循環水入口溫度變化對機組功率的影響

王贊娥

【摘 要】在核電廠，循環水入口溫度的變化會導致真空的波動，從而使熱功率隨之變化。地處杭州灣的方家山1號機組因受潮汐和溫排水的影響循環水溫度日波動較大，從而導致機組熱功率會急劇上升，為保證既發揮機組潛力又防止機組超功率必須對循環水溫度的波動情況有所了解，并掌握其變化規律。

【關鍵詞】潮汐；循環水溫度；熱功率

0 引言

中核核電運行管理有限公司方家山1號機組坐落于杭州灣北部灣頂附近的秦山腳下，面向杭州灣。杭州灣總水域面積約5000km2，平均水深8～10m，地理形態上呈喇叭口狀，由于灣面的快速縮窄，漲潮時能量聚集，和其他喇叭口狀海灣一樣，杭州灣潮流十分強勁，潮差較一般河口大。由于漲、落潮量大流強，溫排水稀釋擴散條件十分優越。但是漲潮時方家山排水口的高溫水會順勢流向取水口方向，導致在落潮時取水口流入大量的高溫排水，從而使取水口溫度波動較大，導致機組熱功率產生了較大波動。

1 潮汐類型

海水每天都有漲潮或者退潮。由于海水的漲潮退潮是受到月球引力影響而產生的一種地理現象，因此漲潮退潮有規律可循。在一個潮汐周期（約24小時50分鐘，天文學上稱一個太陰日，即月球連續兩次經過上中天所需的時間）里，各地潮水漲落的次數、時刻、持續時間也均不相同。潮汐現象盡管很復雜，但大致說來不外三種基本類型。半日潮型、全日潮型和混合潮型。方家山機組所處的杭州灣屬于半日潮型，即一個太陰日內出現兩次高潮和兩次低潮，前一次高潮和低潮的潮差與后一次高潮和低潮的潮差大致相同，漲潮過程和落潮過程的時間也幾乎相等。

2 方家山1號機組海水入口溫度變化趨勢

根據2015年8月至9月的歷史數據，每日海水入口溫度的波動情況如圖1所示。

海水取水口距離海面有一定距離，由于海水底部溫度比較穩定，因此在漲潮時取水口處溫度變化不大，基本趨于穩定。當落潮時，由于取水口上部海水與海水表面高溫海水相互融合，使得海水溫度整體升高，因此落潮會造成循環水入口溫度迅速上升。

由圖1可以看出，日最大溫度差基本以半月為一周期進行波動，這與潮汐周期是一致的。而日最大溫度差與當日平均海水平均溫度關系不明顯，日最大溫度差的大小與漲潮劇烈程度有關，8月31日和9月6日海水波動情況如下圖2和圖3所示。

圖2、圖3分別為8月31日、9月6日海水溫度隨時間變化曲線，其中8月31日最大海水溫差為高峰值5.86℃，9月6日海水溫度差為低谷值2.42℃，明顯可以看出，31日漲落潮時間很短，大概在1h左右，海水溫度變化劇烈；而6日漲落潮時間較長，大概持續4h左右，海水溫度變化相對比較緩慢。當漲落潮相對劇烈時，海水漲落潮時間較短，海水表面的熱量在短時間內就被帶入取水口附近，使得冷端海水進口溫度突然升高，且溫升較大；當漲落潮時間較長時，表面的海水有較長的時間進行傳熱，使熱量較為均勻的進入海水取水口，故取水口海水溫度變化趨于平緩，且最高溫差較小。

3 功率的變化

循環水溫度的變化會引起凝汽器真空的變化，從而引起熱功率隨之波動，8月31日和9月6日機組熱功率變化曲線如下圖4、圖5所示。由熱功率變化曲線可以看出8月31日海水溫差時熱功率變化幅度也大，峰谷差值達80MW，而9月6日海水溫差較小時熱功率變化也變得平緩，峰谷差值約40MW。

4 結束語

方家山海水入口水溫每日變化兩次，統計時間段內海水入口水溫最大變化5.9℃，最小變化1.7℃。每日漲落潮持續時間及最高溫度差都成周期性變化，且與潮汐周期基本一致，可以推測方家山海水入口水溫的變化與潮位有關，且潮位變化越劇烈，海水溫度變化越劇烈。機組熱功率變化與海水溫度變化趨勢一致，當日溫差波動較大時功率變化也很大，所以在實際運行中應密切關注每日最大溫差以確認熱功率裕量，既能發揮機組潛力，也有效防止機組超功率。

[責任編輯：楊玉潔]