多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统及方法

摘要

本发明涉及一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统及方法，所述控制方法包括功率下行控制方法和功率上行控制方法。本发明通过建立偏环路运行控制系统，并采用科学可行的控制方法，解决了核动力船舶在海上自航运行时，长期处于低功率状态下机组的稳定运行且平稳出力的问题，能使核动力船舶在长期低功率运行时，无需反应堆停堆，即可实现机组稳定运行且平稳出力，具有显著的经济效益；本发明实现了船舶的海上长期低功率运行，提高了反应堆的适用性范围，且由于无需在功率切换过程中停堆，从而降低了低功率运行的风险，大大提高了机组的安全性和经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，更具体地说，涉及一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统及方法。

背景技术

核动力船只在海上自航运行时，长期处于低功率状态。CPR1000机组蒸发器冷却正常停堆模式下偏环路运行适用于陆上大型百万千瓦级商业压水堆核电厂，主要作用是保证停堆状态下反应堆堆芯的安全，不能用于长期低功率运行状态。

反应堆在长期低功率运行时，容易发生流动不稳定性，加入节流件后，会改善该情况，一般而言节流件的流阻越大，蒸汽发生器运行越稳定，但是节流件的流阻受设计制造的限制，同时流阻越大，成本越高。选定合适的节流件后，经计算分析得到反应堆的长期稳定低功率运行点为20％FP(FP指的是满功率)，功率再向下行，蒸汽发生器将出现流动不稳定性。

为保证多环路的反应堆在该过程中稳定运行，需要采取偏环路运行策略，以有效、安全、平稳地发出电力，提供核动力船只长期自航运行的动力，保证反应堆堆芯和蒸汽发生器安全运行，不发生流动不稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率下行控制方法，包括以下步骤：

S1、调整第一蒸汽阀门和第二蒸汽阀门的开度，使汽轮机功率下降至汽轮机目标功率；

S2、关闭初始M台蒸汽发生器中的N台蒸汽发生器及其对应的给水阀门、给水泵、主泵和冷却剂阀门，其中1≤N＜M，M≥2；

S3、在第一预设时间内，剩余的(M-N)台蒸汽发生器的一回路流量由第一初始流量增至第一预设流量；

降低反应堆的堆芯功率，使堆芯功率下降至堆芯目标功率；

S4、将所述剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽排向汽轮机，使所述汽轮机功率保持为所述汽轮机目标功率，并将多余的出口蒸汽通过所述第二蒸汽阀门排出；

S5、待所述剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽压力和一回路的温度稳定后，将所述堆芯功率维持在所述堆芯目标功率、所述汽轮机功率维持在所述汽轮机目标功率。

优选地，所述汽轮机目标功率为10％FP，所述堆芯目标功率为10％FP，所述FP为满功率。

优选地，所述M＝4，N＝2；

在所述步骤S3中，所述第一初始流量为25％FF1，所述第一预设流量为30％FF1，其中，所述FF1为满功率时一回路的总流量。

优选地，所述步骤S4包括：

在所述堆芯功率下降的过程中，打开所述剩余的(M-N)台蒸汽发生器对应的第三蒸汽阀门，将所述剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽通过蒸汽母管排向汽轮机，使所述汽轮机功率保持为所述汽轮机目标功率，并通过所述第二蒸汽阀门将所述蒸汽母管内多余的出口蒸汽排向大气或者冷凝器。

优选地，在执行所述步骤S1之前，所述堆芯功率为20％FP，所述汽轮机功率为20％FP，所述第一蒸汽阀门开启，第二蒸汽阀门关闭，给水通过节流件进入所述M台蒸汽发生器的第二回路管。

本发明还构造了一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率上行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

Q1、打开关闭的N台蒸汽发生器及其对应的给水阀门、给水泵、冷却剂阀门和主泵；

Q2、增大所述N台蒸汽发生器的二回路的给水流量至第二预设流量后，通过所述N台蒸汽发生器对应的压力阈值阀门将所述N台蒸汽发生器的出口蒸汽排向大气或者冷凝器；

Q3、增大所述N台蒸汽发生器的一回路的冷却剂流量至目标流量，使堆芯功率上升至堆芯目标功率；

Q4、待所述N台蒸汽发生器的蒸汽温度达到预设温度后，打开所述N台蒸汽发生器对应的第三蒸汽阀门，将所述N台蒸汽发生器的出口蒸汽排向汽轮机；

Q5、在第二预设时间内，剩余的(M-N)台蒸汽发生器的一回路的冷却剂流量由第二初始流量降低至第三预设流量，将所述(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽排向所述汽轮机，其中1≤N＜M，M≥2。

Q6、待蒸汽母管的压力和所述一回路的温度稳定后，将所述堆芯功率维持在堆芯目标功率、所述汽轮机功率维持在所述汽轮机目标功率。

优选地，所述汽轮机目标功率为20％FP，所述堆芯目标功率为20％FP，所述FP为满功率。

优选地，所述M＝4，N＝2，所述第二预设流量为5％FF2，所述FF2为满功率时二回路的给水总流量；

所述步骤Q3中，所述目标流量为25％FF1；

所述步骤Q5中，所述第二初始流量为30％FF1，所述第三预设流量为25％FF1，其中，所述FF1为满功率时一回路的总流量。

优选地，在步骤Q4中，所述预设温度为堆芯目标功率所对应的蒸汽温度。

优选地，在执行所述步骤Q1之前，所述堆芯功率为10％FP，所述汽轮机功率为10％FP，所述第一蒸汽阀门开启，所述第二蒸汽阀门关闭。

本发明还提供了一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统，其特征在于，包括至少两台蒸汽发生器以及连通所述控制系统的管道，所述管道上设置有控制所述管道的流量的阀门；

所述管道包括进水管、回水管、以及与汽轮机连接的蒸汽母管；每台所述蒸汽发生器包括第一回路管和第二回路管；

所述第一回路管与所述进水管、回水管连通，构成一回路；所述第二回路管与所述蒸汽母管连通，构成二回路；所述蒸汽发生器将所述一回路的热量传递给所述二回路；

每台所述蒸汽发生器的一回路出口连接有主泵，所述主泵为所述一回路出口流出的冷却剂加压；

每台所述蒸汽发生器的二回路入口连接有给水泵，所述给水泵为所述二回路提供给水；每台所述蒸汽发生器的二回路出口连接所述蒸汽母管。

优选地，所述阀门包括；

第一蒸汽阀门，用于控制进入所述汽轮机的蒸汽量，所述第一蒸汽阀门设置在所述蒸汽母管与所述汽轮机之间；

第二蒸汽阀门，用于连通所述蒸汽母管与大气或者冷凝器；

冷却剂阀门，用于控制所述一回路的冷却剂流量，每台所述蒸汽发生器与所述主泵之间设置有所述冷却剂阀门；

给水阀门，用于控制进入所述第二回路管的给水量，每台所述蒸汽发生器与所述给水泵之间设置有所述给水阀门；

第三蒸汽阀门，用于控制从所述蒸汽发生器进入所述蒸汽母管的蒸汽量，每台所述蒸汽发生器的二回路出口与所述蒸汽母管之间设置有所述第三蒸汽阀门；

压力阈值阀门，用于调节所述第二回路管内的压力阈值，所述压力阈值阀门设置在所述第三蒸汽阀门与所述蒸汽母管之间。

优选地，每台所述蒸汽发生器与所述给水泵之间设置有用于加大所述二回路的流阻的节流件，所述节流件设置在所述给水泵和所述给水阀门之间。

实施本发明，具有以下有益效果：本发明通过建立偏环路运行控制系统，并采用科学可行的控制方法，解决了核动力船舶在海上自航运行时，长期处于低功率状态下机组的稳定运行且平稳出力的问题，能使核动力船舶在长期低功率运行时，无需反应堆停堆，即可实现机组稳定运行且平稳出力，具有显著的经济效益；本发明实现船舶的海上长期低功率运行，提高了反应堆的适用性范围，且由于无需在功率切换过程中停堆，从而降低了低功率运行的风险，大大提高了机组的安全性和经济性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统的结构示意图；

图2是本发明多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率下行控制方法的流程图；

图3是本发明多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统的管路特性曲线与泵的扬程曲线示意图；

图4是本发明多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率上行控制方法的流程图。

具体实施方式

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。

本发明公开了一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统，包括至少两台蒸汽发生器以及连通控制系统的管道，管道上设置有控制管道的流量的阀门。其中，蒸汽发生器优选地为直流蒸汽发生器(OTSG)。管道包括进水管、回水管、以及与汽轮机连接的蒸汽母管；每台蒸汽发生器包括第一回路管和第二回路管。

其中，第一回路管与进水管、回水管连通，构成一回路；二回路管与蒸汽母管连通，构成二回路；蒸汽发生器将一回路的热量传递给二回路。

每台蒸汽发生器的一回路出口连接有主泵，主泵为一回路出口流出的冷却剂加压；

每台蒸汽发生器的二回路入口连接有给水泵，给水泵为二回路提供给水；每台蒸汽发生器的二回路出口连接蒸汽母管，给水泵的给水可在蒸汽发生器中变成蒸汽后传输到蒸汽母管中。

阀门包括；

第一蒸汽阀门，用于控制进入汽轮机的蒸汽量，第一蒸汽阀门设置在蒸汽母管与汽轮机之间。调节第一蒸汽阀门的开度，可以控制从蒸汽母管进入汽轮机的蒸汽量。

第二蒸汽阀门，用于连通蒸汽母管与大气或者冷凝器。打开第二蒸汽阀门，可以使蒸汽母管与大气连通，蒸汽母管内的蒸汽可排向大气；或者使蒸汽母管与冷凝器连通，蒸汽母管内的蒸汽可排向冷凝器。冷却剂阀门，用于控制一回路的冷却剂流量，每台蒸汽发生器与主泵之间设置有冷却剂阀门；

给水阀门，用于控制进入第二回路管的给水量，每台蒸汽发生器与给水泵之间设置有给水阀门；

第三蒸汽阀门，用于控制从蒸汽发生器进入蒸汽母管的蒸汽量，每台蒸汽发生器的二回路出口与蒸汽母管之间设置有第三蒸汽阀门；

压力阈值阀门，用于调节第二回路管内的压力阈值，压力阈值阀门设置在第三蒸汽阀门与蒸汽母管之间。

优选地，每台蒸汽发生器与给水泵之间设置有节流件，用于加大二回路的流阻。具体的，节流件设置在给水泵和给水阀门之间。

本发明控制系统的热量传输过程如下：

堆芯中燃料组件由于核裂变产生热量→一回路冷却剂带走热量→蒸汽发生器将一回路冷却剂的热量传递给二回路给水，将给水加热成为蒸汽→蒸汽经过汽轮机做功，汽轮机将蒸汽的热能转换为转子的机械能→发电机将转子的机械能转换为电能发电。

下面将以四环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统为例，对本发明的控制系统进行说明。

参阅图1，本发明控制系统包括四台直流蒸汽发生器(OTSG)A、B、C、D，进水管G1、回水管G1、以及与汽轮机连接的蒸汽母管G3。蒸汽母管G3与汽轮机之间设置有第一蒸汽阀门F1和第二蒸汽阀门F2，第一蒸汽阀门F1控制进入汽轮机的蒸汽量，第二蒸汽阀门F2连通蒸汽母管G3与大气或冷凝器。每台蒸汽发生器包括第一回路管和第二回路管，即：蒸汽发生器A包括第一回路管A12和第二回路管A24，蒸汽发生器B包括第一回路管B12和第二回路管B24，蒸汽发生器C包括第一回路管C12和第二回路管C24，蒸汽发生器D包括第一回路管D12和第二回路管D24。第一回路管A12、B12、C12、D12分别与进水管G1和回水管G2连通，构成一回路；第二回路管A24、B24、C24、D24分别与蒸汽母管G3连通，构成二回路。

蒸汽发生器A的一回路出口连接有主泵A1泵，主泵A1泵用于为蒸汽发生器A的一回路出口流出的冷却剂加压。蒸汽发生器A与主泵A1泵之间设置有冷却剂阀门A1，用于控制进出蒸汽发生器A一回路的冷却剂流量。

蒸汽发生器A的二回路入口连接有给水泵A2泵，给水泵A2泵用于为蒸汽发生器A的二回路提供给水。蒸汽发生器A与给水泵A2泵之间设置有给水阀门A21，给水阀门A21用于控制进入第二回路管A24的给水量。蒸汽发生器A与给水泵A2泵之间还设置有节流件E1，节流件E1设置在给水泵A2泵和给水阀门A21泵之间，用于加大蒸汽发生器A的二回路流阻。

蒸汽发生器A的二回路出口与蒸汽母管G3之间设置有第三蒸汽阀门A23，用于控制从蒸汽发生器A进入蒸汽母管G3的蒸汽量。进一步地，蒸汽发生器A的二回路出口与蒸汽母管G3之间还设置有压力阈值阀门A22，压力阈值阀门A22设置在第三蒸汽阀门A23与蒸汽母管G3之间。在第二回路管A24内压力超过压力阈值时，压力阈值阀门A22打开，释放蒸汽，进而降低压力。

蒸汽发生器B的一回路出口连接有主泵B1泵，主泵B1泵用于为蒸汽发生器B的一回路出口流出的冷却剂加压。蒸汽发生器B与主泵B1泵之间设置有冷却剂阀门B11，用于控制进出蒸汽发生器B一回路的冷却剂流量。

蒸汽发生器B的二回路入口连接有给水泵B2泵，给水泵B2泵用于为蒸汽发生器B的二回路提供给水。蒸汽发生器B与给水泵B2泵之间设置有给水阀门B21，给水阀门B21用于控制进入第二回路管B24的给水量。蒸汽发生器B与给水泵B2泵之间还设置有节流件E2，节流件E2设置在给水泵B2泵和给水阀门B21泵之间，用于加大蒸汽发生器B的二回路流阻。

蒸汽发生器B的二回路出口与蒸汽母管G3之间设置有第三蒸汽阀门B23，用于控制从蒸汽发生器B进入蒸汽母管G3的蒸汽量。进一步地，蒸汽发生器B的二回路出口与蒸汽母管G3之间还设置有压力阈值阀门B22，压力阈值阀门B22设置在第三蒸汽阀门B23与蒸汽母管G3之间。在第二回路管B24内压力超过压力阈值时，压力阈值阀门B22打开，释放蒸汽，进而降低压力。

蒸汽发生器C的一回路出口连接有主泵C1泵，主泵C1泵用于控制从蒸汽发生器C进入蒸汽母管G3的蒸汽量，蒸汽发生器C与主泵C1泵之间设置有冷却剂阀门C11，用于控制进出蒸汽发生器C一回路的冷却剂流量。

蒸汽发生器C的二回路入口连接有给水泵C2泵，给水泵C2泵用于为蒸汽发生器C的二回路提供给水。蒸汽发生器C与给水泵C2泵之间设置有给水阀门C21，给水阀门C21用于控制进入第二回路管C24的给水量。蒸汽发生器C与给水泵C2泵之间还设置有节流件E3，节流件E3设置在给水泵C2泵和给水阀门C21泵之间，用于加大蒸汽发生器C的二回路流阻。

蒸汽发生器C的二回路出口与蒸汽母管G3之间设置有第三蒸汽阀门C23，用于控制从蒸汽发生器C进入蒸汽母管G3的蒸汽量。进一步地，蒸汽发生器C的二回路出口与蒸汽母管G3之间还设置有压力阈值阀门C22，压力阈值阀门C22设置在第三蒸汽阀门C23与蒸汽母管G3之间。在第二回路管C24内压力超过压力阈值时，压力阈值阀门C22打开，释放蒸汽，进而降低压力。

蒸汽发生器D的一回路出口连接有主泵D1泵，主泵D1泵用于为蒸汽发生器D的一回路出口流出的冷却剂加压。蒸汽发生器D与主泵D1泵之间设置有冷却剂阀门D11，用于控制进出蒸汽发生器D一回路的冷却剂流量。

蒸汽发生器D的二回路入口连接有给水泵D2泵，给水泵D2泵用于为蒸汽发生器D的二回路提供给水。蒸汽发生器D与给水泵D2泵之间设置有给水阀门D21，给水阀门D21用于控制进入第二回路管D24的给水量。蒸汽发生器D与给水泵D2泵之间还设置有节流件E4，节流件E4设置在给水泵D2泵和给水阀门D21泵之间，用于加大蒸汽发生器D的二回路流阻。

蒸汽发生器D的二回路出口与蒸汽母管G3之间设置有第三蒸汽阀门D23，用于控制从蒸汽发生器D进入蒸汽母管G3的蒸汽量。进一步地，蒸汽发生器D的二回路出口与蒸汽母管G3之间还设置有压力阈值阀门D22，压力阈值阀门D22设置在第三蒸汽阀门D23与蒸汽母管G3之间。在第二回路管D24内压力超过压力阈值时，压力阈值阀门D22打开，释放蒸汽，进而降低压力。

参阅图2，本发明还公开了一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率下行控制方法，该功率下行控制方法包括以下步骤：

S1、调整第一蒸汽阀门和第二蒸汽阀门的开度，使汽轮机功率下降至汽轮机目标功率。优选地，在执行步骤S1之前，堆芯功率为20％FP，汽轮机功率为20％FP，第一蒸汽阀门开启，第二蒸汽阀门关闭，给水通过节流件进入M台蒸汽发生器的第二回路管。

S2、关闭初始M台蒸汽发生器中的N台蒸汽发生器及其对应的给水阀门、给水泵、主泵和冷却剂阀门，其中1≤N＜M，M≥2。优选地，M＝4，N＝2。

S3、在第一预设时间内，剩余的(M-N)台蒸汽发生器的一回路流量由第一初始流量增至第一预设流量；降低反应堆的堆芯功率，使堆芯功率下降至堆芯目标功率。优选地，第一初始流量为25％FF1，第一预设流量为30％FF1，其中，FF1为满功率时一回路的总流量。

S4、将剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽排向汽轮机，使汽轮机功率保持为汽轮机目标功率，并将多余的出口蒸汽通过第二蒸汽阀门排出。具体的，步骤S4包括：在堆芯功率下降的过程中，打开剩余的(M-N)台蒸汽发生器对应的第三蒸汽阀门，将剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽通过蒸汽母管排向汽轮机，使汽轮机功率保持为汽轮机目标功率，并通过第二蒸汽阀门将蒸汽母管内多余的出口蒸汽排向大气或者冷凝器。

S5、待剩余的(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽压力和一回路的温度稳定后，将堆芯功率维持在所述堆芯目标功率、汽轮机功率维持在汽轮机目标功率。

本发明的功率下行控制方法中，汽轮机目标功率优选地为10％FP，堆芯目标功率优选地为10％FP，FP为满功率。

下面以四环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统的控制方法为例，来对本发明的功率下行控制方法进行说明，该实施例中，初始堆芯功率为20％FP，堆芯目标功率为10％FP；初始汽轮机功率为20％FP，汽轮机目标功率为10％FP。

四环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率下行控制方法包括：

S1、调整第一蒸汽阀门F1和第二蒸汽阀门F2的开度，使汽轮机功率下降至10％FP。

S2、关闭蒸汽发生器B、蒸汽发生器D，并关闭蒸汽发生器B对应的给水阀门B21、给水泵B2泵、主泵B1泵、冷却剂阀门B11和蒸汽发生器D对应的给水阀门D21、给水泵D2泵、主泵D1泵及冷却剂阀门D11。

S3、在第一预设时间内，剩余的两台蒸汽发生器A、C的一回路流量由第一初始流量2000m³/h增至第一预设流量2500m³/h，第一预设时间可为60s；

通过控制装置降低反应堆的堆芯功率，使堆芯功率下降至10％FP。

蒸汽发生器A、C的一回路流量由第一初始流量2000m³/h增至第一预设流量2500m³/h是由于堆芯压降随着一回路流量降低而降低，同时主泵的扬程曲线不变，即管路特性曲线与泵的扬程曲线的交点会下降(如图3所示，交点由m点移至m1点)，因此交点处对应的一回路流量会有所上升，从而堆芯功率略大于堆芯目标功率，此时再通过控制装置来降低反应堆的堆芯功率，使堆芯功率下降至堆芯目标功率10％FP。

S4、在堆芯功率下降的过程中，打开蒸汽发生器A对应的第三蒸汽阀门A23和蒸汽发生器C对应的第三蒸汽阀门C23，将蒸汽发生器A和蒸汽发生器C的出口蒸汽通过蒸汽母管G3排向汽轮机，使汽轮机功率保持为汽轮机目标功率10％FP，并通过第二蒸汽阀门F2将蒸汽母管G3内多余的出口蒸汽排向大气或者冷凝器。

S5、待蒸汽发生器A和蒸汽发生器C的出口蒸汽压力和一回路的温度稳定后，将堆芯功率维持在10％FP、汽轮机功率维持在10％FP，功率下行阶段结束。

参阅图4，本发明还公开了一种多环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率上行控制方法，该功率上行控制方法包括以下步骤：

Q1、打开关闭的N台蒸汽发生器及其对应的给水阀门、给水泵、冷却剂阀门和主泵。优选地，在执行该步骤Q1之前，堆芯功率为10％FP，汽轮机功率为10％FP，第一蒸汽阀门开启，第二蒸汽阀门关闭。

Q2、增大N台蒸汽发生器的二回路的给水流量至第二预设流量后，通过N台蒸汽发生器对应的压力阈值阀门将该N台蒸汽发生器的出口蒸汽排向大气或者冷凝器。此时N台蒸汽发生器对应的第三蒸汽阀门处于关闭状态，这是由于刚开始的蒸汽品质可能不好，不符合要求，若直接排向汽轮机将会损伤汽轮机，故先将开始阶段的蒸汽排到大气或冷凝器。

Q3、增大N台蒸汽发生器的一回路的冷却剂流量至目标流量，使堆芯功率上升至堆芯目标功率；

Q4、待N台蒸汽发生器的蒸汽温度达到预设温度后，打开N台蒸汽发生器对应的第三蒸汽阀门，将N台蒸汽发生器的出口蒸汽排向汽轮机。在步骤Q4中，预设温度为堆芯目标功率所对应的蒸汽温度。

Q5、在第二预设时间内，剩余的(M-N)台蒸汽发生器的一回路的冷却剂流量由第二初始流量降低至第三预设流量，将(M-N)台蒸汽发生器的出口蒸汽排向汽轮机，其中1≤N＜M，M≥2。

Q6、待蒸汽母管的压力和一回路的温度稳定后，将堆芯功率维持在堆芯目标功率、汽轮机功率维持在汽轮机目标功率。

优选地，汽轮机目标功率为20％FP，堆芯目标功率为20％FP，FP为满功率。优选地，M＝4，N＝2，第二预设流量为5％FF2，FF2为满功率时二回路的给水总流量。优选地，步骤Q3中，目标流量为25％FF1；步骤Q5中，第二初始流量为30％FF1，第三预设流量为25％FF1，其中，FF1为满功率时一回路的总流量。

下面以四环路反应堆长期低功率偏环路运行的控制系统的控制方法为例，来对本发明的功率上行控制方法进行说明，该实施例中，初始堆芯功率为10％FP，堆芯目标功率为20％FP；初始汽轮机功率为10％FP，汽轮机目标功率为20％FP。

四环路反应堆长期低功率偏环路运行的功率上行控制方法包括：

Q1、打开处于关闭状态的蒸汽发生器B及其对应的给水阀门B21、给水泵B2泵、主泵B1泵、冷却剂阀门B11，打开蒸汽发生器D及其对应的给水阀门D21、给水泵D2泵、主泵D1泵和冷却剂阀门D11。

Q2、增大蒸汽发生器B和蒸汽发生器D的二回路的给水流量至第二预设流量5％FF2后，通过蒸汽发生器B对应的压力阈值阀门B22将蒸汽发生器B的出口蒸汽排向大气或者冷凝器；通过蒸汽发生器D对应的压力阈值阀门D22将蒸汽发生器D的出口蒸汽排向大气或者冷凝器。

Q3、增大蒸汽发生器B和蒸汽发生器D的一回路的冷却剂流量至目标流量2000m³/h，从而使堆芯功率上升至堆芯目标功率10％FP；

Q4、待蒸汽发生器B和蒸汽发生器D这两台蒸汽发生器的蒸汽温度达到预设温度后，打开蒸汽发生器B对应的第三蒸汽阀门B23和蒸汽发生器D对应的第三蒸汽阀门D23，将蒸汽发生器B和蒸汽发生器D的出口蒸汽排向汽轮机。在该步骤Q4中，预设温度为堆芯目标功率是10％FP时所对应的蒸汽温度。

Q5、在第二预设时间内，剩余的两台蒸汽发生器A、C的一回路的冷却剂流量由第二初始流量2500m³/h降低至第三预设流量2000m³/h，打开第三蒸汽阀门A23和C23，将蒸汽发生器A、蒸汽发生器C的出口蒸汽排向汽轮机。其中，第二预设时间可为60s。

Q6、待蒸汽母管G3的压力和一回路的温度稳定后，将堆芯功率维持在10％FP、汽轮机功率维持在10％FP，功率上行阶段结束。

可以理解的，在前一次偏环路运行下行阶段时，关闭的是B台和D台蒸汽发生器的阀门，则后一次下行阶段时关闭A台和C台蒸汽发生器上的阀门，交替运行B、D台蒸汽发生器和A、C台蒸汽发生器，减少传热管发生损坏的可能性。同理，上行阶段也需要交替运行。即，本发明控制系统在每次功率切换时，可以交替切除两台蒸汽发生器，提高四台蒸汽发生器的使用寿命。

综上所述，本发明通过建立偏环路运行控制系统，并采用科学可行的控制方法，解决了核动力船舶在海上自航运行时，长期处于低功率状态下机组的稳定运行且平稳出力的问题，能使自航式核动力船舶在长期低功率运行时，无需反应堆停堆，即可实现机组稳定运行且平稳出力，具有显著的经济效益；本发明实现自航式船舶的海上长期低功率运行，提高了反应堆的适用性范围，且由于无需在功率切换过程中停堆，从而降低了低功率运行的风险，大大提高了机组的安全性和经济性。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。