冷源在核电厂的重要性探究

发表时间:2020/12/22   来源:《当代电力文化》2020年第21期   作者:陈帆
[导读] 冷源系统是电站循环水系统的简称。它的主要功能是向核岛的安全工厂用水提供冷却水
        陈帆
        福建福清核电有限公司  福建 福清  350318
        摘要:冷源系统是电站循环水系统的简称。它的主要功能是向核岛的安全工厂用水提供冷却水,并向常规岛的冷凝器和辅助设备冷却器提供冷却水。它是电站运行的冷端系统。但是有时海带等杂物会暂时堵塞过滤器,导致出口被关闭和堵塞。冷源事件的发生频率会影响发电厂的安全性和可靠性。本文分析了冷却水进水口堵塞的直接原因和潜在因素以及冷源管理中存在的问题,并提出了对策和改进措施。促进核电厂内部管理和系统的安全稳定运行。
        Research on the importance of cold source in nuclear power plant
        
        Abstract: Cold source system is the abbreviation of circulating water system in power station. Its main function is to provide cooling water to safe plant water on the nuclear island and to condensers and auxiliary equipment coolers on the conventional island. It is the cold end system in which the plant operates. But sometimes seaweed and other debris can temporarily clog the filter, causing the outlet to be closed and blocked. The frequency of cold source events will affect the safety and reliability of power plants. This paper analyzes the direct causes and potential factors of the blockage of cooling water inlet and the existing problems in the management of cooling water source, and puts forward countermeasures and improvement measures. To promote the safe and stable operation of internal management and systems of nuclear power plants.
        关键词:核电厂;冷源系统;安全管理
        Key words: Nuclear power plant; Cold source system; The safety management
        引言
        近年来,国内的核电厂经历了许多由于海洋生物入侵而阻碍进水的异常冷源事件,这导致总计数百万千瓦的核电厂关闭了20多个天,造成巨大的经济损失和安全威胁。 WANO(世界核操作者协会)分析了2004年至2007年美国《重要运行事件报告》年与冷却水进水堵塞相关的44起重大事件。结果表明,无论反应堆的类型和进水口的配置如何,该事件持续发生。核电厂。约有20的事件直接影响与安全相关的系统,而超过80的事件则影响单位发电。核电厂冷源的可靠性严重影响了核电厂的安全性和经济性。关于如何提高核电厂冷源安全性的研究已成为国际核电领域面临的主要普遍问题。
        1核电厂冷源的重要事件和风险
        目前,由于现场环境的不同,全球主流的在役第二代压水堆岸冷源系统在场地布局和设计上略有不同,但总体原理和思想基本相同。以我国在役压水堆核电厂为例,冷源系统和设施一般包括取水通道,取水结构,取水隧道,前池,海水过滤设施等。海水过滤设施包括船舶路障。污水网,粗格栅,细格栅,氯化设备,格栅除污机,鼓式过滤器和反冲洗设备等。在重要的工厂用水系统中也安装了贝类捕集器。在通过核电站,前池和泵站设备的拦截网对海水进行物理过滤之后,对海水进行物理过滤并杀死海洋生物,然后将其送至核岛和传统的岛式冷却系统。冷却的海水通过排水井排回到大海。它推导出反应堆堆芯的废热,热力循环中冷凝器的废蒸汽以及设备的显热。它还承担推导反应堆废热的安全功能,并且是核电站的最终散热器。冷源的故障可能会导致无法使用冷凝器来触发停机和反应堆停机,并且在最坏的情况下会导致最终散热器的损失并引起核安全风险。
        2冷源在核电厂的重要性
        2.1核电厂冷源设计
        冷源系统是电站循环水系统的缩写,英文名称为Maincoolingwatersystem。它的主要功能是:向核岛的安全工厂用水者提供冷却水,并向常规岛的冷凝器和辅助机器冷却器提供冷却水。它是电站运行的冷端系统。冷源设计中最关键的要素是最终散热器(UHS)的设计。

最终的散热器是冷却水的有保证来源,可在反应堆正常或意外关闭(包括失水事故(LOCA))后释放反应堆的衰减热和电厂的重要冷却热负荷。许多商业核电厂还依靠空气冷却(例如喷泉和冷却塔)作为最终散热器功能的辅助手段,以在一定程度上支持冷却水的供应。在电厂的瞬态和偶然条件下,无源核电厂的设计可能仅依赖于大气。反应堆的衰减热立即输出。迄今为止,家用核电站都位于海边,通常使用以海水为最终散热器(或冷却水源)的直流供水系统。作为冷却水的取之不尽的自然之源,海洋是加工用水和安全植物水的终极散热器。压水反应堆的冷却水系统通常采用循环冷却方案,其中单个海水一次穿过热交换设备。一些反应堆类型设计有用于空气冷却的辅助装置,或采用被动辅助装置来在核电厂的冷源系统中发生短暂危机后实现紧急调试,以减轻事件的后果。
        2.2加强对核电厂冷源外部灾害风险的识别
        建立符合核电站冷源安全要求的预防性设计标准和规范。冷源风险属于核电厂的外部灾难风险类别。有必要学习核电厂地震,强风和外部洪水预防的基准方法,并分析核电厂现场外部灾害,海洋生态以及国内外核电厂冷源事件的反馈。冷源风险的类型和特征,对影响冷源安全的典型外部风险进行分类,提出预防冷源外部灾害风险的要求,并采用确定性,概率论和与冷源相关的专业实践等方法核电厂的预防。确定核电厂冷源风险防范基准,制定符合核电厂冷源安全要求的行业设计标准和规范,为核电厂的冷源初始设计提供支持和依据。以及提高冷源安全性。在设计特定的核电厂冷源时,有必要弄清特定场所考虑的冷源风险类型,将环境条件与核电厂的冷源风险预防基准进行比较,并制定场所以符合核电厂冷源安全设计的行业设计标准和规范要求冷源安全设计方案要求的特征。
        2.3加强冷源系统的安全管理
        近年来,业界多次发生各种冷源事件,还暴露出一些问题,例如:对海洋环境背景的了解不足;电厂取水口的海水被大量氧化;个别发电厂的取水和过滤系统的设计问题等。近年来,国内核电厂一直在密切监视外部环境变化对运行单元和扩展单元的影响,组织影响分析以及演示和兼容性研究,并不断进行设计改进以确保运行单元的安全状况符合设计要求。但是不可否认的是,核电厂在冷源管理方面仍有进一步改进的空间。 WANOSOER指出,许多核电厂都将取水结构视为与安全无关的领域,因此没有充分优先处理该领域中的设备问题。每个核电厂应建立统一的冷源管理组织,协调解决冷源管理过程中的突出技术和管理问题,如领导核电厂海洋生态勘查的:建立预警和预警机制;协调组织跨部门适应性发展分析评估工作,制定实施中长期改进措施。 2018年8月,中国核电设备可靠性管理委员会关于核电冷源常见问题的会议记录(中国核电联合管理委员会[2018] 130号)要求:座电厂必须严格遵守国家核电发改委能源局[2015] 725号文根据[2018] 75号文的要求,应尽快建立冷源问题应对小组,明确领导和各办公室的职责,完善冷源管理系统,升级版本,执行冷源应急预案。核电厂的设备管理部门应高度重视海洋生物或异物对海水系统的影响,特别是对安全性很重要的工厂用水系统的影响,结合相关案例,积极识别可能存在的冷源设计或施工问题。发电厂,并通过转型和变化不断增强设备。系统的可靠性和安全性。有必要积极引进技术支持单位,并利用有关海洋设计机构的技术实力来研究我国的沿海水域中海洋生物的生产,分布和变化。我们必须积极采用先进的监测预警设备,努力实现取水海域水和水下监测的全面覆盖,提高核电厂应对冷源危机的预警能力。
        2.4完善冷源管理方法,建立保障体系
        改善冷源管理项目组织,明确工作目标,职责分工,工作流程以及内部和外部接口关系。例如,中国通用核电集团已经建立了冷源三级管理体系,以改善冷源组织管理。建立股份公司冷源集团,协调集团和电厂的资源,为冷源资源的投入和决策提供保证。建立“ 8 + 1”重大装备冷源组,组建首席专家和专职人员,落实专职人员,专职岗位和专职人员,提高冷源管理的专业水平。成立电厂冷源组,负责冷源安全保障措施的具体实施。同时,高度重视新建电厂冷源“设计源”的管理和控制,结合在役电厂的运行反馈,优化冷源设计方案。逐步建立起设计,运行,改造的整个生命周期的冷源管理模型,提高了冷源管理水平。以冷源安全为中心,将冷源组织管理,日常工作,应急干预,设计改进,经验反馈,新技术开发与应用等有机结合起来,建立冷源安全保障体系,有效协调内部和外部。外部人员和资源。科学有效的决策为确保冷源的安全提供了坚实的基础。
        结论
        核电厂冷源安全存在各种外部风险。尽管已采取了许多改进措施,但它们仍然面临许多挑战,必须认真对待。不断完善管理和技术,加强对核电厂冷源外部灾害风险的识别,提高冷源安全防范设计基准,提高海洋生物监测预警能力,取水截水过滤能力,建设冷库。源安全状态评估和改进系统。完善冷源安全保障体系。加强行业和学科的整合,吸收外部经验反馈和良好做法,开发应用新技术和设备进行改进和升级,以有效提高核电厂冷源安全性,确保核电厂安全稳定运行。核电厂。我国保证核电安全。
        参考文献
        [1]阮国萍.核电厂取水口堵塞原因分析与应对策略[J].动力工程,2015,36(z1):151-154.
        [2]李建文,刘笑麟,张锦飞,等.提升核电厂冷源安全性的海生物探测技术研究[J].电力安全技术,2017,19(10):32-37.
        [3]吴彦农,王娅琦,侯秦脉,等.海洋异物堵塞核电厂取水系统事件的经验反馈[J].核安全,2017,16(1):26-32.
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