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482 浅谈AP1000核电厂寿期末降功率运行策略与实施 刘 晶，郝腾飞，周 健
（三门核电有限公司，浙江 台州 317112）
太仓市明德初级中学摘要：寿期末降功率运行是延伸运行的一种方式，通过降低功率来提供正反应性，以实现延长循环长度，推迟机组换料大修时间的目的。核电厂寿期降功率运行策略的制定需要综合考虑寿期末运行方式、降功率的起始时间、降功率后的控制方式、降功率的限制和风险等因素。论文以国内某AP1000核电厂寿期末降功率运行研究与实施为例，分析和评估几种不同的寿期末降功率策略，为后续AP1000核电厂寿期末降功率运行提供借鉴和参考。 出格作文关键词：AP1000核电厂；延伸运行；降功率
ldg延伸运行是指当一回路的硼浓度接近0ppm 时，通过降温和降功率引入正反应性，以保证反应堆加深燃耗，继续保持功率运行。延伸运行能够提高大修停堆窗口的灵活性，改变机组停堆时间，对多机组核电站的错峰大修和电网夏季保电都具有重要意义0
。
降功率运行是延伸运行的一种方式。寿期末在无法通过改变控制棒棒位和硼浓度以提供正反应性的情况下，通过降低机组功率提供正反应性，以实现延长循环长度的目的。 1 降功率运行策略研究 在核电厂寿期降功率运行策略的研究中，需要考虑寿期末运行方式、降功率的起始时间、降功率后的控制方式、降功率的限制和风险等多方面的因素。在确定停堆前的降功率目标功率后，评估机组降功率延伸运行的能力，研究不同降功率运行策略并对多种降功率运行策略进行分析、评估。同时需要注意燃料设计和机组运行等方面的限制，充分识别运行中的风险，做好风险分析评估和应对方案。下面提出三种不同的降功率运行策略。 （1）正常寿期末运行及降功率延伸运行至目标功率 寿期末控制棒位于参考棒位，按照正常的控制策略，以满功率、正常运行方式运行至硼浓度接近10 ppm，逐步降功率直至目标功率。反应堆按照正常的机械补偿控制策略满功率运行至一回路硼浓度约为50-60 ppm 时，投用除硼床进行除硼，控制棒维持在参考棒位附近。当一回路硼浓度低于10 ppm 时，执行降功率运行策略，达到目标功率后执行正常降功率停堆进入大修。 （2）特殊寿期末运行及降功率延伸运行至目标功率 正常运行至一回路硼浓度约为60ppm 时，执行特殊寿期末运行方式。适当提高TAFD（目标轴向通量偏差），调硼将M 棒提升至堆顶，同时调整AO 棒将AFD（轴向通量偏差）控制到新的目标带内，AO 棒自动控制AFD。通过稀释或投用除硼床，缓慢降低一回路硼浓度，以补偿燃耗效应，至硼浓度低于10ppm，开始降功率运行至目标功率后停堆。 （3）正常寿期末运行及降功率运行至换料设计允许的最大值 在策略（1）的基础上，进一步降低功率，直至燃耗到达换料设计允许的最大循环长度。通过计算，预测达到最大循环长度的功率为72.6%。 根据计算，策略（1）预计寿期末降功率运
行结束时的循环长度为471.4 EFPD（等效满功率天），相对于正常循环长度450 EFPD 提高能量输出21.4 EFPD，满功率运行的能量输出相较450EFPD 增加约5EFPD。在考虑热效率的基础上，预计增加发电量6.03亿千瓦时。此外，该策略在整个寿期末过程中，M 棒及AO 棒处于参考棒位，可提供一定的机动运行能力，安全性最优。 策略（2）相对于策略（1），在目标功率相同的情况下，循环长度更长，换料燃耗达到换料设计允许的最大燃耗，运行时间延长的天数更多，可在不降功率的情况下增加本循环的能量输出约12 EFPD，具有较高的经济效益。在运行过程中，需将M 棒组提升至堆顶并置于手动控制模式，AO 棒虽然可以置为自动模式，但只能调节堆芯AFD，在一些瞬态下只能通过功率变化来维持反应性平衡，对运行的压力较策略（1）大。此外，从后续循环换料设计角度考虑，如果降功率延伸运行时间过长，燃耗过深，对后续循环的换料设计和整体经济性不利。 策略（3）相对于策略（1）和策略（2），限制因素较多，由于在低功率运行的时间较长，进入长期低功率运行模式需要额外的分析，此外，若延长运行超过换料设计允许的最大值，要重新进行换料设计和安全评价，将对大修工期造成影响。 2 降功率运行的限制与风险 在开展延伸运行方案设计的过程中，需要注意燃料设计和机组运行等方面的限制，同时需要充分识别运行中的风险，做好风险分
析评估和应对方案。 （1）设计限制 降功率延伸运行需要注意，当热功率过低超过一定时间后，将进入长期低功率运行状态，需要对机组长期低功率运行模式进行相关的设计论证与安全分析。当低功率状态累计燃耗超过限值，需要
2-溴芴
重新评估堆芯运行的安全性。此外，根据下一循环换料设计的停堆燃耗窗口，如果延伸运行超出该窗口，需要重新进行换料设计和安全评价，将对大修工期造成影响。 （2）运行限制 降温降功率将导致AFD 偏正，如果AFD 过正，将会对OTΔT （超温ΔT）保护定值引入惩罚。如运行中出现瞬态，AFD 惩罚过大时存在触发OTΔT 保护停堆的风险。在寿期末降功率运行过程中，机组
应该避免任何瞬态。 （3）运行风险 在寿期末运行过程中，需要投入除硼床继续降低硼浓度，需要考虑除硼床无除硼能力或除硼能力不足的风险。同时，需要注意一回路误硼化的风险，当一回路误硼化使硼浓度升高到一定程度时，控制棒将无法控制。此外，由于寿期末慢化剂温度系数和功率系数绝对值较大，如果发生一回路过冷，堆芯将引入较大的正反应性，
可能引起功率快速上升。 3 延伸运行的实施 该核电厂首循环延伸运行采用降功率延伸运行方式来推迟大修时间，综合考虑经济性与安全性，采取策略（1）正常寿期末运行和降功率延伸运行至目标功率来执行，该延伸运行方案经设计院评估安全、可靠。 机组于2019年11月7日进入寿期末运行状态，当一回路硼浓
度降低至约38ppm 后，间断投入除硼床降低一回路硼浓度，直至硼浓度降低至10ppm 开始降功率运行。11月16日机组开始降功率运行。为了避免寿期末功率变化引起氙振荡等问题，采取少量、多次、均匀的降功率方式运行。降功率运行17天，每天降6次电功率，总
计每天降低约13MW，最后降至满功率的80%，于12月3日停堆进入大修。 在寿期末降功率运行阶段，机组实际状态符合预期，未出现异常。机组在降功率过程中，机组实际运行的各个参数与研究方案预测参数相吻合。通过寿期末延伸运行，机组循环长度由设计的450EFPD 增加至471.86EFPD，增加发电量7.3亿度，卸料组件的平
均燃耗增加了4.5%，提高了燃料的利用率，达到了预期目标。 4 结语 综上所述，寿期末降功率运行是一种有效的延伸运行方式。通过研究寿期末降功率运行策略，选择适合的降功率运行方式，对核电厂错峰、满足电网需求和保障机组的安全都具有重要的意义。后续，针对AP1000机组的特点，将降功率延伸运行作为一种常态化的
运行模式进行全面分析0
联想网络大学，进一步提高AP1000核电厂的安全性、可靠性和经济性。 参考文献：
丰田picnic[1]肖岷，朱闽宏，李现锋,et al.大亚湾核电站延伸运行技术的研究与实施[J].核动力工程,2006(1):1-4. [2]罗杰.核电站停堆时间预计及延伸运行研究[J].山东工业技术,2018 (2):164-164.
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