高加單列隔離對機組的影響

高建平

【摘 要】本文通過某核電廠2號機組高壓加熱器B列隔離前后的參數對比，以及高加隔離前后機組總效率計算，得出高加單列隔離后維持核功率不變所需電功率降負荷數值，為操縱員瞬態響應提供依據。

【關鍵字】高加；隔離；效率；核功率；電功率

中圖分類號： TM621 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2457（2018）06-0109-002

【Abstract】This paper compares the parameters before and after isolation of the B-column high-pressure heater of the No.2 unit of a nuclear power plant， and calculates the total efficiency of the unit before and after the high-plus-isolation， and obtains the value of the electric power reduction load required to maintain the nuclear power unchanged after isolation and isolation.

【Key words】High-voltage；Isolation； Efficiency； Nuclear power； Electric power

2018年1月，某核電廠2號機組高壓加熱器因液位計故障導致2AHP高加B列隔離，高加隔離后，因機組效率下降，為避免核功率超限，操縱員緊急降低電功率至1053MW；故障處理完成后，重新投入B列高加，升功率至滿負荷1089MW。高壓加熱器隔離是核電廠典型的一種運行瞬態，針對此類瞬態的運行響應也是核電站操縱員必備的技能，但目前的運行處理規程中沒有明確給出高壓加熱器隔離后降功率數值，本文通過比較高加隔離前后機組相關運行參數的變化，分析高加單列隔離對機組重要參數及效率的影響，為操縱員瞬態響應提供理論依據。

背景介紹：該核電機組設有2列高壓加熱器，每列2組加熱器，采用汽輪機高壓缸抽汽作為加熱蒸汽。正常運行時加熱蒸汽走殼側，主給水走管側，加熱蒸汽冷凝后逐級自流最后返回除氧器；高壓加熱器液位高高時自動隔離，高壓缸抽汽閥門聯鎖關閉。

1 高加單列隔離對機組效率的影響

1.1 2AHP高加B列隔離前：

方法一：直接計算效率

機組熱功率為：Pth=2868MW

機組電功率為：W=1089MW

則機組總效率：η=1089/2868=37.97%。

方法二：由熱力參數校核計算效率（參數見附表1）

Pth=Q*（h1-h0）

其中：Q=5727T/h

根據附表1查閱焓熵圖可知：h0=969.93kJ/kg；h1=2776.91kJ/kgPth=Q*（h1-h0）=5727*1000÷3600*（2776.91-969.93）=2874.6MW則：η=1089/2874.6=37.88%

倆種方法計算的效率偏差很小，可信度較高。

表1 單列高加隔離前后主要參數變化

1.2 2AHP高加B列隔離后：

方法一：直接計算效率

機組熱功率為：Pth=2852MW

機組電功率為：W=1053MW

則機組總效率：η=1053/2852=36.92%。

方法二：由熱力參數校核計算效率（參數見附表1）

Pth=Q*（h1-h0）

其中：Q=5301T/h

根據附表1查閱焓熵圖可知：h0=832.64kJ/kg；h1=2777.04kJ/kg；Pth=Q*（h1-h0）=5301*1000÷3600*（2777.04-832.64）=2863.1MW

則：η==1053/2863.1=36.78%

倆種方法計算的效率偏差很小，可信度較高。

2 高加單列隔離對機組出力的影響

由上節計算可知，因高加隔離導致機組效率下降，若保持機組電功率不變，則機組核功率可能超出技術規范102%Pn的限制，因此機組發生單列高加隔離時，需操縱員立即手動降功率，以保持核功率在限制值內。

正常運行時：機組總效率η1=37.925%（取倆種計算方法均值）

高加單列隔離后：機組總效率η2=36.85%（取倆種計算方法均值）

反應堆額定熱功率Pth=2895MW，假設高加隔離前后，反應堆功率不變，維持額定值，則機組因效率變化導致的電功率變化ΔP=Pth*（η1-η2）=2895*（0.37925-0.3685）=31MW（取均值），ΔPmax=Pth*（η1max-η2min）=2895*（0.3797-0.3678）=34.45MW（取最大值）；

綜上，高加單列隔離后，為維持機組核功率不變，機組電功率需降低31-35MW，以滿足技術規范的限制要求。

3 高加單列隔離對機組的其他影響

3.1 主蒸汽：

由附表1參數可知高加單列隔離后，主蒸汽壓力稍降，但主蒸汽溫度不變，主蒸汽仍為飽和蒸汽，對下游汽輪機的運行不會產生附加影響。

3.2 除氧器：

高加單列隔離后，因返回除氧器的排氣、疏水量減少，導致除氧器溫度、壓力微降，但除氧器仍處于飽和狀態，溫度、壓力參數也在額定范圍內，操縱員不需進行額外干預。

3.3 凝結水：

因高加隔離后，MSR的高溫疏水直接排往凝汽器導致凝汽器熱源增加，凝結水溫度升高，凝汽器真空升高，以上參數變化幅度較小且在額定范圍內，對機組正常運行沒有影響，也不需操縱員手動干預；但因除氧器接收的疏水排氣減少，為維持其液位穩定，所需凝結水的流量升高，如附圖2中，高加隔離前凝結水流量穩定在3500T/h，高加單列隔離后凝結水流量立即升高至接近3900T/h（額定值3916T/h），之后隨著電功率降低逐漸下降并穩定在3600-3850T/h之間；由此可見高加隔離后凝結水泵有超出額定流量的風險，需操縱員密切關注，必要時進行適當干預，防止凝結水泵超流量。

4 結論

綜合以上分析可知，高加單列隔離后因主給水加熱汽源減少，導致主給水溫度顯著降低，因此機組總效率下降，為防止機組核功率超出限值，操縱員需將電功率降低31-35MW，確保機組安全穩定運行，另外高加隔離后進入除氧器的疏水及排氣減少，凝結水流量上升，凝結水泵有超出額定流量的風險，需操縱員密切關注，必要時進行適當干預，防止凝結水泵超流量。