CPR1000型機(jī)組汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)窗口優(yōu)化分析

魏彤路

摘 要

CRP1000型機(jī)汽動(dòng)輔助給水泵水力部件檢修后，必須在上行階段執(zhí)行綜合試驗(yàn)進(jìn)行再鑒定，但由于試驗(yàn)前需要VVP暖管，所以常規(guī)島必須完成汽測(cè)檢修，對(duì)于常規(guī)島汽輪機(jī)開(kāi)缸的大修，如果在標(biāo)準(zhǔn)熱停堆工況執(zhí)行該試驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致大修工期增加，所以在熱備用工況執(zhí)行該試驗(yàn)可節(jié)省大修關(guān)鍵路徑2天。

關(guān)鍵詞

CPR1000;汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn);大修窗口優(yōu)化

中圖分類號(hào)： TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.057

0 背景

某核電站大修需更換汽動(dòng)輔助給水泵二級(jí)葉輪，定期試驗(yàn)監(jiān)督大綱要求更換水力部件后執(zhí)行汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)，該試驗(yàn)要求打開(kāi)三臺(tái)主蒸汽隔離閥，因此需在主蒸汽系統(tǒng)暖管后執(zhí)行，而主蒸汽暖管又需要主機(jī)盤車投運(yùn)、二回路真空建立，同時(shí)該輪大修有常規(guī)島低壓缸開(kāi)缸檢修，如果在熱停堆工況執(zhí)行該試驗(yàn)需增加2天大修工期。

若汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)在熱停執(zhí)行，則熱停期間的VVP暖管會(huì)占用大修關(guān)鍵路徑，同時(shí)核島進(jìn)度需要等待常規(guī)島系統(tǒng)恢復(fù)約2天時(shí)間，如果在熱備用工況執(zhí)行該試驗(yàn)，VVP暖管退出關(guān)鍵路徑同時(shí)節(jié)省2天大修工期，無(wú)需等待常規(guī)島系統(tǒng)提前恢復(fù)，避免了在堆芯熱量較低的上行熱停平臺(tái)進(jìn)行VVP暖管。但是在熱備用工況執(zhí)行該試驗(yàn)不滿足上游導(dǎo)則和試驗(yàn)程序要求，需進(jìn)一步分析評(píng)價(jià)。

1 汽動(dòng)輔助給水泵試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

本試驗(yàn)為《CPR1000型機(jī)組安全相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備定期試驗(yàn)監(jiān)督大綱》要求的監(jiān)督項(xiàng)目。在兩相中間停堆-預(yù)熱排出系統(tǒng)未連接工況試驗(yàn)，計(jì)算在一條給水管線破裂情況下，檢查至每個(gè)完好可用的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)壓力為86bar.a的蒸汽發(fā)生器的流量滿足要求。檢查正常情況下汽動(dòng)輔助給水泵向各蒸汽發(fā)生器供水量的一致性。

試驗(yàn)周期為兩個(gè)換料周期。

1.2 試驗(yàn)條件

機(jī)組狀態(tài)及試驗(yàn)條件：本試驗(yàn)在蒸汽發(fā)生器冷卻模式：兩相中間停堆工況執(zhí)行，蒸汽發(fā)生器水位由主給水系統(tǒng)或輔助給水系統(tǒng)維持。

·輔助給水系統(tǒng)處于備用或運(yùn)行狀態(tài);

·三臺(tái)主泵已投運(yùn);

·輔助給水水箱水位≥11.5m，，且補(bǔ)水通道可用;

·輔助給水、主給水、主蒸汽系統(tǒng)測(cè)量通道可用;

·主蒸汽隔離閥開(kāi)啟，通過(guò)蒸汽聯(lián)箱，三臺(tái)蒸汽發(fā)生器具有相同的壓力。

1.3 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

在一條給水管線破裂的情況下（下游管線壓力1bar.a），未受影響的蒸汽發(fā)生器在86bar.a時(shí)，給水流量≥45m3/h;

輔助給水系統(tǒng)的運(yùn)行準(zhǔn)則：在控制閥全開(kāi)時(shí)，在三條給水管線上最大允許偏差≤10%

四臺(tái)輔助給水泵運(yùn)行時(shí)至破管的蒸汽發(fā)生器的總流量QRC≤250m3/h，計(jì)算時(shí)采用保守方法：取最近一次電動(dòng)輔助給水泵全流量試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，直接將至破管SG的流量相加（更為精確的計(jì)算也可采用四臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行法求得）。

經(jīng)相關(guān)專業(yè)測(cè)算，得出汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)的試驗(yàn)公式，在熱停、熱備執(zhí)行均適用，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響。

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

機(jī)組處于NS/SG熱停堆工況（目前上游導(dǎo)則和程序要求）→輔助給水系統(tǒng)在線完成，輔助給水系統(tǒng)水箱液位滿足技術(shù)規(guī)范要求→主蒸汽隔離閥已經(jīng)開(kāi)啟→主控制室后備操作盤同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵→雙泵全流量運(yùn)行2～3min后停泵（按機(jī)組蒸汽發(fā)生器水位實(shí)際狀態(tài)）→記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果。

2 機(jī)組安全相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備定期試驗(yàn)監(jiān)督大綱及上游設(shè)計(jì)文件要求

《機(jī)組安全相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備定期試驗(yàn)監(jiān)督大綱》中要求更換水利部件后執(zhí)行此試驗(yàn)。

上游導(dǎo)則PTR（AAX39ASG001DNHX45SS1）要求，試驗(yàn)可以在熱停堆平臺(tái)或熱備平臺(tái)執(zhí)行。PTC（AAX39ASG003CS314 5GN-1）要求，試驗(yàn)在熱停堆平臺(tái)。CPR1000型機(jī)組運(yùn)行技術(shù)規(guī)范認(rèn)為在2%Pn之前只要完成系統(tǒng)檢修并且在線正確就認(rèn)為該系統(tǒng)是可用的，CPR1000型機(jī)組汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)程序建議的窗口為蒸汽發(fā)生器冷卻模式-兩相中間停堆工況。

綜上所述，CPR1000型機(jī)組在2%Pn之前完成汽動(dòng)輔助泵綜合試驗(yàn)滿足PTR及運(yùn)行技術(shù)規(guī)范的要求，試驗(yàn)程序和PCT中只是說(shuō)在熱停堆平臺(tái)試驗(yàn)，并沒(méi)有說(shuō)在熱備用工況完成試驗(yàn)是不可以的，并且反應(yīng)堆臨界前檢查的控制點(diǎn)程序中并未明確要求臨界簽字前需要完成汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)。

3 優(yōu)化方案分析

3.1 超功率風(fēng)險(xiǎn)

關(guān)于2%核功率以下完成汽動(dòng)輔助給水泵綜合試驗(yàn)，試驗(yàn)期間使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽，同時(shí)向蒸汽發(fā)生器注入冷水（水溫低于主給水泵通過(guò)除氧器加熱過(guò)的水溫），會(huì)造成蒸汽發(fā)生器二次測(cè)溫度降低，同時(shí)導(dǎo)致一回路溫度降低，試驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致一回路溫度下降，存在造成一回路核功率上漲超過(guò)2%的風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)該情況對(duì)CPR1000型機(jī)組歷次大修在2%Pn前熱備用工況執(zhí)行該試驗(yàn)，一回路溫度變化情況如下：

從表中可得出如下結(jié)論：

該試驗(yàn)在熱備用工況下實(shí)施，對(duì)一回路溫度擾動(dòng)明顯小于熱停堆窗口，在熱備用窗口實(shí)施，試驗(yàn)初態(tài)一回路溫度越高變化越大，試驗(yàn)初態(tài)的溫度盡可能低，控制在0.5%Pn可很好地避免試驗(yàn)過(guò)程中功率超過(guò)2%Pn，同時(shí)在試驗(yàn)前將蒸汽發(fā)生器水位提升至0米左右，提升蒸汽發(fā)生器水裝量，減少試驗(yàn)注入冷水帶來(lái)的溫度擾動(dòng);同時(shí)在試驗(yàn)期間密切關(guān)注一回路溫度、壓力、核功率及蒸汽發(fā)生器水位，一旦有非預(yù)期改變（如一回路溫度下降過(guò)大），立即停運(yùn)汽動(dòng)輔助給水泵，并通過(guò)改變控制棒棒位控制一回路溫度和核功率，提前熟悉程序，盡量縮短試驗(yàn)時(shí)間。

為確定一回路冷卻后核功率上漲情況，如果該輪大修有該試驗(yàn)，可在大修前要求設(shè)計(jì)院依據(jù)《核設(shè)計(jì)報(bào)告》給出的計(jì)算結(jié)果：計(jì)算出一回路平均溫度下降1℃造成增加的核功率不超過(guò)1.5%Pn即可。例如“某循環(huán)零功率物理試驗(yàn)后，熱備用（以0.5%功率計(jì)算）時(shí)，溫度下降1℃，引入9.204pcm反應(yīng)性，同時(shí)功率上升0.6%Pn?！卑凑障陆?℃計(jì)算，試驗(yàn)期間功率最大波動(dòng)到1.1%Pn，滿足運(yùn)行技術(shù)規(guī)范中2%Pn之前完成再鑒定的要求，滿足技術(shù)規(guī)范對(duì)于2%Pn之前汽動(dòng)輔助給水泵完成再鑒定的要求。

4 小結(jié)

確保核功率不高于2%Pn前完成試驗(yàn)，可以為常規(guī)島為關(guān)鍵路徑的大修節(jié)省至少2天大修工期，所以在上述風(fēng)險(xiǎn)可知可控的情況下，可推廣實(shí)施該大修優(yōu)化。