陳自強(qiáng)，陳 成

（大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司生產(chǎn)部，廣東 深圳518124）

壓水反應(yīng)堆內(nèi)功率呈非均勻分布，局部功率過(guò)高會(huì)產(chǎn)生“熱點(diǎn)”，從而限制堆芯輸出功率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹑剂辖M件燒毀。堆芯徑向功率分布在運(yùn)行時(shí)變化不大，而軸向功率分布是時(shí)刻變化的。堆芯軸向功率偏差（ΔI）代表軸向功率分布均勻程度，是運(yùn)行操縱人員的主要研究目標(biāo)。

壽期末堆芯上部功率相對(duì)較大，因此當(dāng)反應(yīng)堆功率變化時(shí)，堆芯上部功率變化大，氙振蕩的幅度也大，ΔI控制較困難。本文對(duì)影響ΔI的各種因素進(jìn)行了理論分析，結(jié)合幾次壽期末功率變化時(shí)控制ΔI的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，嘗試提供一種ΔI控制的方法。

1 影響ΔI的主要因素

（1）燃耗

壽期初零功率，在反應(yīng)堆內(nèi)沒(méi)有控制棒時(shí)，堆內(nèi)中子通量密度沿軸向的分布基本上是對(duì)稱的。隨著功率的升高，堆芯出口慢化劑溫度逐漸升高，到滿功率時(shí)，堆芯出口水溫比入口高得多。因此，隨著功率的增加，堆內(nèi)中子注量率峰會(huì)逐漸向堆芯下部偏移，ΔI會(huì)逐漸往負(fù)的方向偏移。滿功率時(shí)，中子注量率峰出現(xiàn)在約40%的堆芯高度處。

壽期末，隨著反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)間的推移，堆芯下部的燃耗將大于堆芯上部的燃耗，如果要維持總的輸出功率不變，則必須使堆內(nèi)中子注量率分布及堆內(nèi)功率分布向堆芯上部偏移。隨著功率的升高，軸向功率峰向堆芯下部偏移，在滿功率時(shí)，軸向功率分布趨向于上、下對(duì)稱，呈馬鞍型，2個(gè)駝峰是由于燃耗（上部峰）及慢化劑溫度效應(yīng)（下部峰）共同作用所致。

總的來(lái)說(shuō)，隨著燃耗的增加，ΔI會(huì)逐漸向正的方向偏移。

（2）功率

當(dāng)功率升高時(shí)，堆芯出口慢化劑溫度逐漸升高，由于慢化劑溫度效應(yīng)為負(fù)，堆芯上部中子注量率減小，中子注量率峰會(huì)逐漸向堆芯下部偏移，從而ΔI會(huì)逐漸往負(fù)的方向偏移。同理，降功率時(shí)ΔI會(huì)逐漸往正的方向偏移。功率變化的速率對(duì)氙振蕩的幅度有一定影響，升降功率速率越小，氙振蕩幅度越小，ΔI越容易控制，反之亦然。

總的來(lái)說(shuō)，升功率ΔI會(huì)向負(fù)方向變化；反之，降功率會(huì)使ΔI向正方向變化。

（3）平均溫度

平均溫度為堆芯入口溫度與出口溫度的平均值。在零功率到滿功率的過(guò)程中，反應(yīng)堆入口溫度幾乎不變，出口溫度變化較大。因此，平均溫度的變化反映出口溫度的變化。反應(yīng)堆出口溫度升高，由于慢化劑溫度系數(shù)是負(fù)值，使反應(yīng)堆上部功率相對(duì)下部功率減少，ΔI有向負(fù)方向變化的趨勢(shì)；反應(yīng)堆出口溫度降低，反應(yīng)堆上部功率相對(duì)下部功率增加，ΔI有向正方向變化的趨勢(shì)。

因此，平均溫度升高，ΔI向負(fù)方向變化；平均溫度降低，ΔI向正方向變化。

（4）氙毒

正常運(yùn)行期間，反應(yīng)堆內(nèi)的氙濃度處于動(dòng)態(tài)平衡之中，其產(chǎn)生率等于損失率。在穩(wěn)態(tài)情況下，堆內(nèi)氙毒的分布也與中子注量率有關(guān)，中子注量率高的地方氙毒大，中子注量率小的地方氙毒小。由于堆內(nèi)中子注量率的分布是不均勻的，因而堆內(nèi)氙毒的分布也不均勻。僅從影響平均溫度方面考慮，氙毒減少，ΔI往負(fù)方向變化；氙毒增加，ΔI往正方向變化。實(shí)際上需要考慮堆芯中子通量密度分布不均勻的情況下，氙毒變化對(duì)ΔI影響：堆芯下部中子注量率高時(shí)，氙毒增加，ΔI往正方向變化，氙毒減少，ΔI往負(fù)方向變化；堆芯上部中子注量率高時(shí)，反之。

（5）硼濃度

從硼的價(jià)值方面考慮：由于堆芯下部慢化劑溫度低于上部慢化劑溫度，因而堆芯下部硼的價(jià)值大于堆芯上部硼的價(jià)值，即在相同的硼濃度變化的情況下，堆芯下部引起的反應(yīng)性變化大于堆芯上部引起的反應(yīng)性變化（絕對(duì)值），所引起的堆芯下部功率變化大于堆芯上部的功率變化。稀釋時(shí)，堆芯下部功率上升速率及幅度大于堆芯上部，使得稀釋過(guò)程中ΔI向負(fù)的方向偏移；硼化時(shí)，堆芯下部功率下降速率及幅度大于堆芯上部，使得硼化過(guò)程中ΔI向正的方向偏移。

從慢化劑溫度系數(shù)和堆芯溫度分布考慮：正常功率運(yùn)行時(shí)，從堆芯底部到堆芯頂部溫度逐漸升高，并且隨著功率的改變堆芯入口溫度變化不大。稀釋時(shí)，堆芯溫度升高，堆芯上部溫度變化比堆芯下部大，因此堆芯上部引入的負(fù)反應(yīng)性比堆芯下部多，從而堆芯上部功率上升幅度小于堆芯下部，使得稀釋過(guò)程中，ΔI向負(fù)的方向偏移；硼化時(shí)，堆芯溫度降低，堆芯上部溫度變化比堆芯下部大，因此堆芯上部引入的正反應(yīng)性比堆芯下部多，從而堆芯上部功率下降幅度小于堆芯下部，使得硼化過(guò)程中，ΔI向正的方向偏移。

總的來(lái)說(shuō)，稀釋使ΔI向負(fù)的方向變化；硼化使ΔI向正的方向變化。

（6）控制棒

R棒是黑棒，價(jià)值較大，正常運(yùn)行期間總是處于堆芯上部的調(diào)節(jié)帶內(nèi)，而設(shè)置調(diào)節(jié)帶的作用就是為了保證R棒有足夠大的微分價(jià)值，因此R棒在堆芯內(nèi)的移動(dòng)對(duì)ΔI影響很大，R棒插入越深，ΔI越負(fù)。使用R棒控制ΔI時(shí)必須注意：在穩(wěn)定工況下控制氙振蕩時(shí)，當(dāng)ΔI振蕩方向剛剛改變時(shí)是干預(yù)的最好時(shí)機(jī)，此時(shí)可通過(guò)提升或插入R棒來(lái)抑制氙振蕩。如果ΔI振蕩的方向即將改變，此時(shí)不宜干預(yù)，否則會(huì)加劇氙振蕩的幅度。

G棒（灰棒）采用疊步方式移動(dòng)，其主要目的是減少對(duì)軸向功率分布的影響，但實(shí)際上G棒移動(dòng)時(shí)對(duì)ΔI的影響是相當(dāng)大的。插棒降功率時(shí)，G棒插入堆芯，總的趨勢(shì)是使ΔI向負(fù)的方向偏移，但并不是始終如此。將堆芯分為上、下2個(gè)部分，隨著G棒的移動(dòng)，引入到堆芯上部和下部的積分價(jià)值發(fā)生變化。如果上部引入的負(fù)的反應(yīng)性較大，ΔI向負(fù)方向偏移；如果下部引入的負(fù)的反應(yīng)性較大，則ΔI向正方向偏移。因此，同樣是插棒，某一階段ΔI趨向負(fù)的方向，而另一階段又使ΔI趨向正的方向。

綜合以上6種控制手段，提棒、硼化、漲毒、增加電功率使ΔI向正方向變化；插棒、稀釋、消毒、減少電功率使ΔI向負(fù)方向變化。所有因素可以簡(jiǎn)單分為冷熱控制和控制棒控制。

一般氙震蕩的周期為15～30h，控制氙振蕩的通用策略為：①當(dāng)氙振蕩振幅較小時(shí)，可采取稀釋、硼化的方式，朝著平衡冷熱的方向操作，即：當(dāng)處于氙振蕩正周期即漲毒（ΔI向正的方向變化）時(shí)，通過(guò)稀釋（或降電功率）并保持一回路的溫度稍過(guò)熱來(lái)抑制氙振蕩。當(dāng)處于氙振蕩負(fù)周期即消毒（ΔI向負(fù)的方向變化）時(shí)，通過(guò)硼化（或升功率）并保持一回路的溫度稍過(guò)冷來(lái)抑制氙振蕩；②當(dāng)氙振蕩振幅較大時(shí)，抑制氙振蕩最有效的方法是R棒的移動(dòng)，這需要選擇恰當(dāng)?shù)奶岚艉筒灏魰r(shí)機(jī)，此時(shí)不能再追求冷熱平衡。一般把ΔΙ振蕩方向改變到下一次方向改變之間的時(shí)間分為4段。方向剛改變時(shí)是干預(yù)最佳時(shí)機(jī)，前2時(shí)段是有利時(shí)機(jī)，第3時(shí)段是可干預(yù)時(shí)段，第4時(shí)段是不利時(shí)段。如在第4時(shí)段干預(yù)，則有可能加劇振蕩。即：當(dāng)氙振蕩處于正周期即氙毒上漲時(shí)，在其振蕩的1／4點(diǎn)處開(kāi)始插棒，而在氙振蕩負(fù)周期即氙毒減少時(shí)，在其振蕩1／4點(diǎn)處開(kāi)始提棒。提棒和插棒都應(yīng)以逐漸減小振蕩幅度直至將其完全消除為宗旨，不能過(guò)急。

2 壽期末的ΔI控制策略

壽期末對(duì)ΔΙ控制影響最大的參數(shù)變化是燃耗的加深、硼濃度的減少，這將引入2大變化：軸向功率分布變成馬鞍型（上、下部各有一個(gè)波峰，半堆芯高度反而呈波谷）；冷卻劑溫度系數(shù)越來(lái)越負(fù)，絕對(duì)值變大，即冷熱變化對(duì)ΔΙ影響加大。

2.1 壽期末硼化降功率

如果降功率時(shí)間不長(zhǎng)且技術(shù)規(guī)范允許，則盡量采用插功率棒降功率。如果被迫通過(guò)硼化降功率（如長(zhǎng)期低功率運(yùn)行），則需要充分利用降功率前的準(zhǔn)備時(shí)間，把初始狀態(tài)調(diào)整好。

關(guān)于ELPO（延伸運(yùn)行）硼化降功率前期狀態(tài)準(zhǔn)備，有2種方案可供選擇：①通過(guò)降功率，把R棒調(diào)整至盡可能高的棒位，且在降功率前使ΔΙ保持穩(wěn)定。該方案可供利用的R棒裕度大，靈活性高，但會(huì)導(dǎo)致降功率前ΔΙ穩(wěn)定在比較偏正的位置，這對(duì)ΔΙ控制是不利的；②降功率前幾小時(shí)主動(dòng)通過(guò)提升幾步R棒引入氙振蕩，當(dāng)ΔΙ開(kāi)始向負(fù)振蕩時(shí)開(kāi)始降功率。該方案即提高了R棒的棒位，又可以使得開(kāi)始降功率時(shí)ΔΙ處于較偏負(fù)的位置，但事實(shí)上ELPO降功率的時(shí)間往往由電網(wǎng)提前確定，而氙振蕩的周期是無(wú)法精確估計(jì)的，因此引入氙振蕩的時(shí)機(jī)很難確定，且一旦控制不好，氙振蕩幅度可能會(huì)加大。

開(kāi)始降功率后，一回路平均溫度隨功率降低而下降，這時(shí)由于負(fù)慢化劑溫度系數(shù)和硼價(jià)值的影響，ΔI向正方向變化，上部功率變大，并開(kāi)始出現(xiàn)氙振蕩趨勢(shì)。與此同時(shí)，降功率過(guò)程中的氙毒上漲的效果也開(kāi)始出現(xiàn)。需要減小硼化速率，適當(dāng)下插R棒抑制ΔI正向變化。當(dāng)ΔI從正向變化逆轉(zhuǎn)為向負(fù)方向變化時(shí)，就必須使用R棒，依靠R棒的逐步提升來(lái)控制ΔI后續(xù)的負(fù)方向變化趨勢(shì)。

實(shí)際案例：2009年1月21日，根據(jù)電網(wǎng)要求，嶺澳核電站1號(hào)機(jī)組降功率至760MW，運(yùn)行10d。降功率前R棒棒位為220／219步（已調(diào)整至較高棒位），硼濃度192×10－6，ΔI≈－1.2%，運(yùn)行梯形圖的ΔI正向預(yù)限線為2%左右。調(diào)節(jié)帶中部為213步，低限為189步（76%功率時(shí)為194步），低低限為179步（76%功率時(shí)為184步）。

（1）控制策略

①利用降功率前的準(zhǔn)備時(shí)間，把降功率前的初始狀態(tài)調(diào)整好：R棒組盡量在調(diào)節(jié)帶上部靠近調(diào)節(jié)帶的上限，ΔI和氙毒要穩(wěn)定。

②嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范對(duì)ELPO的相關(guān)規(guī)定，降功率過(guò)程中G棒不允許下插，維持G棒在堆芯頂部。

③50%Pn（Pn為額定功率）以上出現(xiàn)C21（ΔI達(dá)到運(yùn)行圖限值時(shí)汽機(jī)甩負(fù)荷信號(hào)）預(yù)報(bào)警時(shí)允許閉鎖C21，但閉鎖時(shí)間要盡可能短，ΔI絕對(duì)不允許超出運(yùn)行圖中的Ⅱ區(qū)。

④由于壽期末硼濃度很低，應(yīng)盡量減少硼化量。決定先少量硼化，然后開(kāi)始降功率，過(guò)程中維持2～3℃的過(guò)熱，利用氙毒上漲和R棒下插降低核功率，本次降功率過(guò)程中累計(jì)硼化800L。

⑤功率降到820MW后，暫停硼化，等待氙毒積累，然后根據(jù)氙毒變化速率慢慢降低電功率到目標(biāo)負(fù)荷760MW。

（2）主要過(guò)程

壽期末硼化降功率主要過(guò)程為：①退出上位機(jī)壓力模式，手動(dòng)啟動(dòng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCP）1、2號(hào)加熱器，均勻穩(wěn)壓器（PZR）和一回路硼濃度；②注入50L硼酸，向值長(zhǎng)匯報(bào)電網(wǎng)開(kāi)始降功率；③以2MW／min的速率降功率，硼化效果不明顯，以1.5t／h的流量連續(xù)注入500L硼酸；④加大降功率速率，使一回路保持2℃偏熱；⑤開(kāi)始降功率后ΔΙ快速向右移動(dòng)，下插2步半R棒到217／217步；⑥下插2步R棒到215步；⑦下插3步R棒到211步；⑧下插3步R棒到198步；⑨電功率到820MW，暫停降功率，等待氙毒上漲。至此氙毒僅上漲約20×10－5，變化不明顯；⑩以2MW／min的速率繼續(xù)降電功率；○11 注入50L硼酸，下插2步R棒到196步；○12 下插2步R棒到194步；○13 注入200L硼酸；○14 到達(dá)目標(biāo)電功率760MW，將一、二回路溫度偏差降至＋1℃；○15ΔΙ達(dá)到右預(yù)限線，閉鎖C21，通過(guò)稀釋補(bǔ)償氙毒上漲（稀釋使ΔΙ向正方向變化）；○16 修改汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（GRE）參數(shù)，投入高壓缸壓力模式。

2h40min后，氙毒已經(jīng)積累約100×10－5，仍在不斷上漲；之后下插2步半R棒后通過(guò)大流量稀釋補(bǔ)償氙毒上漲，同時(shí)抑制ΔΙ向正方向移動(dòng)，本次降功率及穩(wěn)定期間共稀釋約50t（注入50t清水）。氙毒最高漲幅為290×10－5，最終穩(wěn)定后 R 棒為192／191步，ΔΙ≈1.2%。

（3）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

壽期末硼化降功率經(jīng)驗(yàn)如下：

①降功率前要清理機(jī)組當(dāng)前存在的缺陷，考慮其對(duì)降功率的影響，討論并制定相應(yīng)的干預(yù)措施，如給水流量控制系統(tǒng)（ARE）大小閥響應(yīng)等；

②降功率期間要盡量減少硼化，多利用氙毒，否則后期將消耗大量水來(lái)置換硼，且效果較慢；

③降功率的速率要盡可能小，因?yàn)榻倒β仕俾试酱?，氙毒的峰值就越大，ΔΙ控制難度也隨之加大；

④降功率過(guò)程中和后期氙毒變化過(guò)程中保持一回路一定量過(guò)熱對(duì)ΔΙ控制非常有利；

⑤利用氙毒減少時(shí)機(jī)，平穩(wěn)調(diào)節(jié)R棒到調(diào)節(jié)帶中部（一次半步），為后期全堆芯中子注量率圖測(cè)量創(chuàng)造條件，以及增大R棒調(diào)節(jié)裕度；

⑥R棒的使用要經(jīng)濟(jì)，避免浪費(fèi)R棒，關(guān)鍵要選擇好插棒時(shí)機(jī)。R棒的使用一般有2種策略，一次下插多步或者均勻逐步下插，視具體情況進(jìn)行選擇。由于壽期末降功率硼化量很少，很難實(shí)現(xiàn)硼化均勻降功率，且R棒棒位較高時(shí)R棒逐步插入對(duì)ΔΙ的貢獻(xiàn)很小，因此建議采用一次下插多步R棒的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)ΔΙ的有效干預(yù)。當(dāng)ΔΙ向負(fù)方向變化時(shí)可以擇機(jī)上提R棒，建議每次上提半步，以求盡量不對(duì)ΔΙ產(chǎn)生大的影響。

2.2 壽期末稀釋升功率

壽期末長(zhǎng)期低功率運(yùn)行結(jié)束后通過(guò)稀釋升功率時(shí)，由于一回路的硼濃度較低，稀釋效應(yīng)很慢。另外，壽期末R棒位置一般較高，長(zhǎng)時(shí)間低功率運(yùn)行后，為控制ΔΙ，R棒在堆芯插入的余量往往不夠，會(huì)出現(xiàn)升功率過(guò)程中ΔΙ迅速向負(fù)的方向偏移而又沒(méi)有任何控制手段的局面。此時(shí)可以暫停升功率，等待氙毒的變化變緩或轉(zhuǎn)向后，再重新開(kāi)始升功率。

實(shí)際案例：2009年2月1日，按電網(wǎng)要求嶺澳核電站1號(hào)機(jī)組結(jié)束ELPO升回滿功率。機(jī)組初始狀態(tài)為：電功率760MW，硼濃度162×10－6，燃耗11 703MW·d／t（U），R 棒201／201 步 （調(diào) 節(jié) 帶 中 部 為 213 步 ），ΔΙ＝1.2%。

（1）控制策略

①升功率之前，把機(jī)組狀態(tài)調(diào)整好：R棒棒位要盡量低（但要避免為了插R棒將ΔΙ過(guò)度向左調(diào)整），ΔΙ和氙毒要穩(wěn)定。

②嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，不允許G棒下插，升功率過(guò)程中減少校正因子要適當(dāng)，維持G棒在堆芯頂部，不允許用G棒來(lái)控制ΔΙ。

③50%Pn以上出現(xiàn)C21預(yù)報(bào)警時(shí)允許閉鎖C21，但閉鎖時(shí)間要盡可能短，ΔΙ不允許超出Ⅱ區(qū)。

④稀釋升功率過(guò)程中維持1℃的過(guò)冷度，利用堆芯的適當(dāng)過(guò)冷和提升R棒來(lái)增加堆芯上部功率以抑制ΔΙ向正方向發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)還要避免過(guò)冷觸發(fā)甩負(fù)荷。

⑤避免浪費(fèi)R棒，同時(shí)要為后續(xù)的控制留出一定的余量。

⑥控制升功率的速率不超過(guò)1MW／min，并根據(jù)ΔΙ實(shí)際變化的趨勢(shì)作適當(dāng)?shù)耐Ａ簦ǜ鶕?jù)預(yù)測(cè)，需要在95%Pn停留9h），當(dāng)ΔI實(shí)際變化趨勢(shì)有利于升功率時(shí)才繼續(xù)。

⑦ 由于壽期末硼濃度很低，稀釋升功率過(guò)程中稀釋量很大（本次升功率到930MW的過(guò)程中累計(jì)共稀釋41.4t），因此，需要提前準(zhǔn)備以保證反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)（REA）水箱有足夠水量（提前做好切換和制水）、計(jì)算硼回收系統(tǒng)（TEP）中間儲(chǔ)存箱的容量，并關(guān)注TEP除氣器和蒸汽發(fā)生器的狀況，以免影響升功率操作；另外，需要考慮大量的連續(xù)稀釋對(duì)主泵軸封的沖擊和影響，盡量控制稀釋速率。

⑧ 由于降功率至760MW后，造成ΔIref超過(guò)1%（在滿功率點(diǎn)），使運(yùn)行圖的右上部不能得到有效保護(hù)，因此調(diào)整了核儀表系統(tǒng)（RPN）高功率保護(hù)定值到88%和預(yù)報(bào)警C2（反應(yīng)堆超功率預(yù)報(bào)警）到83.15%，以使運(yùn)行圖得到全面保護(hù)（有核安全相關(guān)突發(fā)事件決策單）。升功率前，需要由相關(guān)部門(mén)重新調(diào)回RPN定值并修改ΔIref線（為強(qiáng)制線，目的僅為堆芯得到全面保護(hù)）。

（2）主要過(guò)程

壽期末稀釋升功率主要過(guò)程見(jiàn)表1。

表1 壽期末稀釋升功率主要過(guò)程Table1 The main process of power rise by dilution in the end of lifetime

續(xù)表

本過(guò)程共稀釋50.4t，電功率升至950MW，為控制ΔI提升R棒16步；后續(xù)為補(bǔ)償氙毒積累稀釋52t，并緩慢升汽輪機(jī)功率到986MW，核功率最大值為99.9%Pn；滿功率后為補(bǔ)償氙毒積累共稀釋約88.1t，為控制ΔI提升R棒到219／219，ΔI基本能穩(wěn)定在 －2.3%左右。

（3）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

壽期末稀釋升功率經(jīng)驗(yàn)如下：

①升功率的速率應(yīng)盡可能小，以免引起過(guò)大的氙毒變化，增加ΔI控制難度。

②壽期末升功率最大的風(fēng)險(xiǎn)在于升到滿功率后氙毒的變化趨勢(shì)比較劇烈，所以通過(guò)不同的平臺(tái)停留將此趨勢(shì)逐步消化；如果ΔI的控制實(shí)在困難，可通過(guò)硼化降功率將之維持在比較低的功率水平，等ΔI穩(wěn)定或趨勢(shì)有利于升功率，然后再行提升。

③升功率期間要控制稀釋量，不能一次稀釋過(guò)量，如果稀釋過(guò)量，由于機(jī)組開(kāi)始一直處于氙毒減少階段，則可能還需要硼化升功率，那么在后期氙毒開(kāi)始上漲時(shí)，需要稀釋更多，將消耗大量水來(lái)置換硼，且效果較慢。

④升功率過(guò)程中和后期氙毒變化過(guò)程中保持一回路一定量過(guò)冷（本次升功率保持約－1℃ 溫度偏差）對(duì)ΔI控制非常有利，但需要注意不能偏離太多，避免出現(xiàn)C22（一回路過(guò)冷）導(dǎo)致機(jī)組甩負(fù)荷。

⑤由于壽期末升功率需要大量稀釋一回路冷卻劑，升功率前及過(guò)程中，必須要關(guān)注TEP頭箱、中間箱的容量以及除氣器的運(yùn)行情況。

2.3 壽期末緊急降功率后升功率ΔI控制

緊急降功率后升功率過(guò)程的ΔI控制，關(guān)鍵在于降至目標(biāo)功率的過(guò)程中減少G棒的插入，并在隨后等待期間（等待故障設(shè)備維修或等待電網(wǎng)調(diào)度指令）盡可能將R棒位提至較高位置。

緊急降功率前，如冷凝器真空異常上升或1臺(tái)循環(huán)水系統(tǒng)（CRF）泵振動(dòng)高需要停運(yùn)檢修等情況下，不可能有充裕的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整和準(zhǔn)備，必然采用插G棒降功率。由于G棒在堆芯內(nèi)的移動(dòng)是按疊步程序進(jìn)行的，因此，在用G棒降功率時(shí)，堆芯上部的功率降低先于堆芯下部，ΔI向負(fù)的方向偏移，同時(shí)，上部氙毒的增加先于下部氙毒的增加（壽期末，中子注量率分布呈馬鞍型），從而使得ΔI進(jìn)一步向負(fù)的方向偏移；隨后，當(dāng)控制棒在堆下部移動(dòng)時(shí)，向負(fù)的方向偏移的趨勢(shì)會(huì)得到抑制，并開(kāi)始出現(xiàn)向正方向變化的趨勢(shì)，但隨后下一組棒又開(kāi)始下插，ΔI再次開(kāi)始向負(fù)方向變化。

總之，下插功率棒降功率過(guò)程，ΔI會(huì)向負(fù)方向變化，其過(guò)程比較容易控制，關(guān)鍵在于降至目標(biāo)功率后引發(fā)的氙振蕩給后續(xù)升功率和維持功率期間的ΔI控制帶來(lái)了困難。

嶺澳核電站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范規(guī)定，低功率水平運(yùn)行期間的任意24h內(nèi)，功率補(bǔ)償棒插入的時(shí)間不能超過(guò)12h，這就要求必須在12h內(nèi)將G棒提至堆芯頂部。但在降功率后的等待期間，由于氙振蕩，ΔI會(huì)從負(fù)方向朝正方向變化，而提出G棒又會(huì)造成ΔI進(jìn)一步向正方向移動(dòng)。為了不達(dá)到運(yùn)行圖的右限線，只能繼續(xù)降功率到50%以下。

雖然緊急降功率之前沒(méi)有太多準(zhǔn)備時(shí)間，但是為了盡可能降低后續(xù)穩(wěn)定功率和提升功率期間ΔI控制的難度，需要在降功率過(guò)程中采取適當(dāng)措施：

在降功率的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)ΔI的變化情況擇機(jī)逐步提出R棒（少量多次），利用氙毒的變化適當(dāng)進(jìn)行硼化，使ΔI盡量沿著初始運(yùn)行點(diǎn)與坐標(biāo)零點(diǎn)的連線變化，并減少G棒的插入。這樣，一方面減少了降功率過(guò)程中堆芯上、下部功率變化的差異，從而減少由此引起的上下部氙毒變化的不一致；另一方面，由于R棒位置較高，而G棒插入不深，使在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將G棒提出堆芯的難度大大降低，同時(shí)留有足夠的R棒裕量以補(bǔ)償提升G棒過(guò)程中ΔI的正向變化。

降功率終止時(shí)ΔI應(yīng)該在較負(fù)的位置，隨著氙毒的增加，ΔI可能繼續(xù)向負(fù)方向變化，也可能向正方向變化（與降功率前堆芯中子注量率分布情況有關(guān)），這時(shí)要通過(guò)增加G棒整定值（利用校正因子）和提升R棒來(lái)向正方向糾正ΔI，同時(shí)抑制氙震蕩的幅度。一旦升功率條件成熟，應(yīng)盡可能快地提升，以減少正在快速積累的氙毒，有利于ΔI的控制和減少?gòu)U水產(chǎn)量。

實(shí)際案例：2008年12月19日，嶺澳核電站1號(hào)機(jī)組高壓給水加熱器系統(tǒng)（AHP）一條管線蒸汽泄漏，導(dǎo)致冷凝器真空惡化，1號(hào)機(jī)被迫以50MW／min快速降功率，降功率前硼濃度約為240×10－6，ΔI約為－4%。從開(kāi)始快速降功率到氙毒達(dá)到最大值約5～6h，在降功率開(kāi)始后6h，開(kāi)始重新升功率。

緊急降功率采取G棒跟隨方式，G棒連續(xù)下插使ΔI向負(fù)方向變化，但隨后的氙毒上漲使ΔI向正方向變化。重新升功率到300MW時(shí)，由于功率棒提升速率過(guò)快，加上氙毒正在上漲，ΔI快速向正方向變化并進(jìn)入Ⅱ區(qū)，快速將R棒從216步左右插至191步，并降功率到15%Pn以下，ΔI回到－5%附近。

穩(wěn)定一段時(shí)間后重新升功率，為避免ΔI過(guò)度向正方向變化，保持一回路偏熱約2℃（使ΔI有向負(fù)趨勢(shì)），R棒置手動(dòng)，利用消毒緩慢提升電功率，700MW時(shí)G棒已提到堆芯頂部。間斷升功率期間找機(jī)會(huì)提高R棒棒位（本次升功率過(guò)程中R棒從194步提升到了209步），目的是必要時(shí)可以下插R棒保證G棒順利提出堆芯頂部。由于后期ΔI還會(huì)向負(fù)方向變化，必要時(shí)還需要上提R棒控制ΔI，所以R棒無(wú)需提高太多，保持在調(diào)節(jié)帶中部即可。G棒提至堆芯頂后就應(yīng)盡快消除之前保持的＋2℃ 溫度偏差，因?yàn)檎臏囟绕顣?huì)使ΔI向負(fù)方向發(fā)展。

G棒提出之前關(guān)鍵是不能使ΔI向正方向振蕩，以便順利提出G棒，避免違反技術(shù)規(guī)范；G棒提出后主要目標(biāo)是抑制ΔI向負(fù)方向變化的趨勢(shì)，避免出現(xiàn)氙振蕩，可以利用的手段有硼化、升電功率和提R棒。

3 結(jié)束語(yǔ)

闡述了影響壓水堆核電廠ΔI的主要因素，分析了壽期末ΔI控制困難的原因，并結(jié)合機(jī)組實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提供了一種控制思路。影響ΔI變化的因素很多，控制方法和思路也多種多樣，關(guān)于ΔI控制目前尚沒(méi)有比較權(quán)威和統(tǒng)一的做法，希望本文能夠?yàn)棣控制方法和思路提供參考。