【核電站】壓水堆核電廠啟動(dòng)與停運(yùn)

1、1.5 核電廠啟動(dòng)與停運(yùn)1.5.1核電廠的啟動(dòng)概述秦山第二核電站與常規(guī)火電廠不同，常規(guī)火電廠根據(jù)電力負(fù)荷需求量來(lái)調(diào)整鍋爐的發(fā)熱量，使熱功率與電負(fù)荷相匹配。而秦山二期基本上不考慮電網(wǎng)對(duì)電能需求量的變化而產(chǎn)生的對(duì)核電站的約束，即反應(yīng)堆能輸出多大功率，就向電網(wǎng)輸出多大功率，也稱“機(jī)跟堆”模式。它優(yōu)先考慮核電站，避免了核電站的頻繁調(diào)節(jié)，有利于核電廠安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。但并不是說(shuō)秦山二期不具有功率調(diào)節(jié)的能力，設(shè)計(jì)上已考慮了這種運(yùn)行方式12-3-6-3，即12小時(shí)滿功率運(yùn)行，3小時(shí)從100%降至50%滿功率，6小時(shí)50%滿功率運(yùn)行，3小時(shí)從50%滿功率升到100%。1.5.2 運(yùn)行狀態(tài)核電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)往往

2、由于外部（如電網(wǎng)故障）或內(nèi)部（某一設(shè)備故障或失效）的原因，使各種運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生變化。為了使運(yùn)行人員能在各種工況下控制好各種重要的運(yùn)行參數(shù)，保證機(jī)組正常運(yùn)行和核安全，在技術(shù)規(guī)范中對(duì)反應(yīng)堆的各種標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)都做出了具體的規(guī)定。技術(shù)規(guī)范書（gor）對(duì)每一種運(yùn)行工況都規(guī)定了具體的運(yùn)行參數(shù)，而且各種運(yùn)行參數(shù)都具有一定的變化范圍和運(yùn)行區(qū)間，見(jiàn)圖1（反應(yīng)堆標(biāo)準(zhǔn)工況p-t圖）。1.5.2.1 換料冷停堆狀態(tài)1） 換料冷停堆狀態(tài)是指允許反應(yīng)堆更換燃料操作的停堆狀態(tài)，此時(shí)，必須具備以下條件：反應(yīng)堆壓力容器頂蓋已移開(kāi)反應(yīng)堆的次臨界度至少大于5000pcm，冷卻劑硼濃度大于2100ppm，所有控制棒插入堆芯。rcp平均

3、溫度處于1060之間。2） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)余熱導(dǎo)出和冷卻劑溫度控制由rra來(lái)完成，ptr備用。冷卻劑的化容控制由rcv和rea來(lái)完成。用于停堆的高通量報(bào)警定值為30，0為換料停堆前，未開(kāi)蓋前的中子通量。換料腔水位：如果沒(méi)有安裝水閘門，15m如果已安裝水閘門，19.3m實(shí)施防止誤稀釋的行政隔離（d類）1.2.2 維修冷停堆狀態(tài)1） 維修冷停堆狀態(tài)指允許對(duì)一回路設(shè)備進(jìn)行維修的停堆狀態(tài)，特征是：一回路通大氣，部份水被排空。rcp平均溫度在1070之間。反應(yīng)堆次臨界深度至少為5000pcm，冷卻劑中硼濃度大于2100ppm。所有控制棒都插入堆芯。2） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與換料停堆時(shí)相同。但注意在

4、排水時(shí)，最低水位應(yīng)保證rra系統(tǒng)正常運(yùn)行。1.5.2.3 正常冷停堆狀態(tài)1） 正常冷停堆是指冷卻劑溫度在90以下，壓力在2.9mpa以下，一回路壓力邊界是封閉情況下的停堆狀態(tài)。特征是：rcp是封閉的。rcp平均溫度在1090之間。反應(yīng)堆次臨界，其停堆深度應(yīng)大于等于圖1.2.3所示的值。停堆棒、調(diào)節(jié)棒b棒和c棒在堆頂，其余棒在5步處。ppmpcmcb69010002000（690，1000）圖1.2.32） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)rcp平均溫度大于70時(shí)，至少有一臺(tái)主泵在運(yùn)行。熱量的導(dǎo)出和一回路冷卻劑平均溫度控制由rra來(lái)完成，gct備用。rcp壓力由rcv013vp調(diào)節(jié)，壓力限制不超過(guò)2.9mpa，超

5、壓保護(hù)由rra兩個(gè)安全閥來(lái)完成。穩(wěn)壓器充滿水，rcp的化學(xué)和容積控制由rcv和rra完成。1.5.2.4 單相中間停堆1）單相中間停堆是指：冷卻劑溫度在90177時(shí)，rcp壓力在2.42.9mpa之間，穩(wěn)壓器單相的停堆狀態(tài)。特征是：反應(yīng)堆處于次臨界，次臨界深度大于或等于圖1.2.3。停堆棒、調(diào)節(jié)棒b棒和c棒在堆頂，其余棒在5步處。冷卻劑平均溫度，90177。2）系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一臺(tái)以上主泵運(yùn)行穩(wěn)壓器滿水，壓力由rcv013vp調(diào)節(jié)，超壓保護(hù)由rra的安全閥完成。rcp的溫度控制由rra來(lái)完成，sg備用?；菘刂朴蓃cv來(lái)完成。1.5.2.5 雙相中間停堆狀態(tài)1） 冷卻劑溫度在120177之間，穩(wěn)壓

6、器已建立汽腔，特征如下：堆芯次臨界度同上。停堆棒、調(diào)節(jié)棒b棒和c棒在堆頂。冷卻劑平均溫度120177之間。系統(tǒng)壓力維持在2.3mpa2.9mpa。2） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)：rcp壓力由穩(wěn)壓器控制。其余同單相中間停堆。1.5.2.6 正常中間停堆1） 正常中間停堆指冷卻劑溫度在160290.8之間，穩(wěn)壓器為兩相的停堆狀態(tài)，特征是：反應(yīng)堆次臨界度同上。控制棒位置同上。冷卻劑平均溫度在160290.8，壓力在2.9mpa15.5mpa之間。2） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)至少一臺(tái)主泵運(yùn)行。rcp壓力由穩(wěn)壓器控制，穩(wěn)壓器水位整定在零負(fù)荷。（rcv控制）rcp溫度由gcta控制，sg補(bǔ)水由asg供給。rcv、rea處于運(yùn)行

7、狀態(tài)。1.5.2.7 熱停堆狀態(tài)1） rcp溫度為290.8，壓力為15.5mpa，其余與正常中間停堆相同。2） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)至少一臺(tái)主泵運(yùn)行；穩(wěn)壓器壓力，水位投自動(dòng)；rcp溫度由gct控制；sg補(bǔ)水由asg或are來(lái)完成；rcv、rea設(shè)運(yùn)。1.5.2.8 熱備用狀態(tài)1) rcp溫度為290.8，壓力為15.5mpa，反應(yīng)堆功率2%pn 以下的臨界狀態(tài)稱熱備用狀態(tài)。2) 系統(tǒng)運(yùn)行兩臺(tái)主泵運(yùn)行；其余同熱停堆。1.2.9 功率運(yùn)行狀態(tài)1） 系統(tǒng)特征壓力維持在15.5mpa；平均溫度290.8310之間；穩(wěn)壓器水位在25.3%59.6%之間。2） 系統(tǒng)運(yùn)行兩臺(tái)主泵運(yùn)行；穩(wěn)壓器壓力、水位控制投自動(dòng)；

8、sg水位由are提供；專設(shè)安全設(shè)施可用。各標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的比較見(jiàn)表1。序號(hào)運(yùn)行狀態(tài)堆功率%pn反應(yīng)堆的反應(yīng)性表1 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)控制棒組位置一回路平均溫度tm控制穩(wěn)壓器狀態(tài)壓力mpa（絕對(duì)）壓力控制主泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組備注1換料冷停堆源量程5000 pcm和cb2100ppm全部插入10t2100ppm全部插入10t70rra（ptr備用）排空0.1.03正常冷停堆源量程1000pcms、b、c棒提出，a、d 棒在堆內(nèi)10t90rra(sg 備用)滿水0.1p2.8rcv013vp0或1tm70時(shí)至少投入一臺(tái)主泵4rra投運(yùn)工況下的單相中間停堆源量程1000pcms、b、c棒提出，a、d 棒在堆內(nèi)

9、90t180rra(sg 備用)滿水2.4p2.8rcv013vp15rra投運(yùn)工況下的雙相中間停堆源量程1000pcms、b、c棒提出，a、d 棒在堆內(nèi)120t180rra(sg 備用)汽水兩相2.4p2.8穩(wěn)壓器16rra退出工況下的正常中間停堆源量程1000pcms、b、c棒提出，a、d 棒在堆內(nèi)160t1000pcms、b棒提出，a、c、d 棒在堆內(nèi)290.8(+3)(-2)gct,are或asg汽水兩相15.5穩(wěn)壓器18熱備用2%臨界s棒提出，a、b、c、d棒在要求棒位以上290.8(+3)(-2)gct,are或asg汽水兩相15.5穩(wěn)壓器2并網(wǎng)或不并網(wǎng)9功率運(yùn)行2100%臨界s棒

10、提出，a、b、c、d棒在要求棒位以上290.8t310are水位在25.3%59.6%之間15.5穩(wěn)壓器2并網(wǎng)9-功率運(yùn)行8-熱備用7-熱停堆6-兩相中停5-過(guò)渡中停4-單相中停3-正常冷停2-維修冷停1-換料冷停圖1 反應(yīng)堆標(biāo)準(zhǔn)工況p-t圖290.8表1 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)1.5.3 反應(yīng)堆的正常啟動(dòng)1.5.3.1 概述機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)如圖1所示，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的詳細(xì)描述見(jiàn)前面的章節(jié)。圖1.3.2粗略地描述了各標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之間過(guò)渡所使用的總體規(guī)程。這些規(guī)程將分別調(diào)用各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)程。g規(guī)程和e規(guī)程調(diào)用核島系統(tǒng)的規(guī)程，而gs規(guī)程調(diào)用常規(guī)島規(guī)程。換料停堆情況下，使用d規(guī)程，（換料大修規(guī)程）。功率運(yùn)行熱備用熱

11、停正常冷停維修冷停換料冷停gs1g1e1e6g1(fcor)g4(fcor)g3g3g2gs2i1f rrc,rpn,rprgs3gs4gs5g5g5e2e5圖 1.3.21.5.3.2.1 初始狀態(tài)檢查1) 供電系統(tǒng)檢查所有的母線和配電盤上的交直流電源，調(diào)整廠用電方式符合啟動(dòng)要求，檢查備用電源的完整性，檢查重要負(fù)載的電壓是否正常。啟動(dòng)時(shí)，電源電壓應(yīng)在（85%105%）額定電壓之間，對(duì)電網(wǎng)的頻率限制為500.5hz，使一、二回路的主系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)，rrc，rpr，rpn等系統(tǒng)處于可用狀態(tài)。2) 反應(yīng)堆換料結(jié)束，所有設(shè)備和儀表已裝上，堆處于次臨界，堆內(nèi)充滿2100ppm的含硼水，停堆深度不小于5

12、000ppm，所有控制棒組件都在最低位置，堆內(nèi)溫度低于60（10t60）。3) 控制和安全保護(hù)系統(tǒng)已作好啟動(dòng)準(zhǔn)備，檢查與檢驗(yàn)工作已完畢。中子源量程測(cè)量通道已投入運(yùn)行，對(duì)反應(yīng)堆進(jìn)行監(jiān)測(cè)，反應(yīng)堆的其他控制，安全保護(hù)，檢測(cè)儀表系統(tǒng)已投入。4) rri一臺(tái)運(yùn)行，另三臺(tái)處于備用。根據(jù)需要對(duì)主泵、rra熱交換器等供應(yīng)冷卻水。5) rra一臺(tái)或兩臺(tái)熱交換器在運(yùn)行，控制一回路溫度在60以下，10以上。6) rcv正常運(yùn)行，保持rcp一定的硼濃度，保持堆內(nèi)水位，下泄流由rra往過(guò)剩下泄管線進(jìn)入rcv002ba。7) rislhsi，hhsi應(yīng)經(jīng)檢查，處于可用狀態(tài)，安注箱隔離。8) 二回路系統(tǒng)所有設(shè)備均在停運(yùn)狀態(tài)

13、，sg二次側(cè)處于濕保養(yǎng)。1.5.3.2.2 由冷停堆狀態(tài)向熱停堆狀態(tài)過(guò)渡1） 第一階段 一回路充水和排氣充水時(shí)同時(shí)進(jìn)行排氣，用rra調(diào)節(jié)rcp的溫度。降低sg二次側(cè)水位至零負(fù)荷水位值，然后，啟動(dòng)主泵和穩(wěn)壓器加熱器加熱rcp系統(tǒng)。開(kāi)始加熱階段，應(yīng)注意監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)一回路水質(zhì)，n2h2控制o2含量，lioh控制ph值。一回路水質(zhì)合格后投入凈化系統(tǒng)。一回路達(dá)到120時(shí)，不再調(diào)整水的化學(xué)特性。冷卻劑的臨界硼濃度值，隨燃料的燃耗而降低，見(jiàn)圖1.3.2.2，每次啟動(dòng)時(shí)，從圖示曲線上估計(jì)出本次啟動(dòng)時(shí)的臨界硼濃度。每個(gè)燃料循環(huán)此曲線是不同的。2） 第二階段穩(wěn)壓器投入運(yùn)行0200040006000800010000

14、120001400016000bu cmwd(fu)200400600800100012001400圖 1.3.2.2臨界硼濃度第一階段終了時(shí)，一回路溫度約100至130，壓力約2.5mpa，上充流已開(kāi)始建立。rcv002ba進(jìn)行氫、氮置換。使一回路建立足夠的h2濃度，然后容控箱水位轉(zhuǎn)為自動(dòng)控制。主泵和穩(wěn)壓器電加熱器投運(yùn)，使一回路升溫，應(yīng)注意反應(yīng)堆和穩(wěn)壓器之間的溫差和限制溫升速率。當(dāng)rcp溫度達(dá)到120時(shí)，可以開(kāi)始建立汽腔。減少上充量，增大下泄量，然后用手動(dòng)控制以保持穩(wěn)壓器水位，壓力由rcv維持在2.5至3.0mpa之間的一個(gè)常數(shù)值。一回路多余的冷卻劑送到tep系統(tǒng)。當(dāng)穩(wěn)壓器水位達(dá)到零功率水位

15、整定值時(shí)，就開(kāi)始承擔(dān)rcp的壓力控制。rra與rcv隔離，調(diào)節(jié)rcv013vp的整定值，控制下泄孔板的流量，在177退出rra。一回路達(dá)到180之前，投運(yùn)rrm，控制棒置于要求的位置。3） 第三階段，一回路升溫升壓至熱停堆狀態(tài)反應(yīng)堆在達(dá)到臨界以前，要遵守的條件是：反應(yīng)堆的負(fù)溫度系數(shù)是保證壓水堆穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。穩(wěn)壓器已建立汽腔，水位控制已投入運(yùn)行。至少有兩臺(tái)上充泵，兩臺(tái)硼酸泵可投運(yùn)，且至少有一條管道可向rcp供應(yīng)硼酸，系統(tǒng)升溫結(jié)束后，關(guān)閉一個(gè)或兩個(gè)下泄孔板隔離閥，使上充流量恢復(fù)正常。升溫時(shí)注意升溫速率，環(huán)路之間的溫差不超過(guò)限值，反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)不相關(guān)設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。安注箱處于備用狀態(tài)；

16、當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到正常運(yùn)行壓力和溫度時(shí)，切斷穩(wěn)壓器的備用加熱器電源，壓力控制由于手動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)控制，進(jìn)入熱停堆工況。1.5.3.2.3 逼近臨界和臨界1） 初始狀態(tài)l 兩臺(tái)主泵運(yùn)行；l 穩(wěn)壓器形成穩(wěn)定的汽腔；l 一回路壓力15.50.1mpa；l 一回路溫度290.80.5；l rgl，rra，rpn系統(tǒng)可用。2） 臨界時(shí)注意事項(xiàng)l 源量程和中間量程指示面板上，中子倍增周期必須大于30s；l 逼近臨界，采用單一反應(yīng)性控制，即不可采用兩種或兩種以上的方式向堆芯引入正反應(yīng)性；l 避免冷卻劑溫度突然變化的操作；l 硼濃度變化時(shí)，同一點(diǎn)的三次硼濃度差應(yīng)小于20ppm；l 慢化劑溫度系數(shù)為正時(shí)，不可以進(jìn)行臨界操作

17、l 不能用稀釋法使反應(yīng)堆達(dá)臨界3） 確定臨界硼濃度或臨界棒位，此數(shù)據(jù)由技術(shù)處物理熱工組提供。4） 達(dá)臨界操作提棒至給定棒位；稀釋到臨界硼濃度；提棒達(dá)臨界。1.5.4 核電廠的功率運(yùn)行1.5.4.1 概述如果把壓水堆理想成均勻的圓柱形堆芯，理論分析計(jì)算表明，無(wú)棒條件下，堆芯軸向功率分布近似為貝塞爾函數(shù)，軸向功率分布近似為余弦函數(shù)，在運(yùn)行中，堆功率分布是變化的，影響功率變化的參量有：慢化劑溫度效應(yīng)，可燃毒物效應(yīng)，多普勒效應(yīng)，功率水平效應(yīng)，控制棒插入效應(yīng)等。對(duì)反應(yīng)堆運(yùn)行來(lái)說(shuō)，不僅需要監(jiān)測(cè)堆芯功率的大小，而且還必須掌握堆內(nèi)功率分布的狀況，包括熱流密度、熱管因子fqn，核焓升因子fhn，象限功率傾斜比p

18、qtr和軸向功率偏差i是否在運(yùn)行限值范圍內(nèi)，即堆芯中子通量密度分布監(jiān)測(cè)的目的在于要保證堆芯內(nèi)任何一點(diǎn)所產(chǎn)生的最大功率都不會(huì)導(dǎo)致燃料元件受損。監(jiān)督堆芯功率分布必須遵循的準(zhǔn)則：dnbr限制。此限值用來(lái)防止包殼表面發(fā)生dnb而燒毀，由超溫t來(lái)保證。loca準(zhǔn)則。防止loca后造成堆芯燒毀，主要通過(guò)限制隨堆芯高度變化的局部功率密度來(lái)保證。燃料熔化限值。保證燃料芯塊不熔化，由超功率t來(lái)保證。包殼應(yīng)力或疲勞限值。用于限制隨燃料燃耗變化的局部功率密度。1.5.4.2影響功率分布的參量圖2-2集中影響功率分布的各種參量。1） 慢化劑溫度系數(shù)由于慢化劑溫度變化而引起的反應(yīng)性變化，與硼濃度有關(guān)。2） 燃料溫度系數(shù)

19、（多普勒效應(yīng)）由于燃料溫度上升期間u238的中子共振吸收截面的增大，u238的原子核吸收更多的中子。3） 控制棒插入效應(yīng)4） 空泡系數(shù)空泡系數(shù)是由于堆內(nèi)的局部沸騰的形成所引起的反應(yīng)性變化。空泡的產(chǎn)生減少了冷卻劑的密度，從而影響了慢化劑的慢化能力，共振吸收和中子泄漏幾率增大。但整體而言空泡對(duì)反應(yīng)性的影響不太重要。5） 功率系數(shù)與功率虧損功率系數(shù)綜合了燃料溫度系數(shù)，慢化劑溫度系數(shù)和空泡系數(shù)。它表示為功率每變化1%時(shí)反應(yīng)性的變化，即/1%，它在整個(gè)堆芯內(nèi)總是負(fù)的。功率虧損為功率系數(shù)的積分值，它指的是反應(yīng)堆功率變化時(shí)，向堆芯引入的反應(yīng)性變化量，進(jìn)行反應(yīng)性平衡計(jì)算時(shí)很重要。硼反應(yīng)性燃料的潛在反應(yīng)性+0-

20、1年控制棒束多普勒慢化劑溫度系數(shù)氙+釤圖2-2-10010-20-30-40-502010ppm500ppm1000ppm1500ppm2000ppm100150200250300(pcm/)cm圖2-2-1 慢化劑溫度系數(shù)隨慢化劑溫度的變化-3.0-4.0-5.0300400500600多普勒系數(shù)(pcm/)eolbolpcm/fp-14-13-12-11-10-9-8-7eolbol圖2-2-2.1 doppbr 系數(shù)與燃料溫度關(guān)系圖2-2-2.2 doppbr 系數(shù)隨功率的變化 軸向圖2-2-3-1控制棒對(duì)軸向通量的影響圖2-2-3-2 控制棒對(duì)徑向通量的影響f-12-14-16-18-

21、20-22204080100600-500-1000-1500-2000-250020408010060功率系數(shù)pcm/1%eolboleolbol功率水平%功率水平%圖2-2-5-1圖2-2-5-21.5.4.3 熱點(diǎn)因子、ao和i熱點(diǎn)因子fqt描述了堆功率分布的均勻程度pmax堆芯最大線功率密度 pmoy堆芯的平均線功率密度f(wàn)qt是一個(gè)不可測(cè)的量，為了適應(yīng)堆功率軸向分布監(jiān)控的需要，避免出現(xiàn)熱點(diǎn)，對(duì)于fqt可以通過(guò)一個(gè)可以有效測(cè)量的中間量，即軸向偏移ao來(lái)監(jiān)測(cè)。ph堆芯上半部功率 pb堆芯下半部功率軸向偏移ao是軸向中子通量或軸向功率分布的形狀因子，它還不能精確地反映燃料熱應(yīng)力情況；對(duì)不同功

22、率水平，盡管ao相同，但由于堆芯上、下部功率差異而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力將不相同。例：ph=40%pn pb=60%pnph=20%pn pb=30%pn可見(jiàn)兩種不同功率水平ao值是相同的，但堆功率為100% pn時(shí)，上下部功率差異較堆功率為50%pn時(shí)是偏大的，所以，還必須引入一個(gè)量，用以反映在給定功率水平下中子通量不對(duì)稱情況，這就是軸向功率偏差i i=phpb=ao（ph+pb）= aop為了遵守dnb，燃料不熔化和loca準(zhǔn)則，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中要求必須通過(guò)對(duì)某些可測(cè)參數(shù)的監(jiān)督，來(lái)確定反應(yīng)堆堆芯始終處于安全準(zhǔn)則要求的限制范圍內(nèi)運(yùn)行。這樣就要求在ao與fqt之間建立一個(gè)遵守準(zhǔn)則的關(guān)系式。在f

23、qt與ao之間確定滿足準(zhǔn)則的關(guān)系，就確定了堆芯的安全準(zhǔn)則。通過(guò)對(duì)第一循環(huán)不同燃耗時(shí)刻所有工況瞬態(tài)的計(jì)算分析，給出了堆芯不同狀態(tài)下的軸向功率偏移ao與熱通道因子fqt的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 1.75-0.035ao ao-2.71% fqt= 2.7 -2.7ao14.6%2.19+0.035ao ao14.6%1.5.4.4 恒定軸向功率偏移秦山第二核電廠是采用恒定軸向功率偏移caoc（constant axial offest control）控制方式設(shè)計(jì)的核電站。即在任何功率水平下保持同樣的軸向功率分布形狀，也就是以一個(gè)恒定的ao值作為目標(biāo)來(lái)控制反應(yīng)堆的運(yùn)行。這個(gè)恒定的目標(biāo)值aoref又稱為軸向功率

24、偏移參考值，其物理意義是：在額定功率穩(wěn)定運(yùn)行下，xe平衡及控制棒全部提出狀態(tài)下，堆芯自然存在的相對(duì)功率偏差。即：見(jiàn)圖2.4.1由此可見(jiàn)，隨著燃耗的加深，aoref由負(fù)向正變化。軸向功率偏差參考值iref與aoref的關(guān)系式如下：iref= aorefpr 見(jiàn)圖2.4.2pr%fp100aorefoaopr%fpirefi%fp圖2.4.1 pr-ao關(guān)系圖圖2.4.2 pr-i關(guān)系圖在反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中，iref（或aoref）值隨著燃耗變化而變化，因而需要通過(guò)試驗(yàn)的方法對(duì)iref（或aoref）進(jìn)行定期修正。實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)i（或ao）不可能完全與iref（或aoref）相符，一般允許在參考值的5%

25、區(qū)域內(nèi)變動(dòng)。在額定功率水平下，i通常限制在iref3%帶狀范圍內(nèi)變化。恒定軸向偏移控制法能夠提高核電站運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。見(jiàn)圖2.4.3。為防止堆芯熔化，正常功率水平下pmax378.1w/cmaoref-5% -3%iref 3% 5%0100i%fppr%fp圖2.4.3則對(duì)于秦山二期，pavg=160.89w/cm從蠅跡圖而知： 1.75-0.035ao ao-2.7% fqt= 2.7 -2.7ao14.6% 2.19+0.035ao ao14.6%為了控制需要，應(yīng)將fqt-ao關(guān)系轉(zhuǎn)換為p-i關(guān)系式。對(duì)于運(yùn)行功率為p=0100%pn，引入系數(shù)k=pmax/160.89。由于 fq=

26、 pmax/（160.89p）則fq=k/p又因ao=i/p把上述兩式代入fqt-ao關(guān)系式： k/175+002i i-0.154k p= k/2.7 -0.154i0.0665k k/2.19-0.01598i i0.0665kp-i保護(hù)梯形取pmax5%w/cmk=5%/160.89=3.67 182.0+2.0i i-32.0% pr = 118 -32.0%i16.6% 144.5-1.598i i16.6%p-i運(yùn)行梯形取pmax=378.1w/cm不考慮燃料芯塊密實(shí)性能惡化時(shí)，在斑點(diǎn)圖上，我們?nèi)q=2.69 （對(duì)于loca準(zhǔn)則無(wú)必要，主要考慮供電能力），則 134.2+2.0i

27、 i-23.6% pr = 87 -23.6%i12.7%107.3-1.598i i12.7%pr(%)120070-7087-50500100iref(%)物理極限物理極限物理極限物理極限i (%)i (%)050圖2.4.4圖2.4.5我們把保護(hù)梯形圖和運(yùn)行梯形圖畫在一張圖上，圖2.4.6。圖中abcdo梯形為堆芯不熔化的保護(hù)梯形。圖中efgho為運(yùn)行梯形。正常運(yùn)行期間，即功率水平在87%100% pn之間運(yùn)行時(shí)，允許功率偏差iref5%pn范圍內(nèi)。圖中aod以下區(qū)域?yàn)槲锢聿豢赡苓\(yùn)行區(qū)域。0-1000508710011815-5+5aehgdgfgbcp=ip=ip=159+1.81ip

28、=113+1.81ip=105+1.69ip=149+1.69ii(%pn)圖2.4.6 保護(hù)梯形與運(yùn)行梯形運(yùn)行梯形中遵循以下準(zhǔn)則：dnb準(zhǔn)則：dnbr1.22(wrb-1公式)堆芯熔化準(zhǔn)則：pmax590w/cmloca準(zhǔn)則：pmax378.1 w/cm或pmax446.1 w/cm運(yùn)行梯形圖主要是為了保證第一道屏障的完整性，確定梯形圖的邊界是非常重要。mode a運(yùn)行方式見(jiàn)圖2.4.5， p87%pn: i=iref5%pn，如工作點(diǎn)接近iref5%pn邊界時(shí)，應(yīng)降功率運(yùn)行。 15%pnp87% pn應(yīng)維持iref5%pn范圍內(nèi)，超出運(yùn)行帶時(shí)間在12小時(shí)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)累計(jì)不應(yīng)超過(guò)1小時(shí)。 p1

29、5% pn無(wú)限制。87-50500100iref(%)物理極限物理極限i (%)050p= 101.3-1.598ip= 134.2-2.0i圖2.4.7 秦山核電二期初步設(shè)計(jì)運(yùn)行梯形圖整個(gè)壽期內(nèi)，由于堆芯上、下部功率的變化，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)梯形圖的變化，圖2.4.7為秦山二期初步設(shè)計(jì)第一循環(huán)運(yùn)行梯形圖。分為兩個(gè)運(yùn)行區(qū)域，運(yùn)行區(qū)域工定義為iref5%運(yùn)行帶。正常運(yùn)行過(guò)程中，功率變化時(shí)調(diào)節(jié)棒組需插入堆芯，從而導(dǎo)致堆芯軸向功率畸變，功率峰值要比不插控制棒時(shí)大得多。這種情況下對(duì)功率分布控制要嚴(yán)格得多，區(qū)域i就是這種設(shè)置的，區(qū)域i左、右邊界為自動(dòng)降功率信號(hào)c21，（圖2.4.8）,功率小于87% pn不受此限制。運(yùn)行區(qū)域用以所有控制棒組抽出堆芯的運(yùn)行狀態(tài)，左邊界是遵守loca準(zhǔn)則而定，右邊界為了避免嚴(yán)重的xe振蕩和遵守loca準(zhǔn)則。2%2%2%c21預(yù)警線2%c21圖2.4.8-5%+5%iref2100%p %pni1.5.5 核電廠的停運(yùn)1.5.5.1 熱停堆核電廠的熱停堆是暫