Контроль за управлением активной зоной при выводе реактора на мощность

В технологическом процессе вывода реактора на номинальную мощность можно выделить два этапа:

Вывод реактора на минимально-контролируемый уровень мощности (МКУ), т.е. достижение активной зоной критического состояния, которое зафиксирует АКНП;

Непосредственный набор мощности.

Вывод реактора на МКУ выполняется после достижения номинальных или близких к номинальным теплотехнических параметров 1-го при работающих ГЦН.

Подъем температуры теплоносителя необходим для снижения пусковой концентрации борной кислоты, т.е. для обеспечения отрицательного при критичном реакторе.

Разогрев первого контура ведется за счет остаточных энерговыделений топлива, если в зоне есть выгоревшее, и энергии ГЦН, затрачиваемой на преодоление гидравлического сопротивления ГЦК. Последняя составляющая является основной:

Где: W - мощность, затрачиваемая на преодоление гидравлического сопротивления;

i - кол - во работающих ГНЦ;

Р_i - перепад давления на i - ом ГНЦ;

Gi - расход i -го ГНЦ.

При температуре первого контура ≥ 200 ^оС W для ВВЭР-1000 составляет около 20 Мвт, в то время как для ВВЭР-440 – чуть более 10 Мвт.

Тепловые потери с первого контура при температуре более 200 ^оС достигают 7-8 Мвт, что приводит к уменьшению скорости разогрева на ВВЭР-440 до 4-5 ^оС/час.

Поскольку технологический процесс разогрева с помощью ГЦН на ВВЭР-440 носит затяжной характер для более совершенной их части, проекта В-213,(Кол. бл.3,4) разрешен выход на МКУ при температуре ниже номинальной, при условии < 0.

Исходное состояние активной зоны перед выводом на МКУ и подъемом мощности:

· температура теплоносителя:

ВВЭР-1000 ≥ 260 ^оС

ВВЭР-440 (В-230) ≥ 260 ^оС

ВВЭР-440 (В-213) > 190 ^оС

· давление теплоносителя

ВВЭР-1000 – 160 кг/см²

ВВЭР - 440 – 125 кг/см²

· концентрация борной кислоты в теплоносителе – максимальная или стояночная;

· ОР СУЗ – на нижних концевых выключателях;

· АКНП – в работе, камеры ДИ (ДП) выставлены в зоне максимального нейтронного потока. Выставлены установки по пределу мощности в ДИ (ДП);

· СВРК – в работе;

· рассчитана пусковая концентрация борной кислоты.

Ведется контроль:

· за нейтронным потоком – по АКНП;

· за концентрацией борной кислоты в теплоносителе – по боромерам и лабораторным методом;

· за температурой в зоне – по СВРК.

Вывод реактора на МКУ производится в следующем порядке:

· последовательно, в групповом режиме, извлекаются из зоны ОР СУЗ. Извлечение производится с рабочей скоростью, шагами (ВВЭР-440 –25 см, ВВЭР-1000 – 35 см), с выдержкой 60 сек.;

· положение рабочей группы фиксируется на уровне ~140 см от низа зоны на ВВЭР-1000, ~ 100 см – на ВВЭР-440;

· далее производится снижение концентрации борной кислоты водообменом в 1-ом контуре, с расходом «чистого» конденсата ~ 50 т/час;

· при достижении пускового интервала концентрации водообмен прекращается, выравнивается концентрация борной кислоты в первом контуре и систем подпитки. Объем системы подпитки составляет около 10% от объема первого контура. Пропорционально падает концентрация борной кислоты после перемешивания;

· продолжается водообмен с выводом борной кислоты из I-го контура. Расход подпитки «чистым» конденсатом при этом уменьшается до 10 т/час (ВВЭР-1000), 6 т/час(ВВЭР-440);

· выход на МКУ фиксируется по устойчивым показаниям АКНП: нейтронной мощности на уровне 10^-7 ÷ 10^-6 N и периоду ~ 60 сек;

· по достижению МКУ водообмен прекращается, выравнивается концентрация борной кислоты, фиксируется состояние активной зоны на уровне мощности ~ 10^-3 ÷ 10^-2 N_{ном .};

· проверяется сцепление приводов СУЗ подъем ОР в индивидуальном режиме, с контролем за показаниями АКНП. На ВВЭР-1000 в связи с малой эффективностью ОР допускается проводить проверку на мощности, с уровнем не выше 40 N_ном.;

· на ВВЭР-440 (В-213) поднимается мощность регулирующей группой до N_тax ~ 1% N_ном. и с регламентной скоростью первый контур разогревается до температуры ≥ 260^о С;

· при пуске после перегрузки выполняются физэксперименты по измерению:

- дифференциального температурного коэффициента реактивности;

- дифференциальной и интегральной эффективности регулирующей группы;

- эффективности борной кислоты;

- эффективности АЗ без одного, наиболее эффективного по расчетам, ОР.

Подъем мощности реактора осуществляется с регламентированной скоростью с помощью регулирующей группы ОР СУЗ, управляемой в ручном режиме. По мере проявления отрицательных эффектов реактивности – мощностного и отравления ксеноном, производится перекомпенсация регулирующей группы борным регулированием с малым расходом с тем, чтобы положение группы не выходило за пределы допустимого высотного интервала.

Баланс мощности между реактором и II контуром (генерацией и отбором) поддерживается автоматически, по параметру давления острого пара во 2 контуре: в начале подъема мощности до (~ 10% N_ном, на ВВЭР-440, ~40% на ВВЭР-1000) регулятором, воздействующем на БРУ-К; затем, после включения ТГ в сеть, регулятором турбины.

На ВВЭР-440 допускается подъем мощности нагрузкой турбогенератора в ручном режиме. Автоматический баланс мощности в этом случае обеспечивает АРМ, включенный в режим «Т», который автоматически нагружает реактор в соответствии с нагрузкой турбины, отслеживая давление пара во втором контуре.

На протяжении всего подъема мощности ведется контроль ее за уровнем по АКНП и СВРК, периодом разгона, коэффициентами неравномерности энерговыделения. При мощности реактора ~ 10% N_ном. делают первую тарировку АКНП по показаниям СВРК, и в дальнейшем контролируется баланс нейтронной и тепловой мощности. При появлении разбаланса вследствие изменения концентрации борной кислоты или положения регулирующей группы тарировка выполняется заново.

При достижении номинальной мощности регулирующую группу борной перекомпенсацией фиксируют в оптимальном положении, в очередной раз проверяется баланс тепловой и нейтронной мощности, АРМ включается в работу в режиме «N». Фиксируется распределение энерговыделения в зоне. В течение первых суток после пуска необходим повышенный контроль за зоной, поскольку будет идти процесс отравления ксеноном, что потребует периодической перекомпенсации регулирующей группы.

Управление и контроль за активной зоной при работе на мощности

Реакторы ВВЭР, как и другие энергетические реакторы, эксплуатируются в режиме поддержания постоянной тепловой мощности. Как правило, уровень этой мощности – максимально-допустимый, номинальный. Мощность реактора на заданном уровне поддерживает АРМ, включенный в режим «N», режим «Т» при этом отслеживает колебания давления во 2-ом контуре, записав для себя, в качестве исходного, давление после включения режима «N». Баланс мощностей I и II контуров поддерживает регулятор турбины, включенный в режим поддержания давления перед регулирующими клапанами.

Контроль за активной зоной ведется по показаниям СВРК. Коэффициенты неравномерности энерговыделения зоны плавно уменьшаются до конца борного регулирования.

Работа активной зоны в этом режиме достаточно устойчива и не требует каких-либо оперативных вмешательств за исключением:

· корректировки положения регулирующей группы, которая извлекается АРМом по мере выгорания активной зоны. Корректировка может быть произведена подачей «чистого» конденсата с малым расходом и АРМ автоматически опустит группу в зону, поддерживая мощность;

· корректировки показаний АКНП, которые отклоняются от истинных значений тепловой мощности по мере уменьшения концентрации борной кислоты в теплоносителе и изменении распределения энерговыделения в зоне в результате выгорания.

Плановые изменения нагрузки выполняются в режиме ручного регулирования мощности реактора или турбины.

В первом случае АРМ отключается, и, с помощью управления в ручном режиме регулирующей группой, производится снижение или увеличение мощности реактора. Регулятор турбины, отслеживая давление перед клапанами, соответственно прикрывает или открывает их, изменяя нагрузку турбины и поддерживая, таким образом баланс мощностей I и II контуров.

Во втором случае, в режиме ручного управления регулирующими клапанами, изменяется нагрузка турбины. АРМ переключается в режим «Т», и, отслеживая давление во II-ом контуре, поддерживает баланс мощностей генерации и отбора. При снижении нагрузки турбиной, переход АРМ из режима «N» в режим «Т» может быть автоматический, по фактору подъема давления на 1,5 кг/см² выше записанной уставки.

Изменение мощности ведется со скоростью не превышающей регламентированную, при этом чем меньше скорость, тем меньше возмущения, связанные с нестационарным отравлением Хе, включая возможные ксенонные колебания на ВВЭР-1000.

В случае необходимости экстренной разгрузки, она выполняется в том же порядке, что и плановая, но с максимальной скоростью – непрерывным воздействием на регулирующий орган. Основная задача оперативного управления в переходном процессе заключается в контроле за работой блочных регуляторов по поддержанию баланса мощностей и, затем, стабилизации параметров на допустимом уровне мощности.

При разгрузке вследствие действий автоматики в соответствии с табл.8 основной задачей является восстановление баланса мощности на допустимом уровне и дальнейшая стабилизация параметров.

Управление и контроль за активной зоной при плановом останове.

При плановом останове разгрузка блока ведется в описанном выше режиме управления мощностью до ~ 30-40% N_ном. на ВВЭР-1000 и ~ 10% на ВВЭР-440. При указанных мощностях турбогенераторы отключаются от сети, после чего управление мощностью реактора, если оно осуществлялось от АРМ, переводится в ручное, мощность реактора стабилизируется, а турбина разгружает и отключается от сети. В процессе разгрузки турбины в работу включается БРУ-К, которая поддерживает баланс мощностей.

После отключения турбины реактор, ручным управлением СУЗ разгружается до МКУ, давление и температура стабилизируются около номинальных значений. Борным регулированием реактор переводится в подкритику. Концентрация борной кислоты увеличивается до значений, соответствующих технологическому назначению останова (см. раздел «Регулирование»), после чего ОР СУЗ опускаются в зону.

Собственно на этом заканчивается подготовка активной зоны к технологическим операциям останова. В дальнейшем осуществляется контроль за состоянием зоны по АКНП и СВРК.

Поиск по сайту: