第五讲 压水堆核电厂运行中的负荷瞬变

第五讲 压水堆核电厂运行中的负荷瞬变

第五讲 压水堆核电厂 运行中的负荷瞬变核科学与工程工程学院 2009年6月

第五讲 压水堆核电厂运行中的负荷瞬变

一、简介负荷瞬变属于第一类运行工况， 负荷瞬变属于第一类运行工况，它是核电厂运行中经常 进行的操作。 进行的操作。 在介绍负荷瞬变前，首先明确反应堆正常运行的要求： 在介绍负荷瞬变前，首先明确反应堆正常运行的要求： (1)一回路自动跟踪二回路功率变化，即反应堆功率跟 )一回路自动跟踪二回路功率变化， 踪汽轮机负荷变化； 踪汽轮机负荷变化； (2)电厂功率控制系统能满足如下负荷变化： )电厂功率控制系统能满足如下负荷变化： 负荷线性变化，变化率≤5%FP/min; ① 负荷线性变化，变化率 负荷阶跃变化，变化量≤10%FP ②负荷阶跃变化，变化量

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二、负荷线性下降的瞬变该过程是一个汽轮机负荷线性下降的过程。 该过程是一个汽轮机负荷线性下降的过程。由于负荷线 性变化在棒控系统设计能力之内， 性变化在棒控系统设计能力之内，因此一回路能较好的跟 踪二回路功率的变化。 踪二回路功率的变化。 在负荷变化过程中，需要记录负荷、核功率、棒位、 在负荷变化过程中，需要记录负荷、核功率、棒位、 稳压器压力与水位、平均温度和参考温度、蒸汽流量、 稳压器压力与水位、平均温度和参考温度、蒸汽流量、给 水流量、蒸汽发生器水位与压力等参数的变化。 水流量、蒸汽发生器水位与压力等参数的变化。

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以二回路线性降功率为例： 以二回路线性降功率为例： 在功率下降时， 在功率下降时，功率失配线路对负荷的变化能提供较 快且稳定的响应，首先引起控制棒的下插， 快且稳定的响应，首先引起控制棒的下插，从而核功率下 降。 然后，温度失配线路起作用， 然后，温度失配线路起作用，达到精细控制一回路平均 温度的目的。 温度的目的。

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时间,min 时间,min

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时间,min 时间,min

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随着控制棒的 插入， 插入，核功率下降

5

操作员操作， 操作员操作， 引起负荷线性下降

0

0

核功率

100%FP

汽轮机负荷

1000MW

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时间,min 时间,min

失配率方向改变， 失配率方向改变， 控制棒有所回升

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响应功率失配， 响应功率失配， 控制棒下插

控制棒棒位， 棒组 控制棒棒位，D棒组

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时间,min 时间,min

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Tref跟踪 汽轮机负荷 T 有延缓，并有所增加 av有延缓，

TAV及Tref

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时间,min 时间,min

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时间,min 时间,min

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Tav上升，引起 上升， 液位增加

0

0

稳压器压力

20MPa

稳压器液位

100%

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时间,min 时间,min

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时间,min 时间,min蒸汽流量跟随 汽轮机负荷变化

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5

给水流量跟随 蒸

汽流量

0

0

蒸汽流量

5t/h

给水流量

5t/h

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三、负荷阶跃上升的瞬变该过程是一个汽轮机负荷阶跃上升的过程。 该过程是一个汽轮机负荷阶跃上升的过程。由于核电 厂设计要求是能满足±10%FP阶跃变化的能力 阶跃变化的能力， 厂设计要求是能满足±10%FP阶跃变化的能力，因此反应 堆也具有较好的响应能力。 堆也具有较好的响应能力。 在负荷变化过程中，需要记录负荷、核功率、棒位、 在负荷变化过程中，需要记录负荷、核功率、棒位、 稳压器压力与水位、平均温度和参考温度、蒸汽流量、 稳压器压力与水位、平均温度和参考温度、蒸汽流量、给 水流量、蒸汽发生器水位与压力等参数的变化。 水流量、蒸汽发生器水位与压力等参数的变化。

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时间,min 时间,min

2

时间,min 时间,min

2

1

1

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操作员以每分钟200%FP 操作员以每分钟 增加汽轮机负荷

0

核功率响应棒的 提升而迅速增加

汽轮机负荷

1000MW

核功率

100%FP

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时间,min 时间,min

控制棒棒位稳定 在对应位置。 在对应位置。

2

控制棒连续以8步 提升， 控制棒连续以 步/min提升， 提升 以调节T 的差值。 以调节 av和Tref的差值。 控制棒D迅速提升， 控制棒 迅速提升， 迅速提升 以响应功率失配回路 中Tref的增加

1

控制棒棒位， 棒组 控制棒棒位，D棒组

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时间,min 时间,min

2

1

Tref跟踪 汽轮机负荷

Tav有延缓，然后有所减小 有延缓，

TAV及Tref

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时间,min 时间,min

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时间,min 时间,min

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1

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由于功率失配， 由于功率失配， 引起液位先降低 ，后上升

稳压器压力

20MPa

稳压器液位

100%

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时间,min 时间,min

2

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为适应负荷阶跃变化， 为适应负荷阶跃变化， 蒸汽流量一开始有较大增长

0

蒸汽流量

5t/h

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四、负荷快速下降时的瞬变反应堆以5%FP/min快速从100%FP降至50%FP。 反应堆以5%FP/min快速从100%FP降至50%FP。所要记录 5%FP/min快速从100%FP降至50%FP 的参数同前，并且还需要记录旁排系统的数据。 的参数同前，并且还需要记录旁排系统的数据。