核动力厂控制的主要目的是将核能转换成电能,使核动力厂安全高效地运行。核动力厂的控制可以分为反应堆功率控制和过程参数控制。
核动力厂功率控制的基本目的是使一回路所产生的功率适用于二回路的功率需求,同时保证一、二回路的温度、压力等过程参数及堆芯功率分布满足各个方面的要求。
一、分类
为了满足上述要求,压水堆核蒸汽供应系统配置了以下主要控制系统:
1.反应性控制和功率分布控制系统,或简称为反应堆功率控制系统;
2.反应堆功率调节系统;
3.反应堆冷却剂平均温度调节系统;
4.一回路压力及稳压器压力控制系统;
5.稳压器水位调节系统;
6.蒸汽发生器水位调节系统;
7.蒸汽排放控制系统。
二、反应堆功率控制
反应堆功率控制系统的功能是:
1.实现反应堆的启动、停堆、升功率、降功率及维持反应堆稳态运行;
2.在不超过额定功率时允许负荷有正负10%阶跃变化,能使电厂恢复至平衡状态而不导致事故停堆、蒸汽排放或泄压阀动作;当出现正负5%线性负荷变化时,系统有较好的负荷跟踪能力。并且在负荷变化之后,将核反应堆冷却剂平均温度维持在调节特性规定的限度内。在额定功率的15%以下,可采用手动控制。
3.实现功率分布的控制,使反应堆处于良好的安全性和经济性状态下运行。
4.抵消过剩反应性、补偿在运行中由于温度变化、中毒和燃耗所引起的反应性变化。
5.使核蒸汽供应系统(NSSS)能适应正常运行的各种瞬态工况,根据电网的要求和运行要求,改变系统的运行状态,保持操作上的灵活性。
6.在运行的瞬态或设备故障时,保持电厂主要参数在允许的范围内,以尽可能减少反应堆保护系统的动作。
反应堆功率变化是通过改变反应性来实现的。压水堆的反应性控制主要通过改变控制棒在堆芯中的位置来实现。对于燃耗和氙中毒引起的缓慢的反应性变化,通过改变冷却剂中的硼酸浓度来补偿1。
本词条内容贡献者为:
宋培峰 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心