核电站运行上机实验报告

《核电站运行》

上机实验报告

动力与机械学院

核工程与核技术

柯腾煜 2009302650011

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实验一：核电站模拟启动

一、 实验目的

熟练掌握实验的基本技能，学会正确使用核电教学模拟机，能独立完整的完成整个启动过程，并能排除实验过程中的一般故障。

二、 实验原理

核电站教学模拟机是以微型计算机作为工作平台，通过仿真教学模拟核电站物理、工艺和控制过程，以计算机图形界面作为人机界面的仿真系统。核电站教学模拟机通过模拟机系统图中弹出设备软开关（虚拟设备开关）的控制窗，使用模拟机能够完成机组启停、升降功率、事故和机组瞬态下的主要操作。本次实验即是通过核电站模拟仿真实验室的教学模拟机模拟核电机组从正常冷停堆到满功率运行的整个过程。

三、 实验步骤及问题解决

具体实验步骤参考核电站模拟仿真实验室的教学模拟机启动指导书： 1、 启动准备

该步骤主要是选择系统启动初始状态即正常冷停堆并核对该初始状态下的各系统设备的主要状态参数。

经核对，各主要状态参数与启动指导书相一致。

2、 将RCP升温到80℃

启动第二、三台主泵加热一回路，然后通过操作RRA阀调节流量控制一回路升温速率。投入稳压器，开启稳压器加热器，设定稳压器压力。最后将硼浓度稀释到热停堆硼浓度。

P1.通过操作RRA阀门调节流过RRA的流量并控制一回路升温速率时发现一回路冷却剂平均温度梯度TGrad <0。

Ans.通过减小控制阀门RRA024/025VP的开度以减小通过RRA的流量使一

回路冷却剂平均温度梯度TGrad升为正值。 P2. 开启所有稳压器加热器通断式电加热器，手动调至ON时系统无响应。 Ans.手动调至ON后需点击电加热器表盘至颜色变为黄色，此时系统图中

电加热器颜色随机变化显示开启状态，并有温度上升响应。 P3. 升温期间控制升温速率在28℃/h以内时过程十分缓慢。

Ans. 通过减小控制阀门RRA024/025VP的开度可以控制一回路升温速率

在28℃/h以内同时可设置5-10倍的快时因子以提高升温进度。 P4.将硼浓度稀释到热停堆对应的浓度即约为1200ppm时压力降低到了警戒线以外。

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Ans.应在主参数设置时将稀释时间适当设定延长，使压力逐渐恢复到正

常范围。

3、 将反应堆冷却机系统升温至177℃

投入蒸汽发生器SG。稳压器独立于反应堆冷却剂加热，调节上充、下泄流为在稳压器内建立汽腔做准备。

P5.按照启动指导书建立汽腔，但当符合：上充和下泄流量不匹配、波动管线温度增加、RCP压力保持不变的形成气泡条件时长时间没有汽腔形成。

Ans.建立汽腔过程缓慢，通过下泄流不变，适当减小上充流的办法提高

汽腔建立速度。

P6.当稳压器水位开始下降时将RCP013VP的控制模式由RCP切换至RCV时系统压力下降。

Ans. 应在RRA中调节RCV310VP，同时减少时每次减少量适当小点。 P7.当稳压器水位开始下降时将RCP013VP的控制模式由RCP切换至RCV时系统温度、压力突降。

Ans.应及时调整RCV046VP，关小上充流量或加大下泄流量将稳压器水位调节到17.6%。同时将冷却剂温度加热到177℃。

4、 稳压器中建立汽腔

稳压器内汽腔建立，调整和稳定稳压器的温度，压力和水位。 P8.当稳压器内汽腔建立后一回路的压力如何控制

Ans. 应利用稳压器喷淋器和加热器对一回路的压力进行控制。

P9.当依次关闭RRA进出口阀RRA001/002VP 后一回路的温度如何控制 Ans. 此时一回路的温度不在由控制阀门RRA024/025的开度来控制而是应由蒸汽大气排放阀GCT-A来控制。

5、 RRA隔离

调整蒸汽大气排放阀的整定值到蒸汽发生器当前值并维持一回路温度在180度之内。当稳压器水位接近零符合整定值时将上充流控制转为自动。格隔离RRA后及时提升一回路压力调整稳压器压力设定值。 6、 继续对RCP升温升压，从180℃到291.4℃

通过主泵加热继续提高RCP温度，同时检测温度及梯度。适时调整RCP401RC压力整定值，通过自动控制，将主系统的压力和温度保持在P-T图范围内。当一回路系统压力达到8.5MPa时和到达热停堆工况前各隔离一个下泄孔板。通过调整GCT-A整定值保持RCP温度。当压力达到15.4MPa时将压力控制自动，然后由主泵继续加热RCP系统直至温度达到291.4度。 7、 热停堆工况

核对稳压器压力控制处于自动控制状态，打开APG阀进行连续排污

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操作。对主蒸汽管道进行暖管，打开主蒸汽隔离阀。将温度调节棒插到第五步。 8、 反应堆临界

根据停堆时间长短及准备达临界时间计算反应性平衡，选择达到临界方案。将冷却剂硼浓度稀释到与临界条件对应的预定值。根据最低无负荷临界对应的各个控制棒组件的位置按顺序提升四组调节棒，应预期反应堆随时都会达到临界。 9、 热备用

控制棒继续提升，功率提升至小于2%的满功率。二回路暖管，然后调节二回路蒸汽排放。

四、 实验结果分析

启动过程基本顺利，最终系统状态参数较好的符合热备用标准状态。由于启动过程十分繁琐，其中应当特别注意以下事项：

1、 热停堆状态特征：至少一台主泵运行；稳压器压力、水位自动；

RCP温度由GCT控制；SG补水由ASG或ARE完成；RCV和REA

投运 2、 进行硼浓度稀释时：适当的稀释速率防止反应性变化过大；对

稳压器进行最大喷雾，使其与冷却剂系统硼浓度均匀化；冷却剂温度尽可能保持为常数，避免任何能引起突然冷却的操作 3、 反应堆临界前需满足：反应堆随着核燃料或慢化剂的温度变化

而改变其反应性，应在慢化剂温度系数为负时启动反应堆达临界；稳压器已建立汽腔，水位控制已投入使用；化容控制系统至少有两台上充泵、两台硼酸泵投入运行并且至少有一条管道可向反应堆供应硼酸；冷却机系统的临界硼浓度值随燃料的燃耗而降低。

4、 临界时：源量程和中间量程指示面板上中子倍增周期必须大于

30秒；逼近临界采用单一反应性控制即不可采用两种或以上的方式向堆芯引入正反应性；避免冷却剂温度突然变化的操作；硼浓度变化时同一点的三次硼浓度差应小于20ppm；慢化剂温度系数为正时不可进行临界操作；不能用稀释法使反应堆临界 5、 热备用状态特征：反应堆临界、输出功率低于2%满功率；一回

路冷却剂平均温度接近291.4℃；稳压器压力和水位为整定值且处于自动调节状态；至少有两台主泵投入运行，升功率时全部投入运行；停堆棒组处于完全抽出状态，调节棒组手动操作状态并保持最低插入限制

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