核电站一回路快速冷却降温方法的改进探讨

王树强+李军

【摘 要】大亚湾核电站一回路氧化前的放射化学及氢含量指标达到前，一回路温度应保持在170℃以上；一旦指标达到要求后，一回路要以最大速率（28℃/h）冷却，不得中止，直到所能达到的最低温度（但不应低于10℃），即使在进行一回路氧化操作时也不要停止。本文就大修期间一回路快速冷却降温的方法进行了分析并提出了有效的改进建议。

【关键词】一回路；快速冷却；原理；风险；方法；措施

1 背景介绍

当一回路冷却剂温度小于170℃，有一种氧化现象，主要会使因科镍燃料组件格架的金属溶入冷却剂，这种产物（尤其是Co58）会增加大修期间的放射性活度。一回路添加双氧水（H2O2）进行氧化处理可使其快速完成溶入过程，然后通过下泄过滤器和除盐床可以有效地将放射性产物除去。但氧化处理在90℃以下才有效，并且双氧水不可以在80℃以前注入以免腐蚀，因此从170℃平台到80℃注双氧水之间的时间间隔要尽量短。一回路氧化前的放射化学及氢含量指标达到前，一回路温度应保持在170℃以上；一旦指标达到要求后，一回路要以最大速率（28℃/h）冷却，不得中止，直到所能达到的最低温度（但不应低于10℃），即使在进行一回路氧化操作时也不要停止。具体要求为：

1）从177℃平台到开始氧化之间的时间间隔要尽量短；

2）一旦放射性化学分析和H2指标达到后，一回路要以最大速率（28℃/h）冷却，不得中止；

3）氧化以及后续操作期间一回路仍需以28℃/h速率冷却，直到所能达到的最低温度。

2 目前存在的问题

1）在一回路温度170℃平台没有重视停留时间，没有明确只有在一回路开始降温后才可以低于170℃，导致在170℃平台耗费大量时间；

2）一回路冷却速率较慢，根据以往数据显示连20℃/h都没达到；

3）氧化后的冷却速率重视不够。主要有两个问题需要关注：一是，氧化峰值出现后的降温一般不是太重视；二是，此时如果进一步快速降温就需要在保持两台RRA泵运行的情况下，关小RRA013VP，否则一回路不可能快速冷却了，实际上在一回路从100多度降温时就已经面临该问题了，那么RRA013VP到底可以关小到多少，有无什么限制，这个问题没有澄清。

3 改进措施

为尽量减少一回路集体剂量，大修从170℃冷却到一回路最低温度，按以下思路控制，目的就是以尽量最短时间完成过渡，也就是尽量以28℃/h的最大速率冷却。

冷却速率随着一回路温度的降低，冷却速率会变慢可以依次启动第二台RRA泵——逐渐开大直至全开RRA024/025VP——再关小RRA013VP等保证降温速率，调整过程要根据一回路的降温速率频繁调节。

一回路放射性降到《放射化学规范》要求值以下后，就可以停运三台主泵，停主泵时，要先停两台，最后再停蒸汽发生器最先有开口进人工作的那个环路主泵，主要是因为主泵运行时可以快速降低蒸汽发生器的温度，而先停两台，目的就是尽量减少一回路产热，尽最大可能整体降低一回路和蒸汽发生器的温度（三台主泵运行时一回路可冷却到60多度，到最后主泵全停，一回路一般可降到40度以下）。

另外要特别注意以下几点：

1）以往大修中170℃平台工作尽量维持在170-180℃之间进行，已通过计划安排来优化控制；

2）一旦开始冷却，正常情况不中止，包括80度平台氧化，时刻关注调整冷却速率，尽量达到均值28℃/h；为避免超出，需要增加调整频率，为了避免违反技术规范，任何时候不可超56℃/h；

3）正常氧化时以及氧化后冷却速率严格按程序控制在28℃/h；

4）影响氧化的工作都需要提前落实，做到不耽搁，氧化条件的满足、TSD RCV 01实施、最后的吹扫、氢氧分离操作等做好统筹。

4 注意事项及反馈

1）提前准备好每个温度平台的操作，包括操作单准备和专业的协调。实施过程中，现场安排有三组人员，A组专门负责双氧水注入操作，B组负责实施H2/O2分离第二步，C组负责实施TSD RCV 01 的隔离/解除隔离以及双氧水注入后容控箱的空气吹扫。

2）177℃降温前状态：RRA013VP自动，RRA024/025VP开度35%左右，RRA双泵运行，开始降温后根据RCP056MT（温度梯度）逐渐开大RRA024/025VP，每次约开启3%左右，以保证28℃/h的冷却速率，当降温后期RRA024/025VP全开后也不能满足降温速率，需要及时调节RRA013VP来降温。最终达到80℃后的经验数据是RRA024/025VP全开，RRA013VP 35%开度，RRA流量大约1480t/h。

3）降温过程中优先使用9REA003BA，同时通过9TEP007BA给9REA003BA补硼，大约需要3-4罐，避免降温过程中切换硼罐而中断冷却。

4）降温前提前计算好从177℃降温到80℃的冷却收缩量和硼化量，按照总量来控制，保证在降温过程中可以一直使用硼化操作，而不必因为3？准调整工作导致中断冷却；根据计算器计算从170℃到80℃的硼化量后，主体思路就是不间断冷却，使用硼化来补偿收缩，一但达到要求硼浓度后设置自动补偿即可。

5）双氧水注入后，手动增加上充使下泄流量增加至27m3/h，保证以最大流量进行净化提高净化效率。增加下泄流量至27m3/h加快净化，关注RCV001/003/004FI压差，一旦压差高需立即更换。

5 结论

近两年大亚湾核电站从170℃冷却都能做到冷却速率接近28℃/h，不但可节约关键路径约1.5小时，而且大大减少了在一回路冷却剂温度小于170℃的时间，铟科镍栅格组件的金属溶入冷却剂的产物（尤其是Co58）增加大修期间的放射性活度的数量，有效的降低了一回路的放射性活度。

【参考文献】

[1]广东核电培训中心900MW压水堆核电站系统与设备[M].原子能出版社，2007.

[2]L-OP-O-2-POT-003岭澳核电站大修程序.

[责任编辑：田吉捷]