CPR1000型機組汽動輔助給水泵綜合試驗窗口優(yōu)化分析

魏彤路

摘 要

CRP1000型機汽動輔助給水泵水力部件檢修后，必須在上行階段執(zhí)行綜合試驗進行再鑒定，但由于試驗前需要VVP暖管，所以常規(guī)島必須完成汽測檢修，對于常規(guī)島汽輪機開缸的大修，如果在標準熱停堆工況執(zhí)行該試驗會導致大修工期增加，所以在熱備用工況執(zhí)行該試驗可節(jié)省大修關鍵路徑2天。

關鍵詞

CPR1000;汽動輔助給水泵綜合試驗;大修窗口優(yōu)化

中圖分類號： TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.057

0 背景

某核電站大修需更換汽動輔助給水泵二級葉輪，定期試驗監(jiān)督大綱要求更換水力部件后執(zhí)行汽動輔助給水泵綜合試驗，該試驗要求打開三臺主蒸汽隔離閥，因此需在主蒸汽系統(tǒng)暖管后執(zhí)行，而主蒸汽暖管又需要主機盤車投運、二回路真空建立，同時該輪大修有常規(guī)島低壓缸開缸檢修，如果在熱停堆工況執(zhí)行該試驗需增加2天大修工期。

若汽動輔助給水泵綜合試驗在熱停執(zhí)行，則熱停期間的VVP暖管會占用大修關鍵路徑，同時核島進度需要等待常規(guī)島系統(tǒng)恢復約2天時間，如果在熱備用工況執(zhí)行該試驗，VVP暖管退出關鍵路徑同時節(jié)省2天大修工期，無需等待常規(guī)島系統(tǒng)提前恢復，避免了在堆芯熱量較低的上行熱停平臺進行VVP暖管。但是在熱備用工況執(zhí)行該試驗不滿足上游導則和試驗程序要求，需進一步分析評價。

1 汽動輔助給水泵試驗簡介

1.1 試驗目的

本試驗為《CPR1000型機組安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督大綱》要求的監(jiān)督項目。在兩相中間停堆-預熱排出系統(tǒng)未連接工況試驗，計算在一條給水管線破裂情況下，檢查至每個完好可用的蒸汽發(fā)生器二次側壓力為86bar.a的蒸汽發(fā)生器的流量滿足要求。檢查正常情況下汽動輔助給水泵向各蒸汽發(fā)生器供水量的一致性。

試驗周期為兩個換料周期。

1.2 試驗條件

機組狀態(tài)及試驗條件：本試驗在蒸汽發(fā)生器冷卻模式：兩相中間停堆工況執(zhí)行，蒸汽發(fā)生器水位由主給水系統(tǒng)或輔助給水系統(tǒng)維持。

·輔助給水系統(tǒng)處于備用或運行狀態(tài);

·三臺主泵已投運;

·輔助給水水箱水位≥11.5m，，且補水通道可用;

·輔助給水、主給水、主蒸汽系統(tǒng)測量通道可用;

·主蒸汽隔離閥開啟，通過蒸汽聯(lián)箱，三臺蒸汽發(fā)生器具有相同的壓力。

1.3 驗收標準

在一條給水管線破裂的情況下（下游管線壓力1bar.a），未受影響的蒸汽發(fā)生器在86bar.a時，給水流量≥45m3/h;

輔助給水系統(tǒng)的運行準則：在控制閥全開時，在三條給水管線上最大允許偏差≤10%

四臺輔助給水泵運行時至破管的蒸汽發(fā)生器的總流量QRC≤250m3/h，計算時采用保守方法：取最近一次電動輔助給水泵全流量試驗的數(shù)據(jù)，直接將至破管SG的流量相加（更為精確的計算也可采用四臺泵并聯(lián)運行法求得）。

經(jīng)相關專業(yè)測算，得出汽動輔助給水泵綜合試驗的試驗公式，在熱停、熱備執(zhí)行均適用，對試驗結果無影響。

1.4 試驗過程

機組處于NS/SG熱停堆工況（目前上游導則和程序要求）→輔助給水系統(tǒng)在線完成，輔助給水系統(tǒng)水箱液位滿足技術規(guī)范要求→主蒸汽隔離閥已經(jīng)開啟→主控制室后備操作盤同時啟動兩臺汽動給水泵→雙泵全流量運行2～3min后停泵（按機組蒸汽發(fā)生器水位實際狀態(tài)）→記錄相關數(shù)據(jù)，專業(yè)技術人員根據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算結果。

2 機組安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督大綱及上游設計文件要求

《機組安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督大綱》中要求更換水利部件后執(zhí)行此試驗。

上游導則PTR（AAX39ASG001DNHX45SS1）要求，試驗可以在熱停堆平臺或熱備平臺執(zhí)行。PTC（AAX39ASG003CS314 5GN-1）要求，試驗在熱停堆平臺。CPR1000型機組運行技術規(guī)范認為在2%Pn之前只要完成系統(tǒng)檢修并且在線正確就認為該系統(tǒng)是可用的，CPR1000型機組汽動輔助給水泵綜合試驗程序建議的窗口為蒸汽發(fā)生器冷卻模式-兩相中間停堆工況。

綜上所述，CPR1000型機組在2%Pn之前完成汽動輔助泵綜合試驗滿足PTR及運行技術規(guī)范的要求，試驗程序和PCT中只是說在熱停堆平臺試驗，并沒有說在熱備用工況完成試驗是不可以的，并且反應堆臨界前檢查的控制點程序中并未明確要求臨界簽字前需要完成汽動輔助給水泵綜合試驗。

3 優(yōu)化方案分析

3.1 超功率風險

關于2%核功率以下完成汽動輔助給水泵綜合試驗，試驗期間使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽，同時向蒸汽發(fā)生器注入冷水（水溫低于主給水泵通過除氧器加熱過的水溫），會造成蒸汽發(fā)生器二次測溫度降低，同時導致一回路溫度降低，試驗會導致一回路溫度下降，存在造成一回路核功率上漲超過2%的風險。

針對該情況對CPR1000型機組歷次大修在2%Pn前熱備用工況執(zhí)行該試驗，一回路溫度變化情況如下：

從表中可得出如下結論：

該試驗在熱備用工況下實施，對一回路溫度擾動明顯小于熱停堆窗口，在熱備用窗口實施，試驗初態(tài)一回路溫度越高變化越大，試驗初態(tài)的溫度盡可能低，控制在0.5%Pn可很好地避免試驗過程中功率超過2%Pn，同時在試驗前將蒸汽發(fā)生器水位提升至0米左右，提升蒸汽發(fā)生器水裝量，減少試驗注入冷水帶來的溫度擾動;同時在試驗期間密切關注一回路溫度、壓力、核功率及蒸汽發(fā)生器水位，一旦有非預期改變（如一回路溫度下降過大），立即停運汽動輔助給水泵，并通過改變控制棒棒位控制一回路溫度和核功率，提前熟悉程序，盡量縮短試驗時間。

為確定一回路冷卻后核功率上漲情況，如果該輪大修有該試驗，可在大修前要求設計院依據(jù)《核設計報告》給出的計算結果：計算出一回路平均溫度下降1℃造成增加的核功率不超過1.5%Pn即可。例如“某循環(huán)零功率物理試驗后，熱備用（以0.5%功率計算）時，溫度下降1℃，引入9.204pcm反應性，同時功率上升0.6%Pn。”按照下降1℃計算，試驗期間功率最大波動到1.1%Pn，滿足運行技術規(guī)范中2%Pn之前完成再鑒定的要求，滿足技術規(guī)范對于2%Pn之前汽動輔助給水泵完成再鑒定的要求。

4 小結

確保核功率不高于2%Pn前完成試驗，可以為常規(guī)島為關鍵路徑的大修節(jié)省至少2天大修工期，所以在上述風險可知可控的情況下，可推廣實施該大修優(yōu)化。