停機不停堆的瞬態過程以及風險分析

周建章

【摘 要】本文主要介紹了停機不停堆時一回路平均溫度，蒸汽發生器水位，穩壓器壓力，穩壓器水位的變化過程和控制系統對這些參數的調節，滿功率情況下發生停機不停堆時，核功率大于30%時的停堆風險分析以及對停機不停堆規程I6的應用。

【關鍵詞】停機不停堆;最終功率整定值;GCT-C的控制

中圖分類號： TM623 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）08-0113-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.08.048

【Abstract】This paper mainly introduces the change process of the average temperature of the first circuit， SG level，pressuizer pressure，pressuizer level and control of these parameters control system，when happen turbine trip but reactor not trip in full power，the risk analysis of reactor trip when nuclear power beyond 30%，and the application of I6 rules.

【Key words】Turbine trip but reactor not trip;Final power set point;GCT-C control

0 引言

在機組正常運行過程中，可能會出現甩負荷或汽機跳閘這種瞬態，特別是涉及到二回路故障時會出現停機不停堆的情況，汽機跳閘后，如果同時伴隨有核功率大于30%PN（P16信號）和凝汽器不可用，或者同時伴隨有核功率大于30%PN和GCT-C不可用，則反應堆會緊急停堆，因此，對于停機不停堆后，機組狀態的控制，I6規程的應用顯得尤其重要。

1 停機不停堆時的瞬態過程及控制系統調節過程

停機不停堆后，最終功率整定值回路觸發，產生最終功率整定值，棒控系統根據最終功率整定值所對應的平均溫度進行調節，GCT-C開啟一定開度產生一個人為負荷。兩者的共同作用使一二回路達到平衡，一回路平均溫度穩定在參考溫度Tref上。同時，蒸汽發生器水位、穩壓器水位、壓力等也在各自控制系統的調節下穩定在程序值，最終進入停機不停堆的穩定狀態。

1.1 停機不停堆時一回路平均溫度的瞬態過程

在停機不停堆的瞬態過程中，一回路平均溫度的控制手段有兩個，一個是GCT-C的T模式，另一個是控制棒組自動方式。前者控制二回路負荷，后者控制反應堆核功率。一回路平均溫度Tavg的變化取決于一回路熱功率P1和二回路負荷P2之差。二回路負荷包括電功率、GCT排放的功率等。P1>P2，則Tavg上升，P1

汽機脫扣后電功率迅速下降到0，瞬間核功率仍在100%PN，而GCT排凝汽器還沒有來得及全部打開，使P1>P2，Tavg上升。隨后，由于控制棒快速下插，核功率迅速下降，而GCT-C排汽閥快速打開，又使得P2迅速上升，P1

1.2 汽機脫扣后蒸汽發生器的水位變化過程及控制過程

汽機脫扣后，主汽門關閉，蒸汽發生器壓力快速上升，使蒸汽發生器水中的氣泡被迅速壓縮，蒸汽發生器水位快速降低。隨后GCT-C開啟，蒸汽發生器壓力快速下降，使蒸汽發生器水位快速恢復到原來水位。隨后，一回路平均溫度下降，給水變冷（失去抽汽加熱）所產生的冷水效應顯露出來，使蒸汽發生器中的水嚴重收縮。水位低后，給水流量加大，給水增多，又加劇了水位的下降。在汽機脫扣后30S左右，平均溫度的變化速率開始變緩，冷水效應也隨著時間和蒸汽發生器中水量的絕對增加而消失，水位開始回升。

蒸發器水位波動期間，水位控制系統的調節過程為：汽機脫扣瞬間，蒸發器壓力上升，汽水母管壓差減小，給水流量減少。由于蒸汽流量信號要經過一個濾波延時環節，瞬間基本不變，汽水失配信號使得主給水閥開度加大。同時APA泵轉速加大，出口壓力上升。隨后GCT-C開啟，蒸發器壓力又快速下降，汽水母管壓差增大，給水流量增加，主給水閥開度減小。隨著一回路平均溫度的降低，GCT-C開度逐漸減小，最后維持在一個固定開度上，蒸汽流量減小，給水流量相應減小，主調節閥逐漸關小，汽水母管壓差也逐漸減小。最終使蒸發器水位趨于穩定。

1.3 汽機脫扣后穩壓器水位波動過程

汽機脫扣后，下泄流量基本不變，而上充流量受穩壓器水位調節系統的層層限制，變化也不大，因此，穩壓器水位基本只受到一回路平均溫度變化的影響，水位變化的趨勢與平均溫度的變化趨勢基本相同，汽機脫扣后，平均溫度上升，穩壓器水位由于膨脹而上升，隨后，平均溫度下降，穩壓器水位也收縮下降，最后水位穩定在294.6°C所對應的整定值附近。整個過程中穩壓器水位變化比較平緩。

1.4 汽機脫扣后穩壓器壓力波動過程

汽機脫扣后，平均溫度上升，水體膨脹，穩壓器水位上升，由于活塞效應，穩壓器壓力也快速上升。雖然有噴淋作用，且壓力越高噴淋越大，但只有當水位上升速度減慢之后，壓力才停止上升開始下降。隨后由于GCT-C開啟和控制棒快速下插，平均溫度降低，水體收縮，穩壓器水位下降，加上噴淋仍在繼續，穩壓器壓力急劇降到15.4MPa以下。平均溫度繼續降低，水體繼續收縮，水位繼續下降，壓力也繼續下降。降到一定值時，噴淋停止，加熱器投入，但水位下降對壓力的影響大，壓力繼續下降，隨后水位變化變緩，加熱器的作用使壓力逐漸上升，最終穩定在15.5MPa左右。