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第九章：核反响堆运行与控制

核反响堆工程概论

核反响堆运行和控制

一、反响堆控制

二、保护系统控制

三、反响堆运行

一、反响堆控制

1、根本任务与原理

2、功率控制

3、稳压器控制

4、蒸汽发生器水位控制

5、蒸汽排放控制

1、根本任务与原理

l两个根本任务：

l〔1〕正常运行工况下对启动、提升功率、变换功率、正

常停堆等进行控制，并为维持稳态运行，对某些运行参

数进行必要的调节。

l〔2〕在任何工况下确保平安停堆，并从堆芯移出热量和

限制预计运行事件及事故工况的后果，确保人身与设备

平安。

l作用：

l维持反响堆的重要参数在稳态运行或给定的负荷扰动

下，始终保持在所规定的范围内。

2、功率控制

l功能：通过移动控制棒来调节反响堆功率以适应

核电站负荷变化的要求。它有自动和手动两种方

式，手动方式用于堆的启动直到15％额定功率；

在15％－100％额定功率范围内，那么采用自动

跟踪负荷。必要时，也可以手动控制。

l压水堆功率控制系统由冷却剂平均温度通道、功

率失配通道和平均温度定值通道组成。三个通道

的输出信号通过控制棒程序单元驱动控制棒。

3、稳压器控制

l压力控制：

由设在稳压器水空间内的电加热器和设在稳压

器顶部的喷雾器、卸压阀加以控制。

l水位控制：

压水堆冷却剂的容积是用化学和容积控制系统

来调节的，特别是利用容积控制箱，以保持稳压

器液位在给定范围内。

4、蒸汽发生器水位控制

l根据给水流量、蒸汽流量和蒸汽发生器水位三个

要素控制主给水控制阀或调节主给水泵转速。当

蒸汽发生器水位有异常上升时，主给水控制阀及

旁路给水阀全部关闭；当蒸汽发生器水位异常降

低时，反响堆自动停闭，并自动启动事故给水泵。

另外，在低负荷时，可手动或自动使用旁路给水

控制阀控制水位。

5、蒸汽排放控制

l压水堆核电站运行时，当负荷降低超过规定范围

时，就靠蒸汽排放控制系统将过剩蒸汽排向冷凝

器。

二、保护系统控制

l目的：在于防止反响堆偏离平安限值以及一旦超过这种

平安限值后缓解所发生的后果。亦即防止事故发生以及

缓解事故所生的后果。

l系统包括：

l〔1〕反响堆保护系统：当运行参数超过限值，危及堆芯

及一回路压力边界时，该系统发出自动停堆信号。通过

平安动作系统使控制棒下插，保证反响堆热态平安停堆，

并有足够的热态停堆深度。在反响堆事故停堆的同时，

汽轮机能自动脱扣。

l〔2〕专设平安设施：

二、保护系统控制〔1〕

对于压水堆，运行中的几个主要危险是反响堆周期过

短、中子水平过高、一回路冷却剂温度过高、压力过低、

流量过低等。故一般压水堆设有如下保护：

短周期事故保护

反响堆超功率及超功率流量比保护

反响堆进、出口水温过高保护

一回路冷却剂压力过低保护

一回路流量过低及断流保护

控制电源、电离室、裂变室电源断电保护

二回路系统、厂房放射性水平过高保护

三、反响堆运行

1、概述

2、压水堆核电站的正常启动

3、功率运行

4、压水堆核电站的停闭

1、概述

l核电站建成，堆芯燃料装载后的反响堆启动，称为初次

启动，亦称新堆的物理启动

l目的：检验设计、制造和安装的质量，测定各种必要的

特性参数，为平安运行提供实验数据

l新堆的物理启动：主要是指新堆的初次临界试验。通过

相继提升堆内各组控制棒组件，以及按一定标准稀释冷

却剂中的硼浓度，使反响堆首次到达临界。在这试验中，

对控制棒的临界棒栅位置进行刻度，对零功率下临界态

附近的中子通量、反响性以及反响堆周期作出实验研究，

获得必要的物理参数等。

1、概述〔1〕

l临界前试验：

l燃料组件全部装载完毕后一回路的水力特性试验以及

其他在未装燃料前无法进行的一些试验。

l包括：

l冷却剂系统泄漏试验一回路系统流量

测定

l冷却剂泵惰转流量下滑试验控制棒驱动机构

动作特性

l控制棒落棒时间