1250MW核电机组汽轮发电机组非核蒸汽冲转实践

本文阐述并讨论了某1 250 MW核电汽轮发电机组非核蒸汽冲转试验的目的、冲转方案的选择、汽源能力及冲转蒸汽量的估算,并对该机组非核蒸汽冲转试验的具体实施情况、试验整体结果及发现的主要问题进行了分析研究,重点对机组振动数据、主油泵出力数据进行了分析和评价,并对冲转过程中发现的问题进行了总结,为后续同类型机组非核蒸汽冲转试验提供借鉴。     

汽轮发电机组的非核蒸汽冲转试验

简要介绍了秦山核电站300MW汽轮发电机组非核蒸汽冲转试验的目的、程序、冲转用汽源方案的比较和选定、冲转汽量的估算、冲转试验参数限制以及冲转前一、二回路系统的准备工作。冲转试验的程序分成600r/min、1200r/min和3000r/min三个速度等级进行。从冲转试验中测得的轴绝对振动、轴承金属温度、轴承回油温度以及凝汽器真空度等参数表明,机组设计、制造、安装和控制调节系统的速度控制是良好的。     

蒸汽发生器二次侧打压试验水温控制与水质调节

M310型机组蒸汽发生器二次侧水压试验,是对蒸汽发生器二次侧管板的严密性及相关系统耐压性的验证。由于蒸汽发生器的重要性,其水压试验用水对温度及水质有着严格的要求。通过对福清核电1号机组二回路水压试验水温控制和水质调节的探讨,有助于对M310型机组蒸汽发生器水压试验准备工作起到良好的指导意义。     

凝汽器检漏架频繁触发报警问题分析和处理

核电厂凝汽器发生海水泄漏会使二回路凝结水中进入不挥发性盐,高浓度杂质会增加蒸汽发生器传热管腐蚀。凝汽器检漏架用于监测凝汽器是否存在海水泄漏,当海水发生泄漏时凝汽器检漏架能够在第一时间触发报警并确定泄漏点大概位置,缩小后续人员排查漏点范围,节约排查时间,及时消缺。福建福清核电厂2号机组自商运以来1号检漏架频繁触发报警,干扰主控操纵员对机组状态的正确判断,影响机组的安全稳定运行。文章分析了1号检漏架频繁触发报警的主要原因,并给出了应对措施;且此问题普遍存在于M310型压水堆,谨以此文供其他同类型电厂参考。     

"华龙一号"主蒸汽隔离阀控制特点及现场问题处理

主蒸汽隔离阀作为核电厂控制二回路通断的重要关键设备,长期依赖进口."华龙一号"福清核电5号机组采用首台国产化主蒸汽隔离阀设备,不仅满足正常开关、五秒快关和局关的设计要求,还可通过"带载"试验检查阀门快关电磁阀和分配阀的可靠性.以福清核电5号机组为例,说明国产主蒸汽隔离阀的控制原理和特点,比较与M310机组在系统设备和逻...     

汽轮发电机组安装控制与振动预防

汽轮发电机组的安装作为整个核电安装工程的重要组成部分,因其精度要求高,难度大,工艺复杂等特点,一直是各核电厂安装控制的重点,也是机组后续安全经济运行的重要保障。文章通过对汽轮发电机组安装控制要点进行总结,着重对汽轮发电机组安装过程中能引起机组振动的关键工序进行分析,并采取相应的控制措施,为后续同类机组提供相关指导和经验。     

秦山第二核电厂2号机组汽轮机误快速降负荷瞬态分析

描述了秦山第二核电厂2号机组因反应堆冷却剂低选平均温度误信号引起汽轮发电机组快速降负荷的瞬态工况,给出了瞬态过程中主要参数的变化情况,分析了机组控制系统的响应(尤其是棒控系统、蒸汽向冷凝器排放控制系统的动作)情况.分析结果表明,由于棒控系统和蒸汽向冷凝器排放控制系统的输入信号采用高选平均温度,因此,在瞬态过程中,两个控制系统能根据平均温度与参考温度的温差值协调运行,同时,蒸汽发生器水位、稳压器水位与压力等其它主要控制系统响应正确、及时,最终将机组稳定在较低的功率状态下.     

福清核电厂3号机组单独发电运行功能分析及要求

福清核电厂3、4号机组是双堆布置核电厂,两个机组建设设计时间间隔为8~10个月,目前实际施工间隔为23个月。由于是双堆布置核电厂,3号机组部分运行功能使用了4号机组的功能和设备,本文从保证3号机组如期运行角度分析了对4号机组功能和设备的使用情况,并提出了部分改进建议。     

核电厂二回路热力系统的参数优化

提高核电厂的热效率可带来巨大的经济效益。本文采用定功率法对核电厂二回路热力系统进行热平衡计算。以二回路蒸汽压力和冷凝器传热端差为优化变量,在满足蒸汽发生器蒸汽产量、高低压缸功率比和低压缸排汽压力在某一范围内变化的约束条件下,寻求核电厂效率的最大值。文章对优化变量的敏感性进行分析,利用新型混合粒子群算法进行优化计算后,核电厂效率提高了0.5%,优化效果显著。     

秦山核电厂320 MWe机组汽轮发电机组增容改造的堆机电匹配研究

在初步分析秦山核电厂320 MWe机组堆机电匹配的条件、传统方法和特点基础上,应用当前先进和高效的热工水力计算、管道阻力计算和热平衡计算软件,以机组增容改造的要求功率为目标,在确保核岛堆功率不超过加强工况功率的前提下,根据蒸汽发生器（SG）出口主蒸汽的不同压力、不同流量,按照一定的步长,同时考虑不同的给水温度、合理的主蒸汽管道阻力、优化的冷端参数,结合当前汽轮发电机组的设计、制造先进技术,进行热工水力和热平衡迭代计算,形成了优化的汽轮机进口主蒸汽参数及机组发电功率,在满足实现功率目标的同时,机组效率也得到一定提升。机组增容改造后,堆机电的参数及性能能够得到更好地匹配,机组的运行也更为安全、稳定和经济。     

核电厂声学泄漏监测系统的设计和验证

介绍VVER-1000型核电厂声学泄漏监测系统的设计基准和功能,给出判断泄漏过程、确定泄漏量和泄漏位置的系统算法。建立主回路声模型结构图,计算得到环路背景噪声分布,并和实际机组上的试验结果进行对比。建立管道模型的试验台架,并对管道模型进行了试验验证。根据试验数据得到用于计算泄漏量大小和泄漏位置的相关系数。通过核电厂声学泄漏监测系统的设计和验证,为开发田湾核电厂1、2号机组在线的核电厂声学泄漏监测系统奠定了基础。      

阳江核电站R棒频繁动作问题分析

阳江核电站1、2、3号机组，在第2、第3核燃料循环期间，一回路温度控制棒（R棒）每天频繁动作，严重影响机组安全运行。从R棒的逻辑控制原理、堆芯装载等方面进行分析，将一阶惯性、超前滞后、微分环节的传递函数，转换为差分方程进行理论计算，并在模拟机上进行了87%FP（满功率）平台一回路温度±4℃扰动试验，试验结果表明修改的参数正确，可以解决R棒频繁动作问题。阳江核电站2号机组实施修改参数后，R棒动作正常，机组稳定运行期间，R棒动作2次/日。      

M310改进型核电机组年换料堆芯装料操作方案研究

M310改进型核电机组年换料堆芯在装料操作过程中存在困难，通过M310改进型核电机组年换料堆芯的布置、燃料组件变形形式和装载措施的研究，福清核电厂1号机组第2次大修堆芯装料操作方案为例，基于对燃料组件变形特性的分析和装载基本假设，对现有的“蛇形”装料法进行深入分析，提出修正最后3排燃料组件的装载次序的优化改进方案。经实际装料验证，优化后的年换料堆芯装料操作方案是可行的，能显著提高装料的安全性与效率。      

核电厂数字化仪表控制系统商品级物项适用性确认方法研究与应用

随着核电建设步伐的加大,国产化核电厂数字化仪表控制系统（DCS）面对着极大的市场需求,但是DCS中执行或影响安全功能所需的大量零部件难以寻找到满足法规要求的核级供应商,只能采用非核级供应商的基于一般工业要求的非核级设备即商品级物项。这些商品级物项根据法规要求,需要对其品质进行充分的控制和保证。参考当前国际经验,应用商品级物项适用性确认（CGD）是一个成功的方法。本文结合田湾核电站5&6号机组安全级DCS的设计与供货工作,对国内外相关标准及CGD过程和方法进行研究和探讨,摸索出一套适合国内CGD的工作体系和方法。相关方法已在田湾核电站5&6号机组中得到成功应用,对未来在国内乃至国际整个核电领域中商品级物项的正确应用具有一定的参考价值。      

基于流热固耦合的核电蒸汽发生器传热管热应力数值模拟

以大亚湾核电站蒸汽发生器为原型,基于相似模化原理建立了蒸汽发生器简化物理模型。采用两流体模型及热弹性力学基本关系式分别描述气液两相流沸腾相变过程和热应力变化规律。利用CFX对一、二回路侧流体流动传热及与传热管的耦合换热过程进行了数值模拟,并在ANSYS WORKBENCH中实现了流体温度场载荷向结构的传递,进而对传热管进行稳态热分析和热应力分析。计算结果表明：二回路出口质量含汽率为24.5%,冷却剂出口温度为296.2 ℃,均与大亚湾蒸汽发生器实际运行参数相符;传热管热应力与其壁面温差分布一致,且沿壁厚方向先减小后增大,并存在中性层,传热管最大热应力为54.5 MPa。研究结果为蒸汽发生器的优化设计及安全运行提供了一定的理论支撑。     

堆芯功率分布重构的两种空间统计性算法

本工作提出两种基于空间统计性理论的堆芯功率分布重构算法：普通克里金方法是一种基于空间自协方差的最优插值法;卡尔曼滤波方法是一种有效结合理论计算与测量数据的数据同化方法。应用秦山第二核电厂3号机组和大亚湾核电站1号机组的测量数据对上述两种方法的功率分布重构精度进行了验证,并与耦合系数法（CECOR）的重构精度进行了比较。结果表明,两种方法的重构误差均满足工程要求,且重构精度优于耦合系数法。     

蒸汽发生器液位控制系统手自动切换的前馈补偿研究

当前蒸汽发生器（SG）液位控制系统手自动切换信号复制回路的设计中,液位控制器运算基准为切换时的汽水失配信号,主给水流量调节阀由手动模式切到自动模式后导致SG液位控制系统失去快速调节给水流量的前馈作用。针对该问题,结合阳江核电厂4号机组SG液位高高跳堆事件,提出了针对手自动切换操作方式和系统设计的2种优化方案。针对操作方式的优化,在主给水流量调节阀投自动前,手动平衡汽水流量;针对系统设计的优化,增加汽水失配判断环节和前馈自动补偿环节。通过SG液位扰动试验证明,所提出的优化方案能有效提高手自动切换后控制系统的调节速度、减小超调量,对核电机组安全运行水平提升有重要贡献。      

运行条件对蒸汽发生器热工参数影响的仿真研究

以减轻蒸汽发生器破管事故及考察核电站电力升级为目的,参考大亚湾核电站蒸汽发生器的运行参数,基于分布参数法建立了核动力蒸汽发生器一维数学模型,开发了基于MATLAB的动态仿真程序,进行了改变运行条件时蒸汽发生器热工参数仿真计算。计算结果表明:与满负荷正常运行条件相比,在降低二回路运行温度或增加二回路流量时,二回路预热段变短,出口焓大幅升高;质量含汽率在降低温度时提高54%,增加流量时提高28%;一、二回路及管壁整体温度降低;一回路和内壁温降增大。该计算结果揭示了蒸汽发生器的内在传热规律,可为缓解U形管恶化及提升电力的相关操作提供一定理论依据。     

核电站蒸汽发生器数字化仪表与控制对象实时仿真系统技术研究

采用U型管蒸汽发生器动态特性分析数学模型,研制开发了核电站蒸汽发生器实时仿真系统。该系统与控制系统形成能够相互作用的闭环系统,用于为核电站数字化仪表与控制(I&C)开发提供仿真对象及进一步控制方案研究。运用该系统对蒸汽发生器变工况进行了计算,所得结果与核电站仿真机的计算结果符合较好,为核电站仪表与控制(I&C)系统数字化开发提供了理论依据。     

核岛重要设备和管道液压阻尼器的结构及维护

为了使核岛重要设备和管线在地震或事故工况下保证其安全性,在田湾核电站1、2号机组核岛重要设备和管道上,如蒸汽发生器、稳压器、稳压器波动管线等,安装有抗震液压阻尼器。文章介绍了田湾核电站核岛重要设备和管道使用的液压阻尼器的结构、功能、常见的缺陷,以及处理和对液压阻尼器进行的预防性维护及台架试验等。