MSHIM模式反应堆功率控制分析

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1、2016年1O月吉林电力oct．2016第44卷第5期(总第246期)JilinElectricPowerVo1．44No．5(Ser．No．246)MSHIM模式反应堆功率控制分析AnalysisofReactorPowerControlinMSHIMMode王明辉，肖鸿元，金春林。(1．国核工程有限公司，上海200233；2．东北电力大学，吉林吉林132012；3．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130021)摘要：针对反应堆功率控制系统独特的机械反应性补偿(MSHIM)控制策略，分析MSHIM模式反应堆

2、功率子系统和轴向功率偏差子系统控制方案，对比A、G、MSHIM三种模式的控制特点，结合MSHIM模式功率控制性能需求，阐明了MSHIM模式控制的可行性和先进性，并指出控制方案中需要实践验证的潜在问题。关键词：机械反应性补偿(MsHIM)；反应堆：功率控制中图分类号：TL362文献标志码：B文章编号：1009—5306(2016)05—0039—04国内在建的世界首批三代核电机组AP1000反G模式采用了不同于A模式的黑棒束和灰棒应堆功率控制系统采用全新的机械反应性补偿柬组共同进行功率控制，利用不同棒组非同步位置(MSH

3、1M)控制策略，该控制策略满足了最新的美变化同时进行功率控制和轴向功率偏差控制，而硼国核电用户要求文件(URD)和欧洲核电用户要求酸只负责慢反应性补偿。G模式控制解决了快速负文件(EuR)提出的不调硼负荷跟踪要求，但是目前荷响应问题，使机组具备了大范围负荷调节和参与采用该控制策略的堆型AP6O0、AP1000尚无成功电网调峰能力，目前国内运行核电机组多数采用G运行经验，因此，对MSHIM模式功率控制系统的控模式控制。制方式和控制能力进行分析很有必要。G模式虽然可以同时进行功率控制和轴向功率偏差控制，但两种控制使用相同的

4、控制棒。不同的控制目的使得控制方式变得复杂，控制棒指令互相影1压水堆功率控制模式分类响使得控制稳定性变差。在燃料循环末期，燃料棒价值下降，此时需要整体提升控制棒或稀释硼酸浓度压水堆功率控制系统是核电站核心控制系统，以提高反应性，提升控制棒虽然可以解决功率问题，通过调节控制棒位置和硼浓度达到控制反应堆冷却但使轴向功率偏差恶化；通过调节硼酸浓度产生的剂平均温度，使冷却剂温度所代表的蒸汽供应系统硼废液急剧上升，造成较大的环保压力，所以采用G热功率和汽轮发电机组功率水平匹配以达到功率平模式核电机组在燃料循环末期丧失了负荷跟踪调

5、节衡。能力。压水堆功率控制系统按照控制策略不同分为A1．3MSHIM模式模式、G模式和MSHIM模式口]。针对G模式存在的问题，AP1000机组采用了1．1A模式独特的MSHIM模式控制。MSHIM模式采用2组A模式控制特点是：正常运行时，由黑棒位置改独立的控制棒分别进行功率控制和轴向功率偏差控变使机组带到基本负荷后，主要依靠硼酸浓度变化制，功率控制系统可以在任何功率范围自动调节，不调节功率和轴向功率偏差。由于硼酸调节具有滞后受轴向功率分布影响；同时，功率对轴向功率偏差的大的特性，并产生大量废液，所以A模式只在带基影响

6、可以由轴向功率偏差控制系统独立调节；硼酸本负荷而不参与调峰的早期核电机组中使用。系统的作用仅在于补偿慢变化的反应性。MSHIM1．2G模式模式实现了不调硼负荷跟踪。收稿日期：2016—04—27作者简介：王明辉(1971)，男，工程师，从事核电调试工作。·39·2016年10月oct．2016第44卷第5期(总第246期)Vo1．44No．5(Ser．No．246)设定值偏差生成输出指令。2MSHIM模式功率控制方案只有满足投入控制棒在自动位置、旁排阀没有闭锁、核功率在一定范围三个条件，且手动投入低功自动功率控制(平均

7、温度控制)和功率分布控制率控制模式时，低功率控制才有效；当任意允许条件是反应堆功率控制系统的基本功能，这些功能通过失去时，控制切换到手动模式且高功率控制模式可控制棒组的移动实现，功率控制系统通过M棒¨2移用，再次手动投入控制棒自动，系统将转换到高功率动控制核功率／冷却剂平均温度；轴向功率偏差控制控制，直到手动选择低功率模式。系统通过AO棒移动控制反应堆上、下部功率偏差，高、低功率控制信号的大小决定了M棒的移动这是两套完全独立的控制系统。速度；控制信号的大小和正负也决定了M棒的移动反应堆功率控制系统分为基本负荷运行模式和

8、方向。负荷调节运行模式。对于功率控制子系统来说，机组2．2负荷调节运行模式功率控制在正常功率运行情况下，冷却剂平均温度丁代表在负荷跟随运行方式(非低功率)下，为了利用了反应堆热功率，反应堆冷却剂温度和预期值偏差堆芯反应性反馈来稳定运行，减小控制棒频繁动作是T．vg控制的基本控制参数；在低功率运行时，蒸汽造成的磨损，方向控制器将采用