Максимально допустимая мощность блока при подключении неработающих петель 1 контура к работающим на аэс с ввэр-1000 А. А. Брызгалов ОАО «Атомтехэнерго»




Yüklə 50.8 Kb.
tarix13.03.2016
ölçüsü50.8 Kb.


Максимально допустимая мощность блока при подключении неработающих петель 1 контура к работающим на АЭС с ВВЭР-1000
А.А. Брызгалов

ОАО «Атомтехэнерго» Нововоронежский филиал «Нововоронежатомтехэнерго

г. Нововоронеж, Россия
При подключении неработающих петель к работающим (включении ГЦН) на мощности происходит изменение направления течения теплоносителя в подключаемой петле, подача более холодной воды из подключаемой петли в активную зону и увеличение расхода теплоносителя 1 контура, вследствие чего увеличивается нейтронная и тепловая мощности реактора.
Нейтронно-физические характеристики активной зоны таковы, что значение температурного коэффициента реактивности находится в отрицательном интервале от –6.3·10-3 (в начале кампании) до –5.02·10-2 (в конце кампании). Поэтому, подключение петли приводит к кратковременному увеличению реактивности и увеличению нейтронной мощности, а плановое включение петли должно производиться на пониженной мощности реактора.
Максимально-допустимая величина скачка мощности при подключении петли не должна превышать 10 %Nном. Для обеспечения этого при подключении петли к трем работающим мощность должна быть снижена до 30 % от номинальной, а при подключении петли к двум работающим до 20 % от номинальной.
Скачок мощности в 10 % Nном возможен в конце компании, когда температурный коэффициент реактивности наиболее отрицателен.
При мощности реактора 20 %Nном нагрузка турбины составляет величину 140-150 МВт. При этом минимально-допустимая нагрузка ТА установлена на значении 212 МВт. Снижение нагрузки ТА менее 212 МВт приводит к преждевременному износу турбины.
Расчеты режима подключения петель неработающих петель к работающим проводились для блоков с ГЦН-195М, разработанного в 1974 году. В последствии был разработан ГЦН—1391, который и устанавливается на всех новых блоках с реактором ВВЭР-1000. Характеристики «старого» и «нового» ГЦН отличаются.
Основные характеристики ГЦН-195М:

Производительность 20 000 м3/час

Напор 6,75 кгс/см2 ± 2,5

Число оборотов 1000 об/мин

Время разгона ротора при пуске не более 12 сек
Основные характеристики ГЦН-1391

Номинальная подача 22 000 м3/час

Напор 0,588 ± 0,25 МПа

Частота вращения 1000 (750) об/мин. При пуске сначала до 750, потом до 1000 об/мин. Уменьшаются пусковые токи


Как видно из характеристик ГЦН увеличился расход через активную зону, но набор номинальных оборотов происходит в два этапа, сначала до 750 об/мин, затем – до 1000 об/мин – для уменьшения пусковых токов. За счет этого увеличилось время выхода на номинальные обороты. Время выхода на номинальные обороты у ГЦН-1391 превышает то же время у ГЦН-195М примерно в 2 раза. Это хорошо видно из рис 1. На этом рис показано увеличение перепада давления при включении ГЦН (подключение петли к двум работающим) на 1 блоке ТАЭС.

Средства внутриреакторного контроля, установленные на блоках с ГЦН-195М на момент проведения исследований не позволяли проследить локальные процессы, происходящие непосредственно в активной зоне из-за большого периода опроса датчиков внутриреакторного контроля (≈16 сек), сравнимого с временем процесса.
Зависимость от момента кампании.
С увеличением количества эффективных суток абсолютное значение температурного коэффициента увеличивается. Это подтверждается тем, что, например, на 1 блоке РоАЭС при одних и тех же условиях подключения петли к трем работающим, наименьшее увеличение значения нейтронной мощности произошло на подэтапе 50 %Nном (ΔN=1.5%Nном, Тэфф.=8.1 сут), а наибольшее увеличение значения нейтронной мощности произошло на подэтапе 100 %Nном (ΔN=2.2%Nном, Тэфф.=107 сут).
Максимально-допустимый скачок мощности при подключении неработающей петли к работающим был рассчитан для максимального температурного коэффициента реактивности, т.е. для конца кампании. Однако при эксплуатации этот скачок принят для любого момента кампании. Как видно из всех испытаний подключения неработающей петли во время пуска любого блока с ВВЭР-1000 во время ПНР (до 110 эф суток) этот скачок не превышает 2,5 % Nном.
С другой стороны эксплуатация блоков с ВВЭР-1000 использует только расчетные данные по данному вопросу. Ни разу ни на каком блоке не были проведены испытания по подключению неработающих петель 1 контура в конце кампании. Ни разу ни на каком блоке не был зафиксирован скачок мощности реактора при подключении петель 1 контура в конце кампании. Ни разу ни на каком блоке не была экспериментально проверена расчетная величина скачка мощности в 10 %Nном.
Но каждый раз на всех блоках когда необходимо подключить неработающую петлю к двум работающим нарушается инструкция по эксплуатации турбинной установки.
Это интересно.
В проекте АЭС «Бушер» анализируются режимы включения одного ГЦНА на максимально-допустимой мощности, соответствующей количеству работающих ГЦНА в исходном состоянии для момента конца кампании. Расчеты приведены для включения одного ГЦНА при трех работающих при 67 %Nном(!), а включение одного ГЦН при двух работающих – при 50 % Nном(!).
Увеличение мощности реактора при этом приводит к достижению уставки на срабатывание АЗ по сигналу увеличения плотности нейтронного потока. После срабатывания АЗ основные параметры РУ снижаются до безопасных значений.
В анализе показано, что кризис теплообмена отсутствует, плавление топлива отсутствует, охлаждение первого контура обеспечивается подачей питательной воды в неаварийные парогенераторы и работой сбросных устройств второго контура, давление в системе теплоносителя первого контура и паропроводах ПГ поддерживается ниже допустимых проектных пределов.
Давление в системе теплоносителя первого контура и паропроводах ПГ поддерживается ниже допустимых проектных пределов.
Таким образом, показывается, что ошибка персонала (отсутствие снижения мощности перед включением ГЦН не приводит к необратимым последствиям).

Зависимость от времени набора номинальных оборотов ГЦН
На рис 2-4 представлены данные испытаний по подключению неработающих петель на 1 блоке РоАЭС (ГЦН-195М) и на 1 блоке ТАЭС (ГЦН-1391). Как видно из представленных данных скачки реактивности и мощности для односкоростных ГЦН больше, чем для двухскоростных. Это объясняется тем, что для ГЦН-1391 после выхода на первую скорость имеется выдержка примерно 10 сек, в течение которой реактивность уменьшается почти до нуля за счет роста мощности в это время. Сам рост мощности при этом замедляется.
Однако этот факт не объясняет того, что как для ГЦН-195М, так и для ГЦН-1391 допустимая мощность реактора при подключении неработающих петель 1 контура к работающим остается неизменной.

Выводы.


  1. Предлагается провести дополнительные расчеты для постановки максимально допустимой мощности реактора при подключении петель 1 контура в зависимость от момента кампании;

  2. Предлагается провести новые расчеты максимально-допустимых мощностей реактора для ступенчатого увеличения расхода теплоносителя 1 контура.



Рис 2 Подключение неработающих петель 1 контура к работающим на 1 блоке РоАЭС


Рис 3 Подключение четвертой петли к трем работающим на 1 блоке ТАЭС






Рис 4 Подключение третьей петли к двум работающим на 1 блоке ТАЭС



Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə