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首台AP1000三门核电1号机组冷试成功进入调试阶段

编辑:   发布时间:2016-06-29

       5月26日,全球首台AP1000核电机组,浙江三门核电1号机组冷试(一回路水压试验)成功,正式进入调试阶段。在点动之前,三门核电于5月22日完成主泵首次点动;之后三门核电联合调试队连续作战,于5月24日上午完成了第二轮4台主泵点动排气,之后将4台主泵转速升至50%额定转速(900转/分钟)进行系统动态排气。
       三门核电有限企业副总经理李远表示,在调试阶段完成后,三门核电将启动热试,热试的主要目的是检测整个机组的运行工况,这一阶段预计将持续两个月左右,其间会逐渐将主泵功率提升到满功率状态;预计到今年底完成装料准备,而最终目标则是要在明年年中达到商运的目标。
       据“十三五”规划显示,到2020年我国核电装机容量将达到5800万千瓦,在建容量达到3000万千瓦,其中以AP1000为代表的三代核电机组将成为未来我国核电发展的生力军。
       李远表示,作为AP1000全球首堆,肩负着未来AP1000技术路线的成功与否,三门核电站非常有信心把项目建成全球安全第一的核电机组;同时打造示范工程,引领核电发展,建成安全的,质量达到标准,运行可靠、经济性充分体现的核电厂,也是三门核电站的目标。
       什么是冷试?
       冷试全称是冷态功能试验,是核电机组进入系统调试阶段后的第一个综合性调试试验,是核电站工程建设的重要环节,主要是对反应堆冷却剂系统和部分核辅助系统管线进行水压试验,并对相关设备和系统进行功能验证。该试验的目的是验证一回路压力边界 (包括一回路管道焊缝和设备,及其相连系统的高压部分)的完整性和密封性。
       核电机组工作时,反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成327摄氏度、155个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环,被称为一回路。一回路的安全关系到整个核电站的安全,为了保证一回路的安全,在放入核燃料之前,需要对一回路的强度进行检验,这就是一回路水压试验也是冷试的主要环节。
       一回路水压试验,就是让一回路承受较高的压力,检验是否有泄漏风险。比如一回路的工作压力是15.5兆帕,为了保证可靠性,在对一回路设备进行设计时,设计压力要达到17兆帕。
       为了保证在数十年的使用过程中,一回路可持续保持承受17兆帕的压力,用来考验一回路的压力要远远高于设计压力,达到约22兆帕。
       一回路水压试验最主要的过程,就是一回路的压力逐渐升高到试验压力22兆帕,然后逐渐下降的过程。过程结束就代表 冷试结束。
       冷试通俗来说是通过对给予系统内部不同程度的压力,如2.5兆帕开始到巅峰22兆帕之间,检测反应堆系统内部,是否存在跑冒滴漏的试验,如未发生上述问题,将压力逐步降至2.5兆帕,冷试试验结束。
       三门核电1号机组于5月25日22时54分启动水压试验泵开始一回路水压试验,历经7.0兆帕、12.0兆帕、16.0兆帕升压平台后,于5月26日1时37分达到21.
       6兆帕最高压力平台,并成功保压10分钟,随后于1时55分开始降压,2时16分降压至17.75兆帕平台,各平台泄漏检查满足验收准则要求。截至5月26日10时30分,试验压力降至常压。至此,三门核电站1号机组一回路水压试验顺利完成。
       冷试与主泵的初次启动有什么关系
       由于金属的物理属性,在高温下韧性相对较好,在低温下会变脆,因为一回路的工作状态是在高温下进行的在设计用料时主要考虑高温环境,为了不使一回路因为实验出现问题,所以在冷试时要适当加热,试验过程中适当保温,以免金属变脆。
       水压试验前,冷试中一回路处于常温状态,但一回路水压试验开始时,一回路水温要保持在54~60摄氏度左右。在尚未装燃料组件的情况下,主泵就成为试验加热的热源,主泵的初次启动可为反应堆冷却剂系统冷态水压试验建立要求的温度。
       除此之外,主泵的初次启动是在冷态工况下首次验证主泵及其电机的运行特性,并验证主泵变频器驱动主泵在各转速安全稳定运行。
       AP1000核电机组共有4台主泵,全速运行时功率为15兆瓦,足够达到冷态水压试验建立要求的温度。
       点动是怎么回事?
       点动是主泵的首次短时启动,主要目的是确认主泵转向正确、各项参数正常,同时为主泵及主泵所在系统回路进行排气,为主泵的连续稳定运行奠定基础。
       点动试泵,通俗点讲就是泵瞬时给电后断开,这样泵转速不会升高,只是动一下然后靠惯性转一会儿。目的主要是检查转动方向是否正确。 三门核电1号机组采用4台美国EMD企业制造的屏蔽主泵,其功能是输送反应堆冷却剂,使其完成在反应堆堆芯、冷却剂环路、蒸汽发生器之间的循环,具有转动惯量大、可靠性高、维护保养工作少的特点。
       测试结果表明三门核电1号机组4台主泵转向正确,电流、振动等各项参数正常。

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