5水位過(guò)高或過(guò)低的故障
當(dāng)水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生故障，給水流量降低，或正常給水喪失，導(dǎo)致蒸發(fā)器水位過(guò)低，會(huì)引起蒸汽進(jìn)入給水環(huán)，發(fā)生水錘的危險(xiǎn)。如果蒸發(fā)器水位過(guò)高，會(huì)淹沒(méi)分離器甚至干燥器，出口飽和蒸汽濕度過(guò)高，會(huì)加速汽輪機(jī)葉片的磨蝕。
在低功率運(yùn)行時(shí)的蒸汽發(fā)生器，控制水位很困難，會(huì)出現(xiàn)水位過(guò)高或過(guò)低的故障。造成這些故障的原因是蒸汽產(chǎn)生過(guò)程不穩(wěn)定。因?yàn)檎羝l(fā)生器的自然循環(huán)是由下降通道與上升通道(管束)之間流體靜壓頭的不平衡來(lái)維持的。高功率運(yùn)行時(shí)，運(yùn)動(dòng)壓頭很明顯，能導(dǎo)致相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行。但當(dāng)功率下降時(shí)，管束內(nèi)蒸汽含量下降，兩相流體密度增加，減少了運(yùn)動(dòng)壓頭。當(dāng)下降通道與上升通道中的靜壓頭趨于相等時(shí)，自然循環(huán)接近停滯狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，水位難以控制。這種現(xiàn)象能在低水位或低功率的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)隨時(shí)發(fā)生，如果控制系統(tǒng)不作適當(dāng)調(diào)整，將會(huì)導(dǎo)致水位波動(dòng)。
美國(guó)對(duì)在役壓水堆核電站調(diào)查表明，核電站停堆事故的30以上是主給水系統(tǒng)事故，其中，當(dāng)功率低于20時(shí)，蒸汽發(fā)生器的水位故障是造成緊急停堆的主要原因。特別是在啟動(dòng)時(shí)，水位控制更加困難，因?yàn)檫\(yùn)行人員缺乏手動(dòng)控制水位的經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的自動(dòng)低功率給水控制系統(tǒng)能大大地減少核電站的水位故障。美國(guó)在St.Lucie核電廠中安裝了自動(dòng)低功率給水控制系統(tǒng)，經(jīng)歷了11次以上的停堆，沒(méi)有一次是由于蒸汽發(fā)生器水位故障而造成的。
大亞灣核電站蒸汽發(fā)生器的水位控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從0～100負(fù)荷的給水自動(dòng)控制，這不排除在異常情況下的人為干預(yù)。蒸汽發(fā)生器的水位調(diào)節(jié)是指控制其相應(yīng)的給水閥開(kāi)度，即控制進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的給水流量。蒸汽發(fā)生器的給水管線并列安裝著主給水閥和旁路給水閥。負(fù)荷為18以下時(shí)，水位由旁路給水閥調(diào)節(jié)，主給水閥則用于正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)。由于在低負(fù)荷時(shí)，流量測(cè)量因壓差太小而不精確，且信/噪比變壞，造成水位控制異常困難。旁路給水閥的引入和其專用控制部分的設(shè)計(jì)，改善了低負(fù)荷下的給水調(diào)節(jié)，也避免了主給水閥的過(guò)多磨損。
秦山一期核電站當(dāng)負(fù)荷大于20額定負(fù)荷時(shí)，水位是由控制主給水閥開(kāi)度的三元系統(tǒng)控制的。三元系統(tǒng)是由水位、主蒸汽流量和主給水流量組成的一個(gè)協(xié)調(diào)系統(tǒng)。負(fù)荷為20以及以下時(shí)，水位由旁路給水閥控制，其開(kāi)度受水位自動(dòng)控制，也可在主控制室由運(yùn)行人員手控。