AP1000核電機組大修中長期規劃管理優化研究

楊波

(中核集團三門核電有限公司 浙江三門 317112)

AP1000機組大修規劃制定應以提高機組可用率和能力因子，提升電廠生產經營業績為目的，基于機組實際狀態，綜合考慮核電廠生產經營目標、電網需求、機組燃耗策略、大修資源限制等因素制定，合理規劃未來十年的大修。

1 大修中長期規劃編制原則

根據目前AP1000堆型機組燃料循環設計和發電中長期規劃，結合周期性項目數據庫的大修重點項目，并考慮一定的電網調峰、調停影響，大修中長期規劃遵循如下編制原則：

（1）滿足核安全相關法規制度、技術規格書的要求。

（2）綜合考慮電網的負荷要求，結合發電廠中長期發電規劃，大修應合理避開迎峰度夏用電高峰。

（3）考慮核電廠的生產經營需要，安排長短交替策略進行規劃，避免經營業績過度的起伏。

（4）滿足燃料管理策略。

（5）滿足預防性維修大綱、在役檢查大綱、定期試驗大綱的規范要求。

（6）合理調配大修資源，避免兩臺機組大修工期重疊，導致公用工器具及設備無法協調。

2 大修重點項目規劃策略

大修重點項目規劃的目的是合理安排重點項目的檢修時機，保證設備的可靠與安全。大修重點項目應為直接影響大修工期以及核安全相關的重要設備，或是協調力度大、消耗資源多、工作周期長的檢查及試驗等。根據上述原則，以AP1000堆型為例，統計大修重點項目（見表1），為使大修中長期項目規劃更加合理，按以下原則進行調整：

（1）工作均衡原則：周期較短的重大檢修項目均勻分布在歷次短大修中，避免多列或多臺同類型設備檢修工作過于集中，避免共模故障。例如對于AP1000特有的爆破閥檢修，根據項目周期以及檢修工序平均分配到每次大修執行2個閥門，避免某次大修工作量突出。

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

（3）統籌設備檢修原則：統籌同一隔離窗口的檢修項目，例如同一設備的電儀、機械、在役等項目，盡量集中安排，避免重復隔離。

（4）考慮檢修空間原則：對于檢修空間狹小的相關設備的解體檢修項目安排在不同大修執行。比如在同一房間的重要閥門錯開大修窗口，避免人員及檢修工具扎堆。

3 大修工期解析

AP1000核電機組共設置3類大修，分別為正常換料大修（短大修）、5年大修（中大修）和10年大修（長大修）。據大修項目規劃和標準大修窗口計劃，正常換料大修規劃工期30d，5年大修規劃工期35d，10年大修規劃工期45d，實際大修目標工期將根據具體大修工作范圍有所優化，10年六次大修按照“短短中短短長”順序規劃。

三類大修的工期區別主要在于無料工況下檢修項目安排。長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長大修，還需要執行周期為6C的安全系統的流道試驗，將占用無料工況下工期，預計較首修增加2d左右的大修工期。對于長大修而言，AP1000堆型對比二代型壓水堆大修，減少了一回路水壓試驗，減少了安全級轉動設備的檢修等項目。中大修需要考慮無料工況下的核島低低水位檢修窗口，進行相關閥門檢修及預維，并且利用中大修安排中壓母線檢修以及核級管道焊縫檢查等。短大修不規劃核島低低水位檢修窗口。

表1 AP1000堆型大修重點檢修項目

4 大修中長期管理優化

AP1000堆型大修中長期管理優化是基于大修項目、大修工期、生產經營目標、電網需求等多方面維度的優化，需根據機組的運行工況和大修項目檢修工藝優化，內外部法規的變化持續對大修中長期進行修訂，以保證大修中長期規劃的有效性和準確性。在以下幾個方面提升：

（1）通過不斷在大修期間積累設備檢修經驗及熟悉設備預維大綱，調整重要設備的預維周期，例如容器內部檢查和防腐工作同步，重要泵和電機的檢修同步，將安全系統流道試驗安排在同一長大修窗口，統籌考慮無料工況下的工作，進一步縮短大修標準工期。

（2）目前對于AP1000標準換料大修的關鍵路徑主要在于汽輪機檢修，進一步評估和優化汽輪機開缸檢查策略，實現短大修的工期突破。

（3）在燃料管理策略的前提下進行優化，采用降功率延伸運行和犧牲燃耗深度的方法對循環長度進行調整，調節大修開始日期，避免雙機組大修重疊。

（4）綜合考慮電網的負荷要求及社會用電需求，合理避開迎峰度夏用電高峰期，在高峰期滿功率運行。基于近年來的社會用電負荷趨勢，電網要求春節和國慶調停的概率較大，盡量將大修覆蓋春節及國慶等用電低谷，減少調峰、調停損失，同時注意大修結束日期即并網的日期避開重大節假日，確保公司年度利潤目標最大化。

（5）工期較長、電廠安全相關系統的技術改造項目，如果改造項目的實施對關鍵路徑造成沖擊，根據每次大修的特點盡可能分步實施。

（6）電力市場改革也將影響核電廠的發電、大修的中長期規劃，對機組運行的靈活性要求增加，需要及時思考研究核電機組參與競價售電帶來的深入影響，統籌調整大修中長期策略。

5 結語

AP1000作為三代核電技術的代表之一，在取得優異的運行業績的同時，也需要在大修業績上再創佳績，大修中長期規劃仍有很大的提升和優化空間，在充分運用首次大修的良好實踐和經驗反饋基礎上，汲取國內外同行電廠大修先進理念，持續優化大修標準工時，縮短大修工期，實現電廠經濟利益最大化，創造更多的社會價值。