核电厂给水流量测量探讨
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核电厂给水流量测量探讨
发布时间：2021-04-06T07:52:14.788Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期 作者： 徐伟祖 赵岳[导读] 应进行KDO流量系数的标定工作。使RPN核功率和KDO热功率始终维持在接近100%FP水平。
海南核电有限公司 海口 572700
摘要：我国大部分核电采用给水流量测量孔板作为电厂热功参数的测量基准，本文对机组调试及运行阶段，给水流量测量出现的问题进行探讨，提供解决方案。
关键词：孔板、热功率
1、引言
某型核电厂给水流量测量准确性决定了KME热功率计算的结果，KME系统通过测量二回路主给水压力、主给水温度、主给水流量和主蒸汽压力等参数，反求得到一回路热功率。KME系统仪表精度最高，是KDO/KIC热功率、RPN核功率校准的基准。通常运行一段时间后，RPN核功率和KIC/KDO热功率与KME热功率存在偏差。当RPN核功率4个通道中有一个或几个核功率与KME热功率偏差大于1.5%FP时，应进行K参数的调整。当KDO的20钟滑动平均热功率与KME热功率偏差大于1%FP时，应进行KDO流量系数的标定工作。使RPN核功率和KDO热功率始终维持在接近100%FP水平。
2、主给水流量计算原理
2.1 给水流量测量孔板
按照ASME标准，给水流量测量装置推荐使用ASME喷嘴，也可以使用孔板，但孔径比β<0.65，为了方便安装和校准，核电厂普遍使用流量测量孔板。
2.2 计算方法
基本原理：
3、问题描述
3.1 孔板碳化问题
某电厂大修拆除流量孔板返厂检查，发现：
1）孔板表面碳化严重；
2）经检验孔板内径偏小0.5~0.6mm。
将实测孔板内径代入公式2和1中计算，影响机组电功率5MW左右。
表1 孔板检查尺寸表
KME系统中按照D，D/2取压方式计算。按照孔板实际测量参数，D，D/2取压的取压方式比法兰取压方式计算结果偏大约37MW，按照电站效率38%计算，影响电功率约14MW。
3.3 压力变送器零点飘移问题 （1）、某电厂满功率试验期间，在试验接口处增装了0.025级的高精密压力变送器，发现试验仪表与KME在线仪表1环路偏差较小，但2环路试验仪表显示数值比KME在线仪表偏大2%，经排查发现两个环路KME仪表平衡阀打开时零点为-2.3~-2.6kpa之间，认为在线仪表存在零点漂移，后经过校验解决问题。
表3、满功率试验期间压力变送器零点漂移问题
经分析认为孔板压力变送器存在零点漂移的问题，经过现场校表，消除缺陷。
3.4、给水流量测量波动问题
采用孔板通过测量压差进行给水测量以及堆芯热功率计算，一般情况下热功率存在2%偏差。M310机组运行技术规格书明也明确了：
“在连续运行期间，堆芯热功率，包括测量误差在内，必须低于102%FP。
为满足上述要求，堆芯热功率控制必须遵守以下规定：
——禁止堆芯热功率超过102%FP。
——任何连续8小时，堆芯热功率平均值不超过100%FP。”
AP1000采用精度更高的超声波流量计，能使给水测量不确定度由传统的2%降低至0.3%，若M310机组和CNP650采用该型流量计，经过相关安全分析、论证，对核电厂的技术规格书进行适当的修改后，将堆芯平均值提升到101.7%FP，电功率将分别提高18MW和11MW，经济价值非常可观。
4、总结
流量测量孔板是一回路热功率测量的基准，调试安装阶段需要关注取压方式的计算，保证机组热功率计算准确；运行期间需要增加预维项目，定期对孔板进行检查，保证孔板尺寸满足设计要求；机组启机前对压力变送器进行校准；
可以论证分析采用超声波流量计的可行性，由于功率提升幅度不大，一般不需要对主要设备进行改造，也不改变燃料设计，只需要对核电厂的技术规格书进行适当的修改，其对反应堆热工水力影响也非常小。功率提升后，反应堆运行时偏离泡核沸腾（D N B R）将略有下降，但仍在设计要求范围内。
参考文献
[1]GB/T 2624.2-2006 用安装在圆形截面管道中的压差装置测量满管流体流量 第2部分：孔板.
[2]ASME PTC 6-2004 汽轮机性能试验规程.
