CPR1000型机组汽动辅助给水泵综合试验窗口优化分析

魏彤路

摘 要

CRP1000型机汽动辅助给水泵水力部件检修后，必须在上行阶段执行综合试验进行再鉴定，但由于试验前需要VVP暖管，所以常规岛必须完成汽测检修，对于常规岛汽轮机开缸的大修，如果在标准热停堆工况执行该试验会导致大修工期增加，所以在热备用工况执行该试验可节省大修关键路径2天。

关键词

CPR1000;汽动辅助给水泵综合试验;大修窗口优化

中图分类号： TM623                       文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.057

0 背景

某核电站大修需更换汽动辅助给水泵二级叶轮，定期试验监督大纲要求更换水力部件后执行汽动辅助给水泵综合试验，该试验要求打开三台主蒸汽隔离阀，因此需在主蒸汽系统暖管后执行，而主蒸汽暖管又需要主机盘车投运、二回路真空建立，同时该轮大修有常规岛低压缸开缸检修，如果在热停堆工况执行该试验需增加2天大修工期。

若汽动辅助给水泵综合试验在热停执行，则热停期间的VVP暖管会占用大修关键路径，同时核岛进度需要等待常规岛系统恢复约2天时间，如果在热备用工况执行该试验，VVP暖管退出关键路径同时节省2天大修工期，无需等待常规岛系统提前恢复，避免了在堆芯热量较低的上行热停平台进行VVP暖管。但是在热备用工况执行该试验不满足上游导则和试验程序要求，需进一步分析评价。

1 汽动辅助给水泵试验简介

1.1 试验目的

本试验为《CPR1000型机组安全相关系统和设备定期试验监督大纲》要求的监督项目。在两相中间停堆-预热排出系统未连接工况试验，计算在一条给水管线破裂情况下，检查至每个完好可用的蒸汽发生器二次侧压力为86bar.a的蒸汽发生器的流量满足要求。检查正常情况下汽动辅助给水泵向各蒸汽发生器供水量的一致性。

试验周期为两个换料周期。

1.2 试验条件

机组状态及试验条件：本试验在蒸汽发生器冷却模式：两相中间停堆工况执行，蒸汽发生器水位由主给水系统或辅助给水系统维持。

·辅助给水系统处于备用或运行状态;

·三台主泵已投运;

·辅助给水水箱水位≥11.5m，，且补水通道可用;

·辅助给水、主给水、主蒸汽系统测量通道可用;

·主蒸汽隔离阀开启，通过蒸汽联箱，三台蒸汽发生器具有相同的压力。

1.3 验收标准

在一条给水管线破裂的情况下（下游管线压力1bar.a），未受影响的蒸汽发生器在86bar.a时，给水流量≥45m3/h;

辅助给水系统的运行准则：在控制阀全开时，在三条给水管线上最大允许偏差≤10%

四台辅助给水泵运行时至破管的蒸汽发生器的总流量QRC≤250m3/h，计算时采用保守方法：取最近一次电动辅助给水泵全流量试验的数据，直接将至破管SG的流量相加（更为精确的计算也可采用四台泵并联运行法求得）。

经相关专业测算，得出汽动辅助给水泵综合试验的试验公式，在热停、热备执行均适用，对试验结果无影响。

1.4 试验过程

机组处于NS/SG热停堆工况（目前上游导则和程序要求）→辅助给水系统在线完成，辅助给水系统水箱液位满足技术规范要求→主蒸汽隔离阀已经开启→主控制室后备操作盘同时启动两台汽动给水泵→双泵全流量运行2～3min后停泵（按机组蒸汽发生器水位实际状态）→记录相关数据，专业技术人员根据试验数据计算结果。

2 机组安全相关系统和设备定期试验监督大纲及上游设計文件要求

《机组安全相关系统和设备定期试验监督大纲》中要求更换水利部件后执行此试验。

上游导则PTR（AAX39ASG001DNHX45SS1）要求，试验可以在热停堆平台或热备平台执行。PTC（AAX39ASG003CS314 5GN-1）要求，试验在热停堆平台。CPR1000型机组运行技术规范认为在2%Pn之前只要完成系统检修并且在线正确就认为该系统是可用的，CPR1000型机组汽动辅助给水泵综合试验程序建议的窗口为蒸汽发生器冷却模式-两相中间停堆工况。

综上所述，CPR1000型机组在2%Pn之前完成汽动辅助泵综合试验满足PTR及运行技术规范的要求，试验程序和PCT中只是说在热停堆平台试验，并没有说在热备用工况完成试验是不可以的，并且反应堆临界前检查的控制点程序中并未明确要求临界签字前需要完成汽动辅助给水泵综合试验。

3 优化方案分析

3.1 超功率风险

关于2%核功率以下完成汽动辅助给水泵综合试验，试验期间使用蒸汽发生器的新蒸汽，同时向蒸汽发生器注入冷水（水温低于主给水泵通过除氧器加热过的水温），会造成蒸汽发生器二次测温度降低，同时导致一回路温度降低，试验会导致一回路温度下降，存在造成一回路核功率上涨超过2%的风险。

针对该情况对CPR1000型机组历次大修在2%Pn前热备用工况执行该试验，一回路温度变化情况如下：

从表中可得出如下结论：

该试验在热备用工况下实施，对一回路温度扰动明显小于热停堆窗口，在热备用窗口实施，试验初态一回路温度越高变化越大，试验初态的温度尽可能低，控制在0.5%Pn可很好地避免试验过程中功率超过2%Pn，同时在试验前将蒸汽发生器水位提升至0米左右，提升蒸汽发生器水装量，减少试验注入冷水带来的温度扰动;同时在试验期间密切关注一回路温度、压力、核功率及蒸汽发生器水位，一旦有非预期改变（如一回路温度下降过大），立即停运汽动辅助给水泵，并通过改变控制棒棒位控制一回路温度和核功率，提前熟悉程序，尽量缩短试验时间。

为确定一回路冷却后核功率上涨情况，如果该轮大修有该试验，可在大修前要求设计院依据《核设计报告》给出的计算结果：计算出一回路平均温度下降1℃造成增加的核功率不超过1.5%Pn即可。例如“某循环零功率物理试验后，热备用（以0.5%功率计算）时，温度下降1℃，引入9.204pcm反应性，同时功率上升0.6%Pn。”按照下降1℃计算，试验期间功率最大波动到1.1%Pn，满足运行技术规范中2%Pn之前完成再鉴定的要求，满足技术规范对于2%Pn之前汽动辅助给水泵完成再鉴定的要求。

4 小结

确保核功率不高于2%Pn前完成试验，可以为常规岛为关键路径的大修节省至少2天大修工期，所以在上述风险可知可控的情况下，可推广实施该大修优化。