压水堆核电厂调试与运行-作业

调研核电厂A模式(基荷) G模式(调峰)运行的区别

班级：核工084班学号：20084530451 姓名：张淼

摘要：核电机组(压水堆)无论采用A 模式还是G模式，均能满足电力系统的基本运行要求，负荷跟踪幅度及速度均优于火电机组。A模式操作简单、价格较低，G模式比A 模式具有更大的运行灵活性。

关键字：核电厂 A模式 G模式调峰

核电厂是将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备，通常称为核电站也称原子能发电站。

核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电。

电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。

系统运行中，由于电力负荷的随机变化以及外界的各种干扰会影响电力系统的稳定，从而影响系统电能的质量，严重时会造成电压崩溃或频率崩溃。

电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行，即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经济效益。

由于电无法贮存,而白天晚上用电量各不相同。于是一部分电厂用于承担基荷，一部分承担腰荷，一部分承担调峰。

法国、美国、西德等国已经将核电调峰运行进行实际的运用，例如在法国以电力负荷少的夏天为中心，几乎每天要进行调峰运行，32台9OOMW级机组，一年中进行的总循环次数达到： 1986年约为1700次，1987年约为2200次。

现在我国核电以压水堆为主，压水堆在设计时就设计成了可以跟踪负荷运行,可以实现调峰。但考虑到核电的核安全,现我国核电都是带基本负荷运行。随着我国核电建设发展，核电在整个发电系统的比重，如何使核电安全参与调峰是不可避免的问题。

反应堆的出力控制可实行再循环流量构控制以及控制棒操作的控制。设计上特别采用再循环流量控制，可在额定出力至65%出力之间、以最大每分钟30% 的

调节速度来调节出力。

目前，在沸水堆实行调峰运行时，可实施自动平滑的再循环流量控制来进行出力控制。将来出力变化幅度更大时，同时实行控制棒操作。

据美国GE公司介绍，沸水堆核电机组也具有良好的负荷跟踪和调频能力。跟踪幅度和速度分别为(50～ 100) %Pn、1% Pn／SeC。

为了调节再循环流量，要调整汽机控制装置负荷整定器的整定值，但为进一步减轻值班运行人员手动操作的负担、进行更细致的运行监视，开发了能自动进行调蜂运行的出力调节装置，并己在一部分机组上设置了该装置。

图1. BWR调峰运行方法

而压水堆调峰运行，按照出力自动调节装置的指令，变此进入汽机蒸汽量的调节阗，从而改变了汽轮发电机的出力。对应于此变化，以控制棒插入反应堆的比例进行自动调节。

由于控制棒插入比例的调节，而燃料上下间的出力分布发生偏移，反应堆冷却剂中的硼浓度进行调整而使出力分布均等。由于这些操作，反应堆出力的跟踪对应于汽机出力。此外反应堆的控制性能，可设计为十分安全地跟踪于每分钟5％的出力变化。

核电机组的运行模式具有二种运行模式：(1) A模式；(2) G模式。

A模式

①四组控制棒，每组控制棒由8根“黑棒”组成。通过控制棒的提升和降落来控制反应堆的核裂变反应速率、启动和停堆，调整反应堆的功率。

②改变硼浓度。通过改变一回路的硼浓度，来补偿与功率变化有关的反应性变化。

G模式

同时使用黑棒和灰棒。这里的黑棒与A模式中使用的黑棒完全相同，由24根银一铟一镉材料元件组成而灰棒是由8根银一铟一镉材料元件和16根吸收中子能力较弱的不锈钢材料元件组成。

图2. A模式负荷跟踪模式

图3. G模式负荷跟踪模式

率水平时，均具有士10%Pn的功率阶跃变化的能力。所以当其运行于低功率水平时，具有10%Pn的即时旋转备用。但是机组不能连续进行阶跃变化和斜率变化，也不能连续进行阶跃变化导致负荷变化率超过5％Pn／min

核电机组的调频特性：A 模式和G 模式在l 5～ 100 Pn范围内的任何功率水平下具有负荷波动的能力，其负荷变化速率约为 1 %Pn／min，最大波动幅度为：A模式：±6%Pn；B模式：±8%Pn。

一次调频：又称自动(就地)调频，它是利用机组本身的调差特性、即机组的调速器参与电网的一次调频过程。它能够自动完成而不需要外界的任何干预广东核电机组的凋差系数为4 %．即频率每下降20mHz．需要增加1% Pn的附加功率来调整。

A模式运行时，参与电网一次调频的功率约为±(2～3)% Pn。而G模式运行时，参与电网一次调频的功率为±3 %Pn。

二次调频：又称遥调．其调频信号由电刚调度中心根据电网的频率偏差及联络线交换功率的偏差而确定并送至参与调频的发电机组，由机组操纵员选择参与调频的最大幅度，并把运行参考功率降低到相应的功率水平。

A模式运行时，参与二次调频的最大功率约为± (2-3) %Pn。而G模式运行时，参与二次调频的最大功率为±5 %Pn。

大亚湾核电机组参与一次调频的最大功率为2.4万kW ，参与二次调频的最大功率为5.0万kW 。

核电机组(压水堆)无论采用A 模式还是G模式，均能满足电力系统的基本运行要求，负荷跟踪幅度及速度均优于火电机组。

A模式操作简单、价格较低，

G模式比A 模式具有更大的运行灵活性。

参考文献：

1.广东核电培训中心 900MW压水堆系统与设备 2005

2.濮继龙大亚湾核电站运行教程 1999

3.西屋电气公司 AP1000综述

4.周秋森核电站的调峰运行 1990(11)

5.近藤吉明日本压水堆的堆芯及燃料的改进研究 1999

6.黄重国外核电机组调峰运行概况 1992(10)