解的是，在上述第七评估结果、第八评估结果以及第九评估结果中的任一个评估结果为不健康时，对应第三组评估结果为不健康，在上述第七评估结果、第八评估结果以及第九评估结果中的两个或者三个均为不健康时，该第三组评估结果应当也为不健康。
120.s180、在第三组评估结果为不健康且第一组评估结果、第二组评估结果均为健康
时，电站机组带缺陷运行。也就是说，当第一优先级和第二优先级系统均处于健康状态，第三优先级系统处于不健康状体，则电站处于缺陷运行状态。
121.更进一步地，在本实施方式中，方法还包括：当三个优先级系统均处于健康状态，则电站处于正常运行状态。也就是说，在第一组评估结果、第二组评估结果以及第三组评估结果均为健康时，电站机组正常运行。
122.需要说明的是，在本发明所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或单元件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
123.本发明提出一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法，具有以下有益效果：以最小运行范围为基准，通过将各系统划分为不同优先级，以实现对电站运行健康状态的评估，进而使得在电站发生不同缺陷时处于不同运行状态。通过对各系统运行健康状态评估，使电站运营者了解电站所处状态，便于做出最优的运行决策，避免不必要的停运和不停运的后果，提高电站运行绩效，也会保证电站的备件处于最佳状态，节约运行成本，利于电站的长期高效运行和管理。
124.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高温气冷堆运行状态评估系统，其特征在于，包括：第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一个系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一个系统出现不健康状态且所述第一优先评估单元、所述第二优先评估单元的评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行。2.根据权利要求1所述的高温气冷堆运行状态评估系统，其特征在于，所述第一优先评估单元包括第一评估模块、第二评估模块、第三评估模块以及第一控制模块；其中，所述第一评估模块，用于评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效；所述第二评估模块，用于评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用；所述第三评估模块，用于评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯；所述第一控制模块，用于在所述第一评估模块、所述第二评估模块、所述第三评估模块得到的任一个评估结果为不健康时，控制电站机组禁止运行。3.根据权利要求1所述的高温气冷堆运行状态评估系统，其特征在于，所述第二优先评估单元包括第四评估模块、第五评估模块、第六评估模块以及第二控制模块；其中，所述第四评估模块，用于评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯；所述第五评估模块，用于评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏；所述第六评估模块，用于评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露；所述第二控制模块，用于在所述第四评估模块、所述第五评估模块、所述第六评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元得到的评估结果为健康时，控制电站机组限制运行。4.根据权利要求3所述的高温气冷堆运行状态评估系统，其特征在于，所述燃料装卸系统与所述氦净化系统不包括与压力边界系统相连的第一道隔离阀。5.根据权利要求1所述的高温气冷堆运行状态评估系统，其特征在于，所述第三优先评估单元包括第七评估模块、第八评估模块、第九评估模块以及第三控制模块；其中，所述第七评估模块，用于评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制；所述第八评估模块，用于评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行；所述第九评估模块，用于评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动
作，转动设备是否能够运行；所述第三控制模块，用于在所述第七评估模块、所述第八评估模块、所述第九评估模块得到的任一个评估结果为不健康且第一优先评估单元、第二优先评估单元得到的评估结果均为健康时，控制电站机组带缺陷运行。6.一种高温气冷堆运行状态评估方法，其特征在于，包括：评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果；在任一个系统出现不健康状态时，所述第一组评估结果为不健康，电站机组禁止运行；评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果；在任一个系统出现不健康状态时，所述第二组评估结果为不健康；在所述第二组评估结果为不健康且所述第一组评估结果为健康时，电站机组限制运行；评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果；在任一个系统出现不健康状态时，所述第三组评估结果为不健康；在所述第三组评估结果为不健康且所述第一组评估结果、所述第二组评估结果均为健康时，电站机组带缺陷运行。7.根据权利要求6所述的高温气冷堆运行状态评估方法，其特征在于，所述评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统是否出现不健康状态，以得到第一组评估结果，包括：评估压力边界系统中与堆芯直接相连的氦气管路是否无破损、裂纹以及机械损伤，第一道隔离阀是否能够控制且密封是否有效，得到第一评估结果；评估事故后监测系统中所有反应性监测仪表、压力边界系统内部温度仪表、压力仪表是否能够有效监测参数，显示设备状态是否良好且电源是否可用，得到第二评估结果；评估反应性控制系统中至少1种反应性控制装置是否能够通过控制人员有效释放至堆芯，得到第三评估结果。8.根据权利要求7所述的高温气冷堆运行状态评估方法，其特征在于，所述评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，以得到第二组评估结果，包括：评估燃料装卸系统是否能够单一设备运行，燃料球是否能够经过氦气压缩机送入堆芯，以及乏燃料是否能够通过卸料口卸出堆芯，以得到第四评估结果；评估氦净化系统是否能够将压力边界内部的氦气引入相关设备内部进行处理，以及处理后是否能够将氦气送回堆芯，且系统是否无内漏和外漏，以得到第五评估结果；评估核岛冷源系统是否能够实现冷却介质的驱动，是否发生介质与压力边界的接触式泄露，以得到第六评估结果。9.根据权利要求8所述的高温气冷堆运行状态评估方法，其特征在于，所述评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，以得到第三组评估结果，包括：评估启动停堆系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，以得到第七评估结果；
评估水汽系统内部是否无不可隔离破口，阀门状态是否能够控制，转动设备是否能够运行，以得到第八评估结果；评估汽轮机及辅助系统是否无火灾，监视参数是否无保护动作，转动设备是否能够运行，以得到第九评估结果。10.根据权利要求9所述的高温气冷堆运行状态评估方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一组评估结果、所述第二组评估结果以及所述第三组评估结果均为健康时，电站机组正常运行。

技术总结
本发明提供一种高温气冷堆运行状态评估系统及方法，属于高温气冷堆技术领域。系统包括：第一优先评估单元，用于评估压力边界系统、事故后监测系统、反应性控制系统的健康状态，在任一系统出现不健康状态时，以控制电站机组禁止运行；第二优先评估单元，用于评估燃料装卸系统、氦净化系统、核岛冷源系统是否出现不健康状态，在任一系统出现不健康状态且第一优先评估单元的评估结果为健康时，以控制电站机组限制运行；第三优先评估单元，用于评估启动停堆系统、水汽系统、汽轮机及辅助系统是否出现不健康状态，在任一系统出现不健康状态且第一优先评估单元、第二优先评估单元评估结果均为健康时，以控制电站机组带缺陷运行，利于电站高效运行。站高效运行。站高效运行。


技术研发人员：王磊 张延旭 叶林 赵峰 王德成 付琴 沈桂芳
受保护的技术使用者：华能山东石岛湾核电有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/9/19