CPR1000核电站堆芯冷却监测系统应用技术研究
为了满足事故后堆芯冷却状态监测的需要,CPR1000核电站安装有堆芯冷却监测系统CCMS,用以监测堆芯出口冷却剂的过冷度Tsat和压力容器水位L VSL,状态导向法事故处理程序SOP使用这两个参数监测事故后堆芯的冷却状态,并根据堆芯冷却状态的恶化程度导向到不同的事故处理序列。本项目围绕CCMS的工程应用开展了一系列创新性研究:事故后物理现象对L VSL测量影响研究。对直接干扰CCMS测量的物理因素、影响动压损失的物理因素、影响静压损失的物理因素和压力容器顶盖内特殊现象等对L VSL测量的影响进行了量化分析研究。结合SOP事故处理策略,分析这些现象对事故处理进程的影响,确定L VSL阈值选取需要考虑的特定物理因素。SOP中Tsat和L VSL阈值论证。开发专用计算工具,对Tsat和L VSL的测量不确定度进行评定,在此基础上结合SOP的要求从保守的角度给出Tsat和L VSL阈值。建立模型论证Tsat和L VSL的关系,研究当L VSL测量失去根据Tsat参数给出“强迫”L VSL的确定方法。工程应用方面。提出一种新的CCMS主泵状态信号选取方案,解决了在某些特殊状态下因主泵状态与实际不符导致的L VSL计算错误的缺陷。提出一种新的数字化仪控系统缺省值实现方法,使CCMS能够在参数失效时给出“上次有效值”,确保SOP的顺利执行。工程优化方面。提出了根据换料大修后机组数据量化评价对L VSL测量影响的方法,以延长L VSL校验试验周期,提高机组的经济性。分析了未对压头损失系数重新校验的情况下,继续使用压力容器水位测量可能带来主泵延迟停运的风险。制定事故后主泵停运准则,消除主泵延迟停运的风险。提出使用ΔTsat代替主泵运行条件下L VSL参数进而简化SOP的技术方案,以彻底简化CCMS校验试验,节省大修工期。 本项目围绕堆芯冷却监测系统在CPR1000核电站的工程应用开展了一系列创新性研究,解决了一系列重大技术问题,提升了核电机组的安全水平。该项目已获发明专利授权6项,软件著作权1项,发表论文10余篇。本项目成果填补了国内在此领域的空白,项目成果已应用于岭澳二期、辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江、广西防城港等CPR1000核电厂,取得较大的经济效益和社会效益。