核电厂寿期末执行棒束完好可用性核对规程的风险识别及应对

王帅

摘要：棒控与棒位系统（简称RGL系统）作为反应堆保护系统的关键组成部分，与硼酸配合改变堆芯的反应性，从而达到控制反应堆的目的；同时在反应堆保护系统动作后，控制棒线圈失电导致所有控制棒落入堆芯，为反应堆提供足够的负反应性，为实现其安全功能，棒控和棒位系统设置了大量监测和控制仪表，相关的数据实时传送到KIC显示。同时，为了验证控制棒的完好可用并确保在整个寿期内安全运行，日常期间需要执行棒束完好可用性核对规程，尤其是寿期末执行，相关经验总结尤为重要。

关键词：核电厂；控制棒；完好可用；经验总结；寿期末；

1 背景

为了验证控制棒的完好可用并确保在整个寿期内安全运行，日常期间需要执行棒束完好可用性核对规程。由于该规程内容多，风险大，且在寿期末执行不确定风险明显提高，目前可知的风险主要是对反应堆堆芯轴向功率偏差影响较大，甚至存在落棒停堆风险，如下就寿期末执行棒束完好可用性核对规程的经验进行总结，目的是指导运行。

2 寿期末机组状态参考

核功率：86%Pn；电功率：935MWe；一回路热功率：2516MWt；

试验前初始△I均值约为0.6%（I线偏左）且稳定；

一回路平均温度307.5℃，压力15.4MPa.g；燃耗：19257MWd/tU；

G/R/S棒均自动控制，G棒的需求及叠步棒位2RGL080/081KM均为615步；

R棒初始棒位为196/196步（低限为191步，低低限为181步）；

一回路正在进行大修前PZR汽相吹扫（PZR四组通断式加热器全部投运）。

3 风险分析

3.1 由于试验期间每组棒会下插10步（R棒自动动作），会导致△I大幅波动（趋势如下）；

3.2 由于控制棒下插导致一回路平均温度变化 ，进而导致一回路压力波动，压力存在超出技术规范要求的风险；为了避免比例加热器输出转为喷淋阀动作死区，试验前确认PZR通断式加热器全部投运，增加PZR压力可控制能力，试验期间需要密切关注一回路压力变化趋势（趋势如下）；

3.3 R棒超出低低限值风险，提前预估R棒与G棒的价值，试验前留有足够的裕量，规程要求先插G1棒组，按照分析R棒应该先上提，试验期间密切关注温差变化趋势（R棒棒位变化如下图）。

3.4 由于一回路正在进行大修前PZR汽相吹扫，容控箱液位下降速率较快，存在异常液位下降导致自动补给启动，而违反RGL1条款的风险。提前预估容控箱液位下降的速率及试验时间是否匹配，保证试验期间不会启动自动补给，根据容控箱下降趋势，提前将液位补至1.47m。

3.5 核热功率波动导致一回路温度变化，进而对SG水位产生影响（核功率及SG水位趋势如下）；

总结

经过上述分析，寿期末执行棒束完好可用性核对规程的风险识别及应对总结如下：

1. 随着机组燃耗加深，执行试验动棒期间△I变化幅度渐变明显，但整体可控，关注△I变化趋势即可。另外，从趋势可见N1、N2及SB棒动作时效应明显。

2. 根据试验参数趋势分析，本次试验期间压力变化趋势可控（压力波动范围0.06MPa），一回路平均温度变化可控（范围约0.89℃），整体波动幅度较小。

3. 根据试验参数分析，本次试验期间R棒动作可控，NI棒组下插后R棒由197步上提至200步，整个试验过程中R棒自动动作幅度为4步。

4. 保守决策，提前将容控箱液位补至1.47m，整个试验期间容控箱液位可控，未启动自动补给，满足RGL1的条款（隔离所有硼浓度小于 2300ppm 的来水进入一回路）。

5. 试验期间SG水位影响很小，最大波动幅度为0.015m,查询历史经验反馈并对比对，低功率平台试验期间SG水位波动幅度相对于高功率平台较大，但整体仍可自动调节。

参考文献

[1]中国核动力研究设计院/中国核电工程有限公司，棒控与棒位系统手册（000）:0-190

[2]中核控制系统工程有限公司，棒位棒控系统（RGL）设备运行维护手册（000）：0-167

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