张 博 冯存强 刘晓莉

（中国核电工程有限公司）

核燃料后处理一直是国际上的敏感领域。我国仅有的一座动力堆乏燃料后处理厂（中试厂）于1991年设计，2010年热试验成功。当时，该厂在核燃料后处理领域首次使用分布式集散控制系统（Siemens PCS7）控制包括脉冲萃取柱在内的主工艺流程。

脉冲萃取柱是基于普雷克斯（Purex）流程的核燃料后处理溶剂萃取的最关键设备。柱式萃取具有容易保证临界安全、处理能力大、排污容易、达到平衡时间短、料液停留时间短、占地面积小及封闭性能好等优点［1］。但该厂核燃料后处理用脉冲萃取柱原单回路PID控制方法致使界面控制滞后，为了解决这个问题，笔者基于脉冲萃取柱的界面参数，提出采用改进的前馈-反馈控制方法加以改善。

1 核燃料后处理用脉冲萃取柱简介

典型的核燃料后处理用脉冲萃取柱如图1所示。水相由上方进入柱体，有机相由下方进入萃取柱，在旋转阀控制的脉冲性压缩空气作用下，两相发生充分逆流接触完成萃取过程后，水相从下方输出至下一流程，有机相由柱体上方溢流输出。

图1 典型核燃料后处理用脉冲萃取柱示意图

2 原有的界面控制方法及问题

原有的界面控制方法采用的是PID方法，控制框图如图2所示。可以看出，该控制系统为常规单回路负反馈控制系统，为偏差控制，当界面变送器测量值与给定值产生偏差时，控制器才会施加PID调节。

图2 原有脉冲萃取柱界面控制框图

由于脉冲萃取……