停機(jī)不停堆的瞬態(tài)過程以及風(fēng)險(xiǎn)分析

周建章

【摘 要】本文主要介紹了停機(jī)不停堆時(shí)一回路平均溫度，蒸汽發(fā)生器水位，穩(wěn)壓器壓力，穩(wěn)壓器水位的變化過程和控制系統(tǒng)對(duì)這些參數(shù)的調(diào)節(jié)，滿功率情況下發(fā)生停機(jī)不停堆時(shí)，核功率大于30%時(shí)的停堆風(fēng)險(xiǎn)分析以及對(duì)停機(jī)不停堆規(guī)程I6的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】停機(jī)不停堆;最終功率整定值;GCT-C的控制

中圖分類號(hào)： TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）08-0113-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.08.048

【Abstract】This paper mainly introduces the change process of the average temperature of the first circuit， SG level，pressuizer pressure，pressuizer level and control of these parameters control system，when happen turbine trip but reactor not trip in full power，the risk analysis of reactor trip when nuclear power beyond 30%，and the application of I6 rules.

【Key words】Turbine trip but reactor not trip;Final power set point;GCT-C control

0 引言

在機(jī)組正常運(yùn)行過程中，可能會(huì)出現(xiàn)甩負(fù)荷或汽機(jī)跳閘這種瞬態(tài)，特別是涉及到二回路故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)停機(jī)不停堆的情況，汽機(jī)跳閘后，如果同時(shí)伴隨有核功率大于30%PN（P16信號(hào)）和凝汽器不可用，或者同時(shí)伴隨有核功率大于30%PN和GCT-C不可用，則反應(yīng)堆會(huì)緊急停堆，因此，對(duì)于停機(jī)不停堆后，機(jī)組狀態(tài)的控制，I6規(guī)程的應(yīng)用顯得尤其重要。

1 停機(jī)不停堆時(shí)的瞬態(tài)過程及控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程

停機(jī)不停堆后，最終功率整定值回路觸發(fā)，產(chǎn)生最終功率整定值，棒控系統(tǒng)根據(jù)最終功率整定值所對(duì)應(yīng)的平均溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，GCT-C開啟一定開度產(chǎn)生一個(gè)人為負(fù)荷。兩者的共同作用使一二回路達(dá)到平衡，一回路平均溫度穩(wěn)定在參考溫度Tref上。同時(shí)，蒸汽發(fā)生器水位、穩(wěn)壓器水位、壓力等也在各自控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下穩(wěn)定在程序值，最終進(jìn)入停機(jī)不停堆的穩(wěn)定狀態(tài)。

1.1 停機(jī)不停堆時(shí)一回路平均溫度的瞬態(tài)過程

在停機(jī)不停堆的瞬態(tài)過程中，一回路平均溫度的控制手段有兩個(gè)，一個(gè)是GCT-C的T模式，另一個(gè)是控制棒組自動(dòng)方式。前者控制二回路負(fù)荷，后者控制反應(yīng)堆核功率。一回路平均溫度Tavg的變化取決于一回路熱功率P1和二回路負(fù)荷P2之差。二回路負(fù)荷包括電功率、GCT排放的功率等。P1>P2，則Tavg上升，P1

汽機(jī)脫扣后電功率迅速下降到0，瞬間核功率仍在100%PN，而GCT排凝汽器還沒有來得及全部打開，使P1>P2，Tavg上升。隨后，由于控制棒快速下插，核功率迅速下降，而GCT-C排汽閥快速打開，又使得P2迅速上升，P1

1.2 汽機(jī)脫扣后蒸汽發(fā)生器的水位變化過程及控制過程

汽機(jī)脫扣后，主汽門關(guān)閉，蒸汽發(fā)生器壓力快速上升，使蒸汽發(fā)生器水中的氣泡被迅速壓縮，蒸汽發(fā)生器水位快速降低。隨后GCT-C開啟，蒸汽發(fā)生器壓力快速下降，使蒸汽發(fā)生器水位快速恢復(fù)到原來水位。隨后，一回路平均溫度下降，給水變冷（失去抽汽加熱）所產(chǎn)生的冷水效應(yīng)顯露出來，使蒸汽發(fā)生器中的水嚴(yán)重收縮。水位低后，給水流量加大，給水增多，又加劇了水位的下降。在汽機(jī)脫扣后30S左右，平均溫度的變化速率開始變緩，冷水效應(yīng)也隨著時(shí)間和蒸汽發(fā)生器中水量的絕對(duì)增加而消失，水位開始回升。

蒸發(fā)器水位波動(dòng)期間，水位控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程為：汽機(jī)脫扣瞬間，蒸發(fā)器壓力上升，汽水母管壓差減小，給水流量減少。由于蒸汽流量信號(hào)要經(jīng)過一個(gè)濾波延時(shí)環(huán)節(jié)，瞬間基本不變，汽水失配信號(hào)使得主給水閥開度加大。同時(shí)APA泵轉(zhuǎn)速加大，出口壓力上升。隨后GCT-C開啟，蒸發(fā)器壓力又快速下降，汽水母管壓差增大，給水流量增加，主給水閥開度減小。隨著一回路平均溫度的降低，GCT-C開度逐漸減小，最后維持在一個(gè)固定開度上，蒸汽流量減小，給水流量相應(yīng)減小，主調(diào)節(jié)閥逐漸關(guān)小，汽水母管壓差也逐漸減小。最終使蒸發(fā)器水位趨于穩(wěn)定。

1.3 汽機(jī)脫扣后穩(wěn)壓器水位波動(dòng)過程

汽機(jī)脫扣后，下泄流量基本不變，而上充流量受穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的層層限制，變化也不大，因此，穩(wěn)壓器水位基本只受到一回路平均溫度變化的影響，水位變化的趨勢(shì)與平均溫度的變化趨勢(shì)基本相同，汽機(jī)脫扣后，平均溫度上升，穩(wěn)壓器水位由于膨脹而上升，隨后，平均溫度下降，穩(wěn)壓器水位也收縮下降，最后水位穩(wěn)定在294.6°C所對(duì)應(yīng)的整定值附近。整個(gè)過程中穩(wěn)壓器水位變化比較平緩。

1.4 汽機(jī)脫扣后穩(wěn)壓器壓力波動(dòng)過程

汽機(jī)脫扣后，平均溫度上升，水體膨脹，穩(wěn)壓器水位上升，由于活塞效應(yīng)，穩(wěn)壓器壓力也快速上升。雖然有噴淋作用，且壓力越高噴淋越大，但只有當(dāng)水位上升速度減慢之后，壓力才停止上升開始下降。隨后由于GCT-C開啟和控制棒快速下插，平均溫度降低，水體收縮，穩(wěn)壓器水位下降，加上噴淋仍在繼續(xù)，穩(wěn)壓器壓力急劇降到15.4MPa以下。平均溫度繼續(xù)降低，水體繼續(xù)收縮，水位繼續(xù)下降，壓力也繼續(xù)下降。降到一定值時(shí)，噴淋停止，加熱器投入，但水位下降對(duì)壓力的影響大，壓力繼續(xù)下降，隨后水位變化變緩，加熱器的作用使壓力逐漸上升，最終穩(wěn)定在15.5MPa左右。