核電廠常規(guī)島熱力性能試驗(yàn)導(dǎo)則起草單位

中廣核工程有限公司、安徽大唐電力檢修運(yùn)營有限公司。

適用于新建和在役壓水堆核電機(jī)組的常規(guī)島熱力性能試驗(yàn)，其它堆型可參照?qǐng)?zhí)行。

卜玉兵、徐宗富、楊雙濤等。2100433B

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了核電廠常規(guī)島和BOP涂裝技術(shù)及質(zhì)量控制要求。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于核電廠常規(guī)島和BOP涂裝技術(shù)及質(zhì)量驗(yàn)收，其他工程可參考使用。

對(duì)核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)組等核電廠主設(shè)備的性能以及對(duì)核電廠滿功率運(yùn)行時(shí)的關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行考核，以檢驗(yàn)核電廠建成后是否達(dá)到合同規(guī)定的性能保證值的試驗(yàn)工作。當(dāng)核電廠完成全部單系統(tǒng)試驗(yàn)、預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)、裝料、臨界和各臺(tái)階的功率試驗(yàn)之后，若條件允許應(yīng)及時(shí)進(jìn)行核電廠的性能試驗(yàn)。核電廠性能試驗(yàn)要求機(jī)組在滿功率附近進(jìn)行，而滿功率示范運(yùn)行對(duì)機(jī)組功率有類似要求，所以核電廠性能試驗(yàn)一般情況下可與滿功率示范運(yùn)行結(jié)合起來做。一般情況下，性能考核應(yīng)在商業(yè)運(yùn)行日之前完成，性能考核試驗(yàn)也是整個(gè)調(diào)試階段的一部分，但也有可能由于供貨商或業(yè)主的原因要將某項(xiàng)考核試驗(yàn)予以推遲或在采取糾正行動(dòng)后重復(fù)進(jìn)行，為此要在供貨合同中規(guī)定相應(yīng)條款。

試驗(yàn)時(shí)的運(yùn)行工況 在進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí)機(jī)組應(yīng)已在額定功率下穩(wěn)定運(yùn)行了若干小時(shí)，且機(jī)組功率穩(wěn)定在95%~100%額定功率范圍內(nèi)。核電廠應(yīng)保證正常運(yùn)行時(shí)需投運(yùn)的所有系統(tǒng)應(yīng)均投入使用。蒸汽發(fā)生器排污和二回路補(bǔ)水等系統(tǒng)應(yīng)暫停。電網(wǎng)頻率，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)，一、二回路的溫度、壓力和流量以及蒸汽發(fā)生器水位、凝汽器真空等主要參數(shù)應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定不變。這樣可以減少對(duì)測定數(shù)據(jù)的修正。

試驗(yàn)方法和要求 性能試驗(yàn)一般由業(yè)主組織進(jìn)行，設(shè)備供應(yīng)商可以參與性能試驗(yàn)的全過程，性能試驗(yàn)的全部或部分也可以由業(yè)主與供貨商雙方認(rèn)可的獨(dú)立第三方進(jìn)行。在核電廠的供貨合同中一般都規(guī)定了有關(guān)性能試驗(yàn)的試驗(yàn)方法、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和考核要求。根據(jù)這些試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)和要求，業(yè)主編寫或委托編寫全部性能試驗(yàn)的試驗(yàn)程序，經(jīng)設(shè)備供貨商審核同意并由業(yè)主最終批準(zhǔn)后實(shí)施。試驗(yàn)結(jié)束后完成試驗(yàn)報(bào)告，給出試驗(yàn)結(jié)果是否滿足合同要求的分析結(jié)論。

試驗(yàn)儀表 性能試驗(yàn)所用儀器儀表可以由業(yè)主提供，供貨商認(rèn)可，也可以由供貨商提供，業(yè)主認(rèn)可。試驗(yàn)儀表必須符合合同規(guī)定的對(duì)試驗(yàn)儀表的技術(shù)要求，尤其是精確度要求。試驗(yàn)儀表在試驗(yàn)前應(yīng)由業(yè)主和供貨商雙方認(rèn)可的獨(dú)立第三方進(jìn)行標(biāo)定，且雙方均可對(duì)標(biāo)定過程進(jìn)行見證。

試驗(yàn)項(xiàng)目 核電廠性能試驗(yàn)按照合同規(guī)定一般需進(jìn)行核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出熱功率及其出口端蒸汽濕度、機(jī)組電功率、機(jī)組熱耗率、廠用電消耗、機(jī)組噪聲、振動(dòng)等各項(xiàng)性能試驗(yàn)。每項(xiàng)試驗(yàn)可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以插在滿功率示范運(yùn)行過程中進(jìn)行。單獨(dú)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在機(jī)組連續(xù)運(yùn)行24h之后進(jìn)行。

核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出熱功率及其出口端蒸汽濕度 通過核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出端蒸汽參數(shù)的測量，可得到其輸出熱功率。對(duì)于采用自然循環(huán)式蒸汽發(fā)生器的壓水堆和沸水堆而言，其輸出端為飽和蒸汽。為確定其焓值，除測量出口端的蒸汽壓力外還必須測定其相對(duì)濕度，而且相對(duì)濕度本身也往往就是合同規(guī)定所要考核的輸出端蒸汽品質(zhì)的指標(biāo)。測量相對(duì)濕度的辦法一般是在給水中加入一定濃度的放射性示蹤元素(一般為24Na)或穩(wěn)定化學(xué)元素(一般為銫)，通過測量輸出端蒸汽凝結(jié)水中所含添加元素的濃度即可推算出蒸汽的相對(duì)濕度。

在考核試驗(yàn)之前，一般先在低于額定功率的工況下通過測定輸出端熱功率來標(biāo)定反應(yīng)堆的核測量儀表(輸出端的熱功率要扣減反應(yīng)堆冷卻劑泵的熱功率份額和穩(wěn)壓器電加熱份額才是反應(yīng)堆的熱功率)。然后才能按照標(biāo)定后的核測量儀表指示把反應(yīng)堆功率提升并穩(wěn)定在額定值，并在此額定功率水平下測定輸出端蒸汽參數(shù)。對(duì)于壓水堆核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，合同所保證的輸出端參數(shù)一般都考慮了蒸汽發(fā)生器的堵管率和污垢系數(shù)，在對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)分析時(shí)要扣除新蒸汽發(fā)生器對(duì)蒸汽參數(shù)帶來的附加裕量。

機(jī)組電功率 指汽輪機(jī)在規(guī)定的終端參數(shù)下運(yùn)行時(shí)通過發(fā)電機(jī)輸出端測得的發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流計(jì)算的發(fā)電機(jī)輸出電功率。機(jī)組最大連續(xù)功率(MCR)是由供貨商給定的當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行在額定參數(shù)條件下的汽輪發(fā)電機(jī)組輸出端的電功率。在發(fā)這一功率時(shí)，機(jī)組能在規(guī)定的終端參數(shù)下，在不超過設(shè)計(jì)壽命的條件下可無限期地運(yùn)行。該功率通常對(duì)應(yīng)有一熱耗率保證值，這時(shí)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥不一定要全部開啟。最大連續(xù)功率也稱額定功率、額定出力或額定負(fù)荷。

機(jī)組熱耗率 指機(jī)組發(fā)出單位電量(kW·h)所消耗的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)熱功率(kJ)，其計(jì)算公式是：機(jī)組熱耗率=機(jī)組額定熱功率(MW)×3600/機(jī)組額定電功率(MW)。由于機(jī)組熱耗率是衡量機(jī)組整個(gè)熱力系統(tǒng)熱效率的參數(shù)，整個(gè)熱力系統(tǒng)中的相關(guān)熱力設(shè)備的性能要求都應(yīng)在合同中加以規(guī)定，作為機(jī)組熱耗率保證值測量所依據(jù)的條件。如果給水回?zé)峒訜崞鞑话ㄔ谄啓C(jī)供貨商的合同范圍，買方最好在其技術(shù)條件中提供附有充分?jǐn)?shù)據(jù)的給水加熱系統(tǒng)圖，以便于計(jì)算出整個(gè)裝置的熱耗率保證值，否則供貨商應(yīng)在合同中闡明計(jì)算保證熱耗率時(shí)采用的給水加熱器數(shù)目和分布、各給水加熱器的端差和汽輪機(jī)到各加熱器之間的壓降。汽水分離再熱器若不包括在汽輪機(jī)供貨合同中則也應(yīng)采取同樣方法進(jìn)行處理。如果汽輪機(jī)供貨合同包括了給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，則應(yīng)將給水抽汽回?zé)峒?jí)數(shù)、加熱器數(shù)目和分布、給水泵在給水加熱系統(tǒng)中的位置、供貨終端所要求的給水溫度及其允許偏差、加熱器的端差等技術(shù)要求在合同中加以規(guī)定。如果有些裝置不屬于供貨商的范圍，如加熱器、閥門、管道或泵，而其性能與保證值所依據(jù)的條件有所不同，則在合同階段汽輪機(jī)供貨商應(yīng)有機(jī)會(huì)或者調(diào)整其保證值，或者對(duì)熱力驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果按商定辦法進(jìn)行修正。

廠用電消耗 一般是通過實(shí)際測量在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)需連續(xù)運(yùn)行或運(yùn)行時(shí)間超過50%的電機(jī)負(fù)荷，或測量廠用變壓器的負(fù)荷，再進(jìn)行計(jì)算的。對(duì)廠用電各項(xiàng)負(fù)荷，在合同中均按項(xiàng)列出。

其他考核項(xiàng)目 有些合同中規(guī)定，要考核運(yùn)行能力，如最大負(fù)荷變化率、甩負(fù)荷不停堆能力、甩負(fù)荷不停機(jī)能力等。有些合同還規(guī)定要考核機(jī)組噪聲、振動(dòng)和發(fā)電機(jī)溫升、發(fā)電機(jī)漏氫率等。具體項(xiàng)目與數(shù)據(jù)，均在合同中列出。對(duì)于循環(huán)水泵流量的測量一般在循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束時(shí)就可進(jìn)行，類似這樣的性能試驗(yàn)可在機(jī)組性能試驗(yàn)之前進(jìn)行。

性能試驗(yàn)結(jié)果的處理 由于性能試驗(yàn)不一定是在合同規(guī)定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行的，因此考核其出力、效率的保證性能時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)測結(jié)果以適當(dāng)?shù)男拚€加以修正。其中對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最大的是循環(huán)冷卻水的溫度。試驗(yàn)時(shí)的溫度如與設(shè)計(jì)溫度有偏離，則應(yīng)按給定曲線進(jìn)行修正。對(duì)廠用電要進(jìn)行電壓、溫度、濕度和取水水位等修正。

滿功率示范運(yùn)行 目的是考驗(yàn)核電廠能在設(shè)計(jì)的額定功率下安全可靠地連續(xù)運(yùn)行。一般要求按核電廠正常運(yùn)行工況連續(xù)滿功率穩(wěn)定運(yùn)行100~120h，功率波動(dòng)應(yīng)保持在 0~-5%范圍內(nèi)，不能發(fā)生功率降低或中斷運(yùn)行的情況。試驗(yàn)過程要由記錄儀監(jiān)測發(fā)電機(jī)總電功率、反應(yīng)堆熱功率水平、蒸汽發(fā)生器的給水流量和水位以及主蒸汽流量等。每班必須對(duì)運(yùn)行情況，包括負(fù)荷變化的原因和設(shè)備不正常情況等做好詳細(xì)記錄。在滿功率示范運(yùn)行過程中可以結(jié)合進(jìn)行性能測定試驗(yàn)，因?yàn)楹穗姀S已經(jīng)處于較長時(shí)間的滿功率穩(wěn)定工況下運(yùn)行，對(duì)于進(jìn)行性能測定試驗(yàn)是十分有利的。當(dāng)連續(xù)100~120h滿功率運(yùn)行結(jié)束，達(dá)到了考驗(yàn)?zāi)康?，并且核電廠的主要系統(tǒng)和部件以及輻射防護(hù)方面均未發(fā)生不可接受的異常情況時(shí)，核電廠將投入商業(yè)運(yùn)行，同時(shí)業(yè)主將開始與設(shè)備供貨商著手設(shè)備的驗(yàn)收工作。有些合同規(guī)定，在性能試驗(yàn)前，進(jìn)行四個(gè)星期或700h的試運(yùn)行作為示范運(yùn)行。試運(yùn)行時(shí)的功率不低于滿功率的80%，并包括100h的連續(xù)滿功率運(yùn)行。

當(dāng)核電廠完成機(jī)組調(diào)試、性能試驗(yàn)和示范運(yùn)行，核電廠的系統(tǒng)和設(shè)備經(jīng)試驗(yàn)考核全部達(dá)到其技術(shù)性能和要求時(shí)，核電廠投入正常運(yùn)行。這時(shí)，核電廠的管理由業(yè)主的工程建設(shè)部門移交給業(yè)主的生產(chǎn)運(yùn)行部門，核電廠正式投入商業(yè)運(yùn)行。2100433B

《核電廠常規(guī)島高壓加熱器技術(shù)條件》（GB/T 38653-2020）規(guī)定了核電廠常規(guī)島高壓加熱器的性能及設(shè)計(jì)要求、材料、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收、性能試驗(yàn)及油漆、標(biāo)志、包裝與運(yùn)輸要求。該標(biāo)準(zhǔn)適用于U形管式高壓加熱器。