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摘 要：成都理工大学工程技术学院百万千瓦典型压水堆核电机组多功能仿真机是以计算机作为工作平台，是一款利用全图文化工具操作控制核电站的软件。核电站多功能仿真机不但能够用于核电站物理和电气方面的原理教学，而且还可以通过压水堆核电站系统的图形控制界面，实现运行操作的初级教学与实践。本文基于百万千瓦压水堆核电机组启动规程對仿真机的性质进行了探讨。启动规程模拟包括机组从正常冷停堆到满负荷运行的整个过程的模拟。
关键词：加热升温；临界；冲转并网
中图法分类号 TL8； 文献标志码 A
1 系统简介与初始条件检查
1.1系统简介
成都理工大学工程技术学院百万千瓦典型压水堆核电机组多功能仿真机是一款以计算机作为工作平台，利用全图文化工具操作控制和模拟核电站的软件。目前在国内仅有少数几个院校使用该软件模拟教学。是一个通过仿真软件模拟核电站运行整个操作过程。
1.1.1主功能区
主功能区供操作人员观察模拟机运行状态、查看重要参数、调用画面、调用报警列表、趋势功能调用等功能。
1.1.2系统画面调用
当鼠标左键点击该按钮时调用系统画面主图。
1.1.3功能画面调用
当鼠标左键点击该按钮时调用功能画面主图。
1.1.4报警功能调用
当鼠标左键点击该按钮时调用报警功能界面。
1.1.5趋势功能调用
当鼠标左键点击该按钮时调用趋势功能界面。
1.2初始条件检查
从余热排出系统入手进行初始条件检查：此时反应堆应处于冷停堆状态下，检测的项目一共包含十二项。
（1）、检查至少有一台预热排出泵在运行；
（2）、检查至少一台冷却剂泵在运行；；
（3）、检查上充下泄阀在自动位置；
（4）、检查主冷却剂平均温度在10℃至180℃之间；
（5）、检查停堆棒完全提至堆顶，其余控制棒均在5步；
（6）、检查一回路硼酸浓度为900PPM；
（7）、检查稳压器安全保护阀关闭，安全隔离阀开启，喷淋阀关闭；
（8）、检查循环水系统在运行；
（9）、检查余热排出系统处于运行状态；
（10）、检查上充泵处于运行状态；
（11）、REA处于运行模式；
（12）、VVP处于运行状态。
2 反应堆达热停堆状态
2.1蒸汽发生器的启动准备
蒸汽发生器是核电厂第一回路和第二回路的一个重要纽带，它实质是将堆芯中产生的热量通过热传递的方式传给二次侧的供给水，从而利用水产生的蒸汽推动汽轮机做功。它的启动准备根据蒸汽发生器水位的功率分为两种情况。1、若蒸汽发生器水位在零功率水位的整定值附近，则算启动准备正常2、若蒸汽发生器的水位低于零功率水位整定值的情况。这时就需要启动一台辅助给水泵给蒸汽发生器补水。
2.2一回路升温120℃
这一阶段实际上是一回路充水和排气的一个过程，充水时将来自FW的除盐水注入到一回路中，这样的稀释步骤才能保证反应堆稳压器在满水状态时，反应堆的次临界度不小于1000PCM。在充水时应特别注意系统排气来调节RRA的流量，已经知道蒸汽发生器二次侧水位已经达到零功率水位整定值的附近，则此时启动一台冷却剂泵并且投入稳压器加热器，使冷却剂系统开始加热升温。
保留一台余热排出泵运行，通过操作余热排出控制阀调节流过RRA的流量，同时在控制一回路升温速率的同时却发现一回路冷却剂平均温度的梯度TGrad<0。通过减小控制阀的开度以减小通过余热排出的总流量，使一回路冷却剂平均温度变化趋势向升温方向变化，即温度梯度TGrad升为正值。
启动所有比例加热器和固定加热器，以提高稳压器的温度。在升温期间通过减小余热排出控制阀的开度，把一回路升温速率控制在28℃/h以内，此时应注意压力也需控制在正常范围之内。当温度达到120℃时，核对RIC堆芯温度的40个温度测点的温度是否正常（有无报警及颜色判断）。
2.3反应堆冷却剂系统继续升温至180℃
当一回路冷却剂温度达到120℃时，水的化学性质不能再调节。一回路充水和排气阶段结束，此时的压力应为2.5MPa，上充流已开始建立。
由于汽腔建立过程比较缓慢，所以就需要使下泄流保持不变，而减小上充流的流量，才能保证提高建立汽腔的速度。系统温度达到177℃时应及时隔离余热排出系统。在一回路温度到达180℃之前，投入控制捧驱动机构的通风系统，从堆芯中抽出停堆棒组。
2.4一回路升温升压至热停堆状态
这个过程主要是通过主泵加热来继续增大主冷却剂系统的温度。通过调节的压力整定值和自动控制，将主冷却剂系统的压力及温度控制在P-T图限制范围内。当反应堆冷却剂系统压力达到8.5MPa时关闭一台下泄孔板和在到达热停堆工况前再关闭一台下泄孔板隔离阀。调节大气排放的整定值来维持主冷却剂系统的温度。当系统正常运行压力达到15.5±0.1MPa时将压力中间控制器置于“自动”，然后由主泵继续加热反应堆冷却剂系统直至平均温度达到291.4℃（零功率温度291.4℃至310℃）。
3 反应堆达临界
当反应堆处于热停堆工况后，来自蒸汽发生器中的蒸汽就会开始启动二回路系统。系统中应该的三个主泵在投入运行状态。
蒸汽发生器给水由辅助给水切换至启动给水供给，在此过程中应监视蒸汽发生器的水位在34%，自动控制阀经常会失灵，此时应将ARE调节阀切换至手动状态，并且应该监视到的流量在逐渐增大。
将GCT-A切换至GCT-C，GCT-A是GCT-C不能用的时候的一种应急手段，所以此操作只能在冷凝器建立真空后启用
在逼近临界过程中，源量程和中间量程的倍增时间必须大于18秒。冷却剂温度应尽可能保持为常数，以避免任何能引起突然冷却的操作；由冷却剂泵提供的能量，可以通过二回路使产生的蒸汽排向大气或冷凝器。
4 总结
通过核电站仿真模拟机对百万千瓦压水堆核电机组的启动过程的操作，使学生对核电厂整个结构系统和运行的原理有了更透彻的了解，能够指出在启动的整个操作过程中由于人为地误操作造
成的事故并提出相应的解决办法；说明在操作中出现的故障以及解决故障的原理；并且能够在反应堆启动或者停堆的过程中插入一些事故进行分析。为核电厂的教学提供了生动直观的平台。
参考文献：
[1] 李小利.核电厂运行安全常见问题及防控分析.科技创新导报，2016，（03）：85-87.
[2] 龚迪琛.核电厂运行关键控制过程仿真优化与方法研究.成都理工大学，2013.
关键词：加热升温；临界；冲转并网
中图法分类号 TL8； 文献标志码 A
1 系统简介与初始条件检查
1.1系统简介
成都理工大学工程技术学院百万千瓦典型压水堆核电机组多功能仿真机是一款以计算机作为工作平台，利用全图文化工具操作控制和模拟核电站的软件。目前在国内仅有少数几个院校使用该软件模拟教学。是一个通过仿真软件模拟核电站运行整个操作过程。
1.1.1主功能区
主功能区供操作人员观察模拟机运行状态、查看重要参数、调用画面、调用报警列表、趋势功能调用等功能。
1.1.2系统画面调用
当鼠标左键点击该按钮时调用系统画面主图。
1.1.3功能画面调用
当鼠标左键点击该按钮时调用功能画面主图。
1.1.4报警功能调用
当鼠标左键点击该按钮时调用报警功能界面。
1.1.5趋势功能调用
当鼠标左键点击该按钮时调用趋势功能界面。
1.2初始条件检查
从余热排出系统入手进行初始条件检查：此时反应堆应处于冷停堆状态下，检测的项目一共包含十二项。
（1）、检查至少有一台预热排出泵在运行；
（2）、检查至少一台冷却剂泵在运行；；
（3）、检查上充下泄阀在自动位置；
（4）、检查主冷却剂平均温度在10℃至180℃之间；
（5）、检查停堆棒完全提至堆顶，其余控制棒均在5步；
（6）、检查一回路硼酸浓度为900PPM；
（7）、检查稳压器安全保护阀关闭，安全隔离阀开启，喷淋阀关闭；
（8）、检查循环水系统在运行；
（9）、检查余热排出系统处于运行状态；
（10）、检查上充泵处于运行状态；
（11）、REA处于运行模式；
（12）、VVP处于运行状态。
2 反应堆达热停堆状态
2.1蒸汽发生器的启动准备
蒸汽发生器是核电厂第一回路和第二回路的一个重要纽带，它实质是将堆芯中产生的热量通过热传递的方式传给二次侧的供给水，从而利用水产生的蒸汽推动汽轮机做功。它的启动准备根据蒸汽发生器水位的功率分为两种情况。1、若蒸汽发生器水位在零功率水位的整定值附近，则算启动准备正常2、若蒸汽发生器的水位低于零功率水位整定值的情况。这时就需要启动一台辅助给水泵给蒸汽发生器补水。
2.2一回路升温120℃
这一阶段实际上是一回路充水和排气的一个过程，充水时将来自FW的除盐水注入到一回路中，这样的稀释步骤才能保证反应堆稳压器在满水状态时，反应堆的次临界度不小于1000PCM。在充水时应特别注意系统排气来调节RRA的流量，已经知道蒸汽发生器二次侧水位已经达到零功率水位整定值的附近，则此时启动一台冷却剂泵并且投入稳压器加热器，使冷却剂系统开始加热升温。
保留一台余热排出泵运行，通过操作余热排出控制阀调节流过RRA的流量，同时在控制一回路升温速率的同时却发现一回路冷却剂平均温度的梯度TGrad<0。通过减小控制阀的开度以减小通过余热排出的总流量，使一回路冷却剂平均温度变化趋势向升温方向变化，即温度梯度TGrad升为正值。
启动所有比例加热器和固定加热器，以提高稳压器的温度。在升温期间通过减小余热排出控制阀的开度，把一回路升温速率控制在28℃/h以内，此时应注意压力也需控制在正常范围之内。当温度达到120℃时，核对RIC堆芯温度的40个温度测点的温度是否正常（有无报警及颜色判断）。
2.3反应堆冷却剂系统继续升温至180℃
当一回路冷却剂温度达到120℃时，水的化学性质不能再调节。一回路充水和排气阶段结束，此时的压力应为2.5MPa，上充流已开始建立。
由于汽腔建立过程比较缓慢，所以就需要使下泄流保持不变，而减小上充流的流量，才能保证提高建立汽腔的速度。系统温度达到177℃时应及时隔离余热排出系统。在一回路温度到达180℃之前，投入控制捧驱动机构的通风系统，从堆芯中抽出停堆棒组。
2.4一回路升温升压至热停堆状态
这个过程主要是通过主泵加热来继续增大主冷却剂系统的温度。通过调节的压力整定值和自动控制，将主冷却剂系统的压力及温度控制在P-T图限制范围内。当反应堆冷却剂系统压力达到8.5MPa时关闭一台下泄孔板和在到达热停堆工况前再关闭一台下泄孔板隔离阀。调节大气排放的整定值来维持主冷却剂系统的温度。当系统正常运行压力达到15.5±0.1MPa时将压力中间控制器置于“自动”，然后由主泵继续加热反应堆冷却剂系统直至平均温度达到291.4℃（零功率温度291.4℃至310℃）。
3 反应堆达临界
当反应堆处于热停堆工况后，来自蒸汽发生器中的蒸汽就会开始启动二回路系统。系统中应该的三个主泵在投入运行状态。
蒸汽发生器给水由辅助给水切换至启动给水供给，在此过程中应监视蒸汽发生器的水位在34%，自动控制阀经常会失灵，此时应将ARE调节阀切换至手动状态，并且应该监视到的流量在逐渐增大。
将GCT-A切换至GCT-C，GCT-A是GCT-C不能用的时候的一种应急手段，所以此操作只能在冷凝器建立真空后启用
在逼近临界过程中，源量程和中间量程的倍增时间必须大于18秒。冷却剂温度应尽可能保持为常数，以避免任何能引起突然冷却的操作；由冷却剂泵提供的能量，可以通过二回路使产生的蒸汽排向大气或冷凝器。
4 总结
通过核电站仿真模拟机对百万千瓦压水堆核电机组的启动过程的操作，使学生对核电厂整个结构系统和运行的原理有了更透彻的了解，能够指出在启动的整个操作过程中由于人为地误操作造
成的事故并提出相应的解决办法；说明在操作中出现的故障以及解决故障的原理；并且能够在反应堆启动或者停堆的过程中插入一些事故进行分析。为核电厂的教学提供了生动直观的平台。
参考文献：
[1] 李小利.核电厂运行安全常见问题及防控分析.科技创新导报，2016，（03）：85-87.
[2] 龚迪琛.核电厂运行关键控制过程仿真优化与方法研究.成都理工大学，2013.