第十讲-核电厂技术规格书

第十讲核电厂技术规格书核电厂运行文件运行文件很多，分管理性和技术性两方面，分别对正常运行、故障和事故紧急情况作出详细的、书面的和经过批准的规程和指令进行工作。管理性文件包括：有关安全运行和停闭的权限和责任；值长和其它运行领导人的权限和责任；设备控制；程序的审查和批准；运行和生产经验的报告、分析和分发等。技术性文件包括：技术规格书和运行规程运行规程分为运行规程和定期试验规程两大类（大亚湾）运行规程：a.正常运行规程（9个标准运行模式）1.总运行规程2.系统运行规程3.换料大修运行规程4.状态检查点规程b.故障运行规程1.警告信号手册（警告信号卡）2.系统故障运行规程c.事故规程d.行政管理规程第二类规程：定期试验规程2.1概述核电厂技术规格书是最终安全分析报告中的第十六章，是核电厂制定运行规程的重要依据。秦山参考西屋的技术规格书大亚湾参考法国同类核电厂2.2定义在技术规格书中，首先给出运行中的重要术语，所有术语都以大写形式出现：(1)动作(ACTION)在指定条件下规定的所需采取的措施；(2)停堆深度(SHUTDOWNMARGIN)假定最大价值的一束控制棒全部卡在堆芯外，其他停堆棒插入堆芯内，反应堆处于次临界状态，此时的反应性总量就为停堆深度；(3)泄漏（LEAKAGE)①可控泄漏（CONTROLLEDLEAKAGE)反应堆供给冷却剂泵密封系统的密封水流量；②可识别的泄漏（IDENTIFIEDLEAKAGE向密封系统、安全壳空间和二回路蒸汽发生器的泄漏；③压力边界的泄漏(PRESSUREBOURNDARYLEAKAGE)向压力容器本体、一回路管壁的泄漏；④不可识别的泄漏(UNIDENTIFIEDLEAKAGE)除可识别泄漏和可控泄漏外的所有泄漏；(4)轴向中子通量密度偏差（AXIALFLUXDIFFERECNE)堆芯外中子探测器上半部与下半部归一化中子通量密度信号偏差。由于探测器为电流信号，因此常用ΔＩ来表示。(5)象限功率倾斜比（QUADRANTPOWERTILTRATIO)(5)运行模式模式Keff额定热功率，％1、功率运行≥0.995２、启动≥0.99≤5３、热备用0.990４、热停堆0.990５、冷停堆0.990６、换料≤0.9502.3安全限值和安全系统限值的设定2.3.1安全限值(1)反应堆堆芯热功率、稳压器压力和运行环路最高冷却剂温度的组合不得超过限值。适用范围：模式1、2动作：①无论何时，只要运行环路最高冷却剂温度和热功率组合所确定的点超过稳压器压力限值，则电厂应在１h内处于热备用模式，并遵从技术规范的要求；②少于三个环路的运行受着“所有反应堆冷却剂环路必须要运行”这条技术规范的限制；保证第一道安全屏障见图2.1(２)反应堆冷却剂系统压力反应堆冷却剂系统压力不超过18.9MPa。适用范围：模式1,2,3,4,5动作：①对于模式1,2无论何时，只要反应堆冷却剂系统压力超过18.9MPa，则核电厂应在１h内使冷却剂系统压力处于限值内的热备用模式；②对于模式3,4,5无论何时，只要反应堆冷却剂系统压力超过18.9MPa，则核电厂应在５min内使冷却剂系统压力处于限值内的热备用模式；说明：其目的是保护冷却剂系统的完整性，防止其放射性核素泄漏到安全壳；保障第二道安全屏障2.3.2安全系统限值的设定(1)关于功率量程中子通量密度高变化率①正的高中子通量密度变化率紧急停堆保护是防止中子通量密度快速增长的，快速增长一般表征在任何功率水平上发生了弹棒事件。正的高中子通量密度变化率紧急停堆保护的设定可以确保在弹棒事件下满足安全准则；②负的高中子通量密度变化率紧急停堆保护是确保发生多组控制棒落棒事件时RDNB在1.30的限制之上；(２)超温温差(ΔＴOT)和超功率温差(ΔＴOP)①超温温差紧急停堆保护堆芯，防止在各种压力、功率、冷却剂温度和轴向功率分布组合情况下发生偏离泡核沸腾；ΔＴOT的定值随一回路压力变化而变化；（一回路泄漏）②超功率温差紧急停堆保护确保在各种可能的超功率情况下，保证燃料的完整性。ΔＴOp的定值不随一回路压力变化而变化；2.4运行限制条件运行限制条件（LIMITINGCONDITIONSOPERATION),简称LCO。2.4.1适用范围①当在各种运行模式或所指定的其它工况下，对技术规范书中运行限制条件的规定必须遵从；如果不能满足其中的规定，则必须满足其响应的动作（ACTION)要求；②当LCO在ACTION要求所在指定时间内仍然没有满足时，则ACTION需要继续执行下去。如果在指定的时间间隔内，LCO恢复了，则不需要完成ACTION要求。例一、LCO中的最低临界温度规范：反应堆冷却剂系统最低运行平均温度必须大于或等于288℃如果不满足上述LCO的要求，则应采取相应的ACTION。该规范的动作要求为：在15min之内，将平均温度恢复到限值之内，否则，在下个15min之内，电厂应处在热备用运行模式。但如果在15min之内，就能将平均温度恢复到288℃之上，则核电厂就不必处于热备用运行模式；③a、当LCO不满足时（并且不提供相应的动作要求），则必须要求在1h之内，采取动作使核电厂处于一个较低水平的运行模式。可采取的动作有：Ⅰ、至少在下个６h之内，使电厂运行在热备用模式；Ⅱ、至少在随后的６h之内，使电厂运行在热停堆模式；Ⅲ、至少在后续的２４h之内，使电厂运行在冷停堆模式例二、LOC中的应急堆芯冷却剂系统在LCO中规范：两个独立的应急堆芯冷却剂系统的子系统必须都是可运行的。（1）对有一个应急堆芯冷却系统子系统不可运行的情况，这在LOC中有动作要求：对于有一个应急堆芯冷却剂系统不可运行，应在72h之内恢复此子系统至可运行的状态。因此，在这种情况下LCO不能满足，则按照①要求满足相应动作要求。（2）对于两个应急堆芯冷却剂系统的子系统都不可运行的情况，LCO中没有给出动作要求。因此，在这种情况下LOC不能满足，则按照③a采取措施。③b.如果改正措施完成，并允许在有动作要求的情况下运行，则可以遵照给定的时间限制采取动作，但时间应从未能满足LCO的时刻算起。例三、如出现例二中的第二种情况，首先将按照③a采取措施。采取动作后，如果处在热备用模式２h就恢复了一个应急冷却系统子系统可运行，此时可转入执行动作中的①，但时间应扣去３h。核心思想：在保证核电厂安全运行的前提下，提供一定的维修时间，争取尽快恢复正常运行的要求，尽可能的避免停堆或减少停堆时间。2.4.2反应性控制系统(1)关于停堆深度的运行限制条件(LCO)。规范：停堆深度必须大于或等于1770pcm。适用范围：模式1,2,3,4动作：当停堆深度小于1770pcm时，立即用大于或等于7000ppm的硼酸溶液以大于或等于11.2t/h的流量硼化，直至恢复到所要求的停堆深度。足够的停堆深度，能够保证：１、反应堆可以在各种运行模式下达到次临界；２、与假想事故工况有关的反应性瞬变可控制在允许范围的；３、防止在各种停堆模式下意外的超临界。(2)关于慢化剂温度系数的运行限制条件规范:慢化剂温度系数必须:①当所有控制棒提出堆外,在燃料循环寿期初,热态零功率下不得为正;②当所有控制棒提出堆外,在燃料循环寿期末,额定热功率下不得比-57pcm/℃更负;思考：为何BOL时要求慢化剂温度系数不得为负？为何EOL时要求慢化剂温度系数不能负得太大？(3)关于最低临界温度的运行限制条件规范:冷却剂系统环路最低运行温度必须大于或等于288℃适用范围:运行模式1,2动作:当反应堆冷却剂系统环路运行温度小于288℃时,要求在15min之内，将平均温度恢复到限值之内，否则，在下个15min之内，电厂应处在热备用运行模式。思考：为何要对最低临界温度进行限制？(4)关于控制棒插入限值的运行限制条件规范:控制棒组必须限制在物理插入极限之上适用范围:运行模式1,2动作:当控制棒插入位置在规范限值之下时,则:①在2h之内恢复到限值之上;或②在2h之内热功率降至小于或等于棒位所允许的额定功率上;或③至少在6h之内使核电厂处于热备用运行模式。思考：为何要有②这样的规定？0.00.20.40.60.81.0050100150200(0.89,228)(0.0,64)(1.0,133)(0.27,0)棒组步位，步额定热功率份额0.00.20.40.60.81.0050100150200全部提出C组D组全部插入2.4.3功率分布限制主要包括轴向通量偏差(AFD),象限功率倾斜比(QPTR),热流密度热管因子,偏离泡核沸腾比(DNB)等.(1)关于轴向通量密度偏差的运行限制条件规范:所指示的轴向通量密度偏差DAF必须维持在DAF靶值两侧的靶带内。①当运行功率在≥50%和90%额定热功率之间，所指示的通量密度偏差可以偏离出规定的靶带。但应满足：DAF在运行范围内,且先前24h内,偏离累计时间不超过1h;②当运行功率在15%和50%的额定热功率时,应满足在先前24h偏离累计时间不超过2h;-35-30-25-20-15-10-5051015202530350102030405060708090100不可接受运行区功率，%DAF,%适用范围:运行模式1,且在15%额定热功率之上.动作:①当热功率大于或等于90%FP时,所指示的DAF偏离出靶带外时,应该在15min之内采取如下动作:a.将所指示的DAF值恢复到靶带限值内;或b.将热功率降低到90%额定功率之下；②当运行功率在≥50%和90%额定热功率之间,所指示的通量密度偏差偏离出规定的靶带,但先前24h内偏离累计时间不超过1h,则a.在30min之内,将热功率降至50%FP;b.在此后4h内，将功率量程中子通量密度高停堆保护定值点降至55%FP③当运行功率小于50%额定功率时,所指示的DAF偏离出靶带,但先前的24h内越带偏离累计时间超过2h,不能将功率提升至大于50%额定功率水平。只有在先前24小时偏离时间不超过2h,才能将功率提升至50%以上.(2)关于象限功率倾斜比的运行限制条件规范:象限功率倾斜比必须不超过1.02。适用范围：运行模式1，且功率大于50%额定功率动作：①当QPTR超过1.02，但小于1.09时，a.在达到以下两种情况中的任意一个时，对QPTR至少每小时计算一次：i、QPTR降至≤1.02；ii、功率降至小于50%额定功率b.两小时内必须做到：i、将QPTR降至≤1.02；或者ii、对于超过1.0的每1%，至少需要降低3%的额定功率c、验证QPTR在超限后24h内能否回到限值内。否则，此后2h内需将功率降至50%额定热功率，并在此后4h内，将功率量程通量密度高停堆保护定值点降至55%额定功率值；d、在提升功率之前，需查明超限原因，并改正。假如QPTR在12h内至少每小时一次的验证在其限值之内，则随后可以将功率提升到50%的额定功率以上，否则需直到验证了≥95%额定热功率下QPTR也可接受，才能将功率提升到50%以上的额定热功率；②当由于控制棒失步导致QPTR超过1.09时：a、在达到以下两种情况任何之一时，QPTR至少每小时计算一次；i、QPTR≤1.02ii、热功率降至50%的额定热功率；b、在30min之内，对所指示的QPTR超过1.0的每1%,至少需要降低3%的热功率；c、验证QPTR在超限后的2h内，要能回到限值内，否则在此后的2h内，需将功率降至50%的额定热功率。并在此后的4h内，将功率量程通量密度高停堆保护定值点降至55%额定功率值；d、在提升功率之前，需查明超限原因，并改正。假如QPTR经过12h的至少每小时一次的验证在其限值之内，则随后可以将功率提升到50%的额定功率以上，否则需直到验证了≥95%额定热功率下QPTR也可接受，才能将功率提升到50%以上的额定热功率；②当由于控制棒失步之外的原因导致QPTR超过1.09时：a、在达到以下两种情况任何之一时，QPTR至少每小时计算一次；i、QPTR≤1.02ii、热功率降至50%的额定热功率；b、在超限的2h内，需将功率降至50%的额定热功率。并在