AP1000核電機(jī)組大修中長(zhǎng)期規(guī)劃管理優(yōu)化研究

楊波

(中核集團(tuán)三門(mén)核電有限公司 浙江三門(mén) 317112)

AP1000機(jī)組大修規(guī)劃制定應(yīng)以提高機(jī)組可用率和能力因子，提升電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?yōu)槟康?，基于機(jī)組實(shí)際狀態(tài)，綜合考慮核電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、電網(wǎng)需求、機(jī)組燃耗策略、大修資源限制等因素制定，合理規(guī)劃未來(lái)十年的大修。

1 大修中長(zhǎng)期規(guī)劃編制原則

根據(jù)目前AP1000堆型機(jī)組燃料循環(huán)設(shè)計(jì)和發(fā)電中長(zhǎng)期規(guī)劃，結(jié)合周期性項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的大修重點(diǎn)項(xiàng)目，并考慮一定的電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)停影響，大修中長(zhǎng)期規(guī)劃遵循如下編制原則：

（1）滿(mǎn)足核安全相關(guān)法規(guī)制度、技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求。

（2）綜合考慮電網(wǎng)的負(fù)荷要求，結(jié)合發(fā)電廠中長(zhǎng)期發(fā)電規(guī)劃，大修應(yīng)合理避開(kāi)迎峰度夏用電高峰。

（3）考慮核電廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)需要，安排長(zhǎng)短交替策略進(jìn)行規(guī)劃，避免經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)過(guò)度的起伏。

（4）滿(mǎn)足燃料管理策略。

（5）滿(mǎn)足預(yù)防性維修大綱、在役檢查大綱、定期試驗(yàn)大綱的規(guī)范要求。

（6）合理調(diào)配大修資源，避免兩臺(tái)機(jī)組大修工期重疊，導(dǎo)致公用工器具及設(shè)備無(wú)法協(xié)調(diào)。

2 大修重點(diǎn)項(xiàng)目規(guī)劃策略

大修重點(diǎn)項(xiàng)目規(guī)劃的目的是合理安排重點(diǎn)項(xiàng)目的檢修時(shí)機(jī)，保證設(shè)備的可靠與安全。大修重點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)為直接影響大修工期以及核安全相關(guān)的重要設(shè)備，或是協(xié)調(diào)力度大、消耗資源多、工作周期長(zhǎng)的檢查及試驗(yàn)等。根據(jù)上述原則，以AP1000堆型為例，統(tǒng)計(jì)大修重點(diǎn)項(xiàng)目（見(jiàn)表1），為使大修中長(zhǎng)期項(xiàng)目規(guī)劃更加合理，按以下原則進(jìn)行調(diào)整：

（1）工作均衡原則：周期較短的重大檢修項(xiàng)目均勻分布在歷次短大修中，避免多列或多臺(tái)同類(lèi)型設(shè)備檢修工作過(guò)于集中，避免共模故障。例如對(duì)于AP1000特有的爆破閥檢修，根據(jù)項(xiàng)目周期以及檢修工序平均分配到每次大修執(zhí)行2個(gè)閥門(mén)，避免某次大修工作量突出。

（2）保證預(yù)維周期原則：按照項(xiàng)目的周期、工作條件合理安排大修預(yù)防性維修工作，確保不突破預(yù)防性維修項(xiàng)目的寬限期。

（3）統(tǒng)籌設(shè)備檢修原則：統(tǒng)籌同一隔離窗口的檢修項(xiàng)目，例如同一設(shè)備的電儀、機(jī)械、在役等項(xiàng)目，盡量集中安排，避免重復(fù)隔離。

（4）考慮檢修空間原則：對(duì)于檢修空間狹小的相關(guān)設(shè)備的解體檢修項(xiàng)目安排在不同大修執(zhí)行。比如在同一房間的重要閥門(mén)錯(cuò)開(kāi)大修窗口，避免人員及檢修工具扎堆。

3 大修工期解析

AP1000核電機(jī)組共設(shè)置3類(lèi)大修，分別為正常換料大修（短大修）、5年大修（中大修）和10年大修（長(zhǎng)大修）。據(jù)大修項(xiàng)目規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)大修窗口計(jì)劃，正常換料大修規(guī)劃工期30d，5年大修規(guī)劃工期35d，10年大修規(guī)劃工期45d，實(shí)際大修目標(biāo)工期將根據(jù)具體大修工作范圍有所優(yōu)化，10年六次大修按照“短短中短短長(zhǎng)”順序規(guī)劃。

三類(lèi)大修的工期區(qū)別主要在于無(wú)料工況下檢修項(xiàng)目安排。長(zhǎng)大修主要安排壓力容器役檢以及安排低低水位檢修窗口，除了首修之外的第二個(gè)長(zhǎng)大修，還需要執(zhí)行周期為6C的安全系統(tǒng)的流道試驗(yàn)，將占用無(wú)料工況下工期，預(yù)計(jì)較首修增加2d左右的大修工期。對(duì)于長(zhǎng)大修而言，AP1000堆型對(duì)比二代型壓水堆大修，減少了一回路水壓試驗(yàn)，減少了安全級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的檢修等項(xiàng)目。中大修需要考慮無(wú)料工況下的核島低低水位檢修窗口，進(jìn)行相關(guān)閥門(mén)檢修及預(yù)維，并且利用中大修安排中壓母線檢修以及核級(jí)管道焊縫檢查等。短大修不規(guī)劃核島低低水位檢修窗口。

表1 AP1000堆型大修重點(diǎn)檢修項(xiàng)目

4 大修中長(zhǎng)期管理優(yōu)化

AP1000堆型大修中長(zhǎng)期管理優(yōu)化是基于大修項(xiàng)目、大修工期、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、電網(wǎng)需求等多方面維度的優(yōu)化，需根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行工況和大修項(xiàng)目檢修工藝優(yōu)化，內(nèi)外部法規(guī)的變化持續(xù)對(duì)大修中長(zhǎng)期進(jìn)行修訂，以保證大修中長(zhǎng)期規(guī)劃的有效性和準(zhǔn)確性。在以下幾個(gè)方面提升：

（1）通過(guò)不斷在大修期間積累設(shè)備檢修經(jīng)驗(yàn)及熟悉設(shè)備預(yù)維大綱，調(diào)整重要設(shè)備的預(yù)維周期，例如容器內(nèi)部檢查和防腐工作同步，重要泵和電機(jī)的檢修同步，將安全系統(tǒng)流道試驗(yàn)安排在同一長(zhǎng)大修窗口，統(tǒng)籌考慮無(wú)料工況下的工作，進(jìn)一步縮短大修標(biāo)準(zhǔn)工期。

（2）目前對(duì)于AP1000標(biāo)準(zhǔn)換料大修的關(guān)鍵路徑主要在于汽輪機(jī)檢修，進(jìn)一步評(píng)估和優(yōu)化汽輪機(jī)開(kāi)缸檢查策略，實(shí)現(xiàn)短大修的工期突破。

（3）在燃料管理策略的前提下進(jìn)行優(yōu)化，采用降功率延伸運(yùn)行和犧牲燃耗深度的方法對(duì)循環(huán)長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)大修開(kāi)始日期，避免雙機(jī)組大修重疊。

（4）綜合考慮電網(wǎng)的負(fù)荷要求及社會(huì)用電需求，合理避開(kāi)迎峰度夏用電高峰期，在高峰期滿(mǎn)功率運(yùn)行?；诮陙?lái)的社會(huì)用電負(fù)荷趨勢(shì)，電網(wǎng)要求春節(jié)和國(guó)慶調(diào)停的概率較大，盡量將大修覆蓋春節(jié)及國(guó)慶等用電低谷，減少調(diào)峰、調(diào)停損失，同時(shí)注意大修結(jié)束日期即并網(wǎng)的日期避開(kāi)重大節(jié)假日，確保公司年度利潤(rùn)目標(biāo)最大化。

（5）工期較長(zhǎng)、電廠安全相關(guān)系統(tǒng)的技術(shù)改造項(xiàng)目，如果改造項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)關(guān)鍵路徑造成沖擊，根據(jù)每次大修的特點(diǎn)盡可能分步實(shí)施。

（6）電力市場(chǎng)改革也將影響核電廠的發(fā)電、大修的中長(zhǎng)期規(guī)劃，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的靈活性要求增加，需要及時(shí)思考研究核電機(jī)組參與競(jìng)價(jià)售電帶來(lái)的深入影響，統(tǒng)籌調(diào)整大修中長(zhǎng)期策略。

5 結(jié)語(yǔ)

AP1000作為三代核電技術(shù)的代表之一，在取得優(yōu)異的運(yùn)行業(yè)績(jī)的同時(shí)，也需要在大修業(yè)績(jī)上再創(chuàng)佳績(jī)，大修中長(zhǎng)期規(guī)劃仍有很大的提升和優(yōu)化空間，在充分運(yùn)用首次大修的良好實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)反饋基礎(chǔ)上，汲取國(guó)內(nèi)外同行電廠大修先進(jìn)理念，持續(xù)優(yōu)化大修標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，縮短大修工期，實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)利益最大化，創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值。