居法立，陳遠(yuǎn)倫，陶佳林

（三門核電有限公司，浙江??三門??317112?）

核電廠超聲波流量計(jì)在主給水流量測(cè)量中的應(yīng)用

居法立，陳遠(yuǎn)倫，陶佳林

（三門核電有限公司，浙江??三門??317112?）

文章分析了反應(yīng)堆熱功率計(jì)算過(guò)程，以及文丘里管差壓式流量計(jì)與超聲波流量計(jì)在三門核電主給水流量測(cè)量中的差異。針對(duì)流量測(cè)量精度對(duì)反應(yīng)堆熱功率計(jì)算不確定度的影響開(kāi)展了分析探討，并總結(jié)了國(guó)外核電廠的小幅功率提升的研究成果和實(shí)施方式。研究分析表明，通過(guò)提高給水流量測(cè)量精度進(jìn)行小幅度功率提升是完全可行的，同時(shí)可以在保證核電廠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的前提下提高經(jīng)濟(jì)效益。

超聲波流量計(jì)；文丘里管；給水流量測(cè)量；小幅功率提升；熱功率

核電廠中的工作介質(zhì)基本上都是流體，對(duì)流量的準(zhǔn)確測(cè)量不僅能夠確保核電廠在最佳工況下運(yùn)行，還能保障核電廠的安全。文丘里管的流量系數(shù)在較寬的范圍內(nèi)變化不大，水頭損失小，測(cè)量精度高，廣泛用于核電廠的主給水流量測(cè)量[1]。但是國(guó)內(nèi)外核電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，文丘里管在長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于磨損和結(jié)垢等原因，測(cè)量精度會(huì)逐漸變差，影響測(cè)量結(jié)果。

主給水流量不僅是三門核電給水“三沖量”控制之一的重要測(cè)量參數(shù)，也是核電廠運(yùn)行期間，反應(yīng)堆堆芯功率計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。因此，精確的給水流量測(cè)量值，對(duì)于優(yōu)化蒸汽發(fā)生器液位控制和反應(yīng)堆熱功率計(jì)算，以及核電廠的安全、可靠運(yùn)行都非常重要。

通過(guò)蒸汽發(fā)生器平衡法（熱平衡法）計(jì)算反應(yīng)堆堆芯功率是目前工程上行之有效的方法。熱平衡法是根據(jù)蒸汽發(fā)生器中二回路工作介質(zhì)的流量、溫度、壓力、濕度等物理參數(shù)，計(jì)算出二回路工質(zhì)通過(guò)蒸汽發(fā)生器時(shí)產(chǎn)生的焓升，可得到一回路傳遞給二回路的能量，同時(shí)考慮反應(yīng)堆冷卻劑泵能量轉(zhuǎn)化、熱損失等，通過(guò)能量平衡原理推算出反應(yīng)堆堆芯熱功率[2]。國(guó)際上采用熱平衡法計(jì)算反應(yīng)堆熱功率的有法國(guó)電力公司和美國(guó)西屋電氣公司等。核電廠運(yùn)行期間堆芯功率是十分重要的運(yùn)行參數(shù)，若堆芯熱功率測(cè)量值低于實(shí)際值，反應(yīng)堆將在超設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，堆芯容易燒毀，從而引發(fā)反應(yīng)堆事故，危及設(shè)備、工作人員及公眾的安全。反之，如果堆芯熱功率測(cè)量值高于實(shí)際值，反應(yīng)堆沒(méi)有達(dá)到其額定運(yùn)行條件，反應(yīng)堆釋放出的熱量以及由此導(dǎo)致的發(fā)電量均低于設(shè)計(jì)值，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性將受到影響[3]。

為了更加準(zhǔn)確地測(cè)量給水的流量，三門核電采用了不同于一般國(guó)內(nèi)核電廠的方法，使用了文丘里管式差壓變送器和超聲波流量計(jì)兩套測(cè)量方式。文章通過(guò)分析文丘里和超聲波流量計(jì)差異，以及熱功率計(jì)算過(guò)程，探討如何提高給水流量測(cè)量精度，從而提高反應(yīng)堆熱功率的計(jì)算準(zhǔn)確度，為核電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保證。

1 反應(yīng)堆熱功率計(jì)算及不確定度分析

反應(yīng)堆熱功率分布是核電廠安全運(yùn)行的重要參數(shù)，也是進(jìn)行堆芯及燃料組件燃耗統(tǒng)計(jì)必不可少的物理量。三門核電反應(yīng)堆釋熱量統(tǒng)計(jì)以二回路熱平衡功率測(cè)量值為依據(jù)進(jìn)行，此方法認(rèn)為冷卻劑獲得的輸入熱功率等于蒸汽發(fā)生器輸出的熱功率，即：

式中：Qcore——反應(yīng)堆熱功率；

QNHI——除堆芯外的熱源向冷卻劑輸入的熱功率，如冷卻劑主泵、穩(wěn)壓器電加熱器、化容系統(tǒng)運(yùn)行帶走的熱量，冷卻劑的熱損失等；

QSG——蒸汽發(fā)生器熱功率。

通過(guò)測(cè)量二回路給水壓力、溫度、流量、蒸汽壓力、蒸汽發(fā)生器排污流量、溫度等，利用熱量平衡法可計(jì)算QSG，通過(guò)公式轉(zhuǎn)換得到堆芯熱功率Qcore：

式中：hs——蒸汽發(fā)生器出口比焓；

hfw——給水比焓（蒸汽發(fā)生器入口）；

hbd——蒸汽發(fā)生器排污比焓；

Gfw——給水流量；

Gbd——蒸汽發(fā)生器排污流量。

式中：hg——蒸汽發(fā)生器飽和蒸汽比焓；

hw——蒸汽發(fā)生器飽和水比焓；

X——蒸汽發(fā)生器出口蒸汽濕度（三門核電約為0.4%）。

結(jié)合式（1）和式（2）可知，蒸汽、給水和排污的比焓是可以準(zhǔn)確得到的，蒸汽發(fā)生器的排污流量（2.11～21.1?m3/h）僅占0.061%～0.61%最大蒸汽流量（影響較小），因此熱功率計(jì)算的不確定度主要取決于給水流量的測(cè)量精度。以法國(guó)電力公司給出的計(jì)算分析結(jié)果為例，熱功率的不確定度有83.18%是由于給水流量測(cè)量的不確定度造成的[4]，由此可見(jiàn)提高給水流量測(cè)量的不確定度對(duì)于熱功率計(jì)算的重要性。

2 文丘里管差壓式流量計(jì)存在的問(wèn)題及測(cè)量不確定度計(jì)算

三門核電主給水差壓式流量計(jì)配置為文丘里管+差壓變送器，每臺(tái)文丘里管配備6臺(tái)羅斯蒙特差壓變送器，其中3臺(tái)為窄量程（用于低功率測(cè)量，量程范圍約為滿功率時(shí)給水流量的20%），3臺(tái)為寬量程（量程可達(dá)為滿功率時(shí)給水流量的120%），流量數(shù)據(jù)用于主給水流量控制和啟動(dòng)給水流量控制，以及穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的熱功率計(jì)算[5]。三門核電為了保證給水流量0.91%的不確定度要求，在文丘里管的上游安裝了流量調(diào)整裝置，并使用超聲波流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行定期標(biāo)定。

2.1 差壓式流量計(jì)存在的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)外大量在役核電廠的給水流量測(cè)量使用的都是文丘里管流量計(jì)，與其他節(jié)流裝置類似，長(zhǎng)期運(yùn)行節(jié)流元件取壓口附近容易結(jié)垢和過(guò)流面磨損（造成開(kāi)孔直徑d變大），導(dǎo)致測(cè)量到的差壓值大于真實(shí)的差壓值，使得到的流量值大于實(shí)際的流量，同時(shí)造成使用該流量值計(jì)算的熱功率大于真實(shí)的熱功率數(shù)值。核電廠為了在核安全監(jiān)管部門批準(zhǔn)的限值內(nèi)運(yùn)行，實(shí)際上處于一種非滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行[4]。據(jù)EPRI報(bào)告相關(guān)描述，文丘里管的取壓口結(jié)垢問(wèn)題是導(dǎo)致美國(guó)核電廠不能滿負(fù)荷運(yùn)行的最常見(jiàn)因素，造成的發(fā)電功率損失最大可達(dá)滿負(fù)荷的3%[6]。現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外資料和設(shè)計(jì)文件顯示，文丘里管取壓口結(jié)垢的原因：主要是核電廠二回路系統(tǒng)中使用的銅或銅合金壓析在文丘里管內(nèi)壁上引起的壓降；給水中含有鐵的氧化物等。文丘里管的除垢可采用機(jī)械方法和化學(xué)方法，但都需要在核電站停堆期間清除污垢，由于文丘里管與給水管道均采取焊接方式連接，給清除結(jié)垢工作帶來(lái)很大困難，取壓口處的污垢清除后，運(yùn)行一段時(shí)間又會(huì)聚積。

2.2 保證1%給水流量測(cè)量不確定度的方法及計(jì)算過(guò)程

為了提高給水流量測(cè)量不確定度，三門核電采用了以下方法。

1）增加流量調(diào)整裝置。流量調(diào)整裝置的安裝直管段要求：上游直管段2（L/D，長(zhǎng)度/管道直徑），下游直管段18（L/D，長(zhǎng)度/管道直徑），下游足夠長(zhǎng)的直管段是為了保證給水更加平穩(wěn)，有利于提高文丘里流量計(jì)的測(cè)量精度。

2）為了保證更高的溫度測(cè)量精度，在原有給水溫度測(cè)量元件基礎(chǔ)上，增加1只熱電偶（安裝在原有熱電偶的對(duì)面，且有足夠遠(yuǎn)的距離）組成冗余溫度測(cè)量單元。

3）高精度超聲波流量計(jì)用于定期校準(zhǔn)文丘里流量計(jì)。

4）選用精度高的差壓變送器，目羅斯蒙特變送器的精度已達(dá)0.075%。窄量程和寬量程各有3臺(tái)變送器，有利于低流量時(shí)提高測(cè)量精度。

熱功率計(jì)算不確定度分析過(guò)程如下：

1）文丘里管測(cè)量精度分析，0.5%為系統(tǒng)誤差（直管段等對(duì)流場(chǎng)的影響），0.25%的隨機(jī)誤差（實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的不確定度），同時(shí)考慮2條給水管線相互影響，則文丘里管的綜合誤差為0.5%+

2）主蒸汽壓力對(duì)熱功率計(jì)算不確定度的影響不超過(guò)0.1%（理論計(jì)算分析和試驗(yàn)）。

3）蒸汽發(fā)生器排污量和溫度的影響，對(duì)熱功率計(jì)算的不確定度的影響不超過(guò)0.1%。

4）綜合考慮冷卻劑主泵產(chǎn)生的熱量和核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的熱量損失，則其熱功率計(jì)算的不確定度的影響亦不超過(guò)0.1%。

結(jié)合以上分析和相應(yīng)設(shè)計(jì)文件，熱功率計(jì)算不確定度為：式中：0.54%——差壓變送器誤差對(duì)熱功率計(jì)算的影響（理論分析+試驗(yàn)數(shù)據(jù)）；

0.21%——給水溫度對(duì)熱功率計(jì)算的影響。

通過(guò)式（4）也可以看出，文丘里管和差壓變送器綜合不確定度，是對(duì)熱功率計(jì)算的影響最大的因素。

3 超聲波流量計(jì)在三門核電給水測(cè)量中的應(yīng)用

三門核電二回路主給水的測(cè)量采用差壓式流量計(jì)和超聲波流量計(jì)相結(jié)合的方法，其測(cè)量示意圖如圖1所示。二回路主給水由給水泵輸出后經(jīng)6、7號(hào)高加→超聲波流量計(jì)→流量調(diào)節(jié)裝置（flow?conditioner）→文丘里管→調(diào)節(jié)閥→隔離閥→蒸汽發(fā)生器。超聲波流量計(jì)精度可達(dá)±0.3%，主要用于校準(zhǔn)下游的文丘里管差壓式流量計(jì)；流量調(diào)節(jié)裝置是一個(gè)多孔的節(jié)流孔板，主要用于減小紊流，提高下游文丘里管的測(cè)量精度；文丘里管流量測(cè)量裝置提供給水流量測(cè)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，信號(hào)用于調(diào)節(jié)主給水控制閥和計(jì)算反應(yīng)堆熱功率。

3.1 超聲波流量測(cè)量裝置工作原理

超聲波流量計(jì)利用超聲波在流體中的傳播特性，采用時(shí)差法和頻率變化來(lái)測(cè)量流體流速。三門核電主給水流量測(cè)量，采用Cameron公司的LEFM技術(shù)（Leading?Edge?Flow?Meter，傳播速度差原理超聲波流量計(jì)），傳播速度差法是利用超聲波在流體中順流傳播與逆流傳播的速度變化來(lái)測(cè)量流體流速[7]。

圖1 主給水流量測(cè)量示意圖Fig.1 Schematic of flow measurement for the main feedwater

三門核電采用的LEFM超聲波流量計(jì)傳感器部分采用了交叉的八聲道設(shè)計(jì)（8對(duì)探頭），可以提高測(cè)量精度，在超聲波流量計(jì)的管段上還配有一個(gè)壓力變送器和一個(gè)RTD，用作流體流量計(jì)算的補(bǔ)償；另外配備一臺(tái)專用的超聲波流量計(jì)處理機(jī)柜，用于接收、處理數(shù)據(jù)和故障診斷。

以單聲道為例的超聲波流量計(jì)的流量裝置原理如圖2所示。

通過(guò)計(jì)算可知，管道上布置一對(duì)探頭即可得到管道介質(zhì)軸向平均流速，由于流場(chǎng)在各個(gè)軸向剖面上分布不均勻，采用八聲道同時(shí)工作，再通過(guò)高斯積分算法，能夠有效提高測(cè)量精度，減小誤差。目前公開(kāi)的資料顯示八聲道超聲波流量計(jì)可將測(cè)量不確定度控制在±0.3%以內(nèi)，當(dāng)測(cè)量數(shù)值用于熱功率計(jì)算時(shí)精度在±0.4%以內(nèi)。

圖2 單聲道超聲波流量裝置原理示意圖Fig.2 Schematic of measurement of single track ultrasonic flow meter

3.2 三門核電超聲波流量計(jì)情況介紹

三門核電主給水超聲波流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)主要包含：超聲波流量計(jì)（2臺(tái)）、接線盒、處理器柜等，超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)壽命60年，無(wú)抗震需求。超聲波流量計(jì)通過(guò)焊接方式與主給水管道連接。安裝直管段上游直管段3L/D（長(zhǎng)度/管道直徑），下游直管段4L/D（長(zhǎng)度/管道直徑）。超聲波的4個(gè)角對(duì)稱布置16只探頭，組成8對(duì)測(cè)量路徑，每對(duì)探頭對(duì)應(yīng)的路徑與管道軸心線約成45°。

處理器機(jī)柜采用的是標(biāo)準(zhǔn)的Ovation（艾默生）7721機(jī)柜，柜內(nèi)布置CPU、發(fā)送器、網(wǎng)關(guān)、硬盤、防火墻、鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏顯示器、電源、輸入輸出卡件等，其中，CPU、網(wǎng)關(guān)、硬盤、電源均為冗余配置。處理后的給水流量信號(hào)通過(guò)Modbus方式傳輸?shù)诫姀S控制系統(tǒng)（PLS）。發(fā)送器主要用于控制超聲波的發(fā)送和接收，共計(jì)4臺(tái)，每個(gè)基座的A側(cè)和B側(cè)各對(duì)應(yīng)1臺(tái)，此種配置降低了單一故障率，提高測(cè)量的可靠性[8]。機(jī)柜配套的數(shù)據(jù)處理軟件是Cameron公司開(kāi)發(fā)的LEFM√+C軟件，該軟件對(duì)測(cè)量到的給水流量、壓力、溫度信號(hào)進(jìn)行處理、顯示、報(bào)警并記錄，同時(shí)還能提供報(bào)表、趨勢(shì)圖、診斷信息等，與測(cè)量探頭、壓力變送器、RTD等組成一個(gè)小型測(cè)量系統(tǒng)。

3.3 超聲波流量計(jì)校正文丘里管差壓式流量計(jì)

文丘里管節(jié)流式流量測(cè)量元件質(zhì)量流量計(jì)算公式：

式中：κ——校正因子；

ε——流體壓縮系數(shù)；

d——節(jié)流原件的開(kāi)孔直徑；

pΔ——前后取壓口的差壓。

通過(guò)超聲波流量計(jì)測(cè)量的主給水流量確定文丘里的校正因子，調(diào)整系數(shù)κ的方法進(jìn)行文丘里管校驗(yàn)，此校正需在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。

4 功率提升的探討和分析

功率提升（Power?Uprates），提高核電廠的發(fā)電量，挖掘核電廠發(fā)電潛能，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益。目前美國(guó)核電廠主要采用3種方式來(lái)提升在役核電站的功率[9]：測(cè)量不確定度再俘獲即小幅度功率提升（Measurement?Uncertainty?Recapture），可使功率提升約2%，通過(guò)采用最先進(jìn)的給水流量測(cè)量裝置，降低熱功率計(jì)算的不確定度的方式實(shí)現(xiàn)；中幅度功率提升（Stretch?Power?Uprates）一般可提升功率2%～7%；大幅度功率提升（Extend?Power?Uprates）一般可提升功率7%～20%。

4.1 小幅度功率提升(MUR)

三門核電設(shè)計(jì)遵循10?CFR?50?Appendix?K的規(guī)定，即與應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)（E C C S）有關(guān)的核電廠安全分析必須在102%或以上的額定功率下進(jìn)行，保持2%的功率裕量，同時(shí)設(shè)計(jì)文件指出，給水流量測(cè)量支持1%的功率不確定度（通過(guò)第2部分的計(jì)算可知），但是為了與傳統(tǒng)方式保持一致，還是使用102%的熱功率做相應(yīng)的安全分析。

壓水堆核電站采用MUR，必須進(jìn)行安全分析，但是不需要對(duì)主要設(shè)備改造，也不改變?nèi)剂显O(shè)計(jì)，只需要對(duì)核電廠的技術(shù)規(guī)格書進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，其?duì)反應(yīng)堆熱工水力影響非常小。功率提升后，反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)偏離泡核沸騰（DNBR）將略有下降，但仍在設(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)[10]。通過(guò)前文計(jì)算和分析可知，使用精度更高的超聲波流量計(jì)，能使給水測(cè)量不確定由傳統(tǒng)的2%降低至0.3%，功率可以提升到當(dāng)前功率水平的101.7%，也能滿足反應(yīng)堆安全分析的裕度，這就為功率提升創(chuàng)造了條件。計(jì)算表明，提高給水流量測(cè)量不確定度，進(jìn)而使計(jì)算得到的熱功率不確定度在±0.3%以內(nèi)。

美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）批準(zhǔn)的核電廠功率提升項(xiàng)目已達(dá)149個(gè)，總?cè)萘??938.4?MW，相當(dāng)于7臺(tái)1?000?MW的核電機(jī)組（超過(guò)目前在建的方家山和福清核電的總裝機(jī)容量），其中涉及MUR的55個(gè)之多，最大的功率提升1.7%，最小的功率提升0.4%（詳見(jiàn)NRC網(wǎng)站關(guān)于Power-Uprates的相關(guān)介紹）。

我國(guó)臺(tái)灣省臺(tái)電自2003年開(kāi)始推動(dòng)功率提升研究工作，并于2005年與臺(tái)灣核能研究所簽訂“核二廠小幅功率提升技術(shù)服務(wù)”計(jì)劃，委托該所開(kāi)展為期3年的MUR相關(guān)技術(shù)服務(wù)，將核電廠的熱功率由2?894?MW提升至2?943?MW，提升幅度約1.7%[10]。臺(tái)電的核一、二、三廠均已完成MUR，且都采用Cameron公司的超聲波流量計(jì)（與三門核電超聲波流量計(jì)同屬一家公司供貨），相關(guān)資料表明6臺(tái)機(jī)組每年可增加發(fā)電量約4.4億度。

目前進(jìn)行MUR的核電廠仍然保留原有的差壓式流量測(cè)量裝置用于給水控制，一是為了測(cè)量手段的多樣性，二是在低流量和變工況時(shí)差壓式流量測(cè)量更可靠，準(zhǔn)確性更高。

4.2 進(jìn)行MUR需要開(kāi)展的工作

目前，NRC的做法是在開(kāi)展MUR之前，需要給水測(cè)量裝置供貨商向核安全監(jiān)管部門提交設(shè)備專題報(bào)告，最終核安全監(jiān)管部門以安全評(píng)估報(bào)告的方式對(duì)其進(jìn)行批準(zhǔn)[11]。三門核電使用的Cameron公司提供的超聲波流量計(jì)，已于1999年獲得NRC審核批準(zhǔn)的安全評(píng)估報(bào)告。

進(jìn)行功率提升工作，必須經(jīng)設(shè)計(jì)方對(duì)NSSS進(jìn)行安全分析，同時(shí)評(píng)估發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)等相關(guān)運(yùn)行參數(shù)是否有足夠的裕量可用于功率的提升，系統(tǒng)參數(shù)和整定值調(diào)整后是否滿足安全分析要求，最重要的是功率提升方案需要國(guó)家核安全局批復(fù)后才能實(shí)施。

今后國(guó)內(nèi)核電站開(kāi)展小幅功率提升工作，可以參考NRC制定的RIS[12]作為MUR的審查指導(dǎo)文件，也可以參考臺(tái)電的核一、二、三廠方式進(jìn)行，還可以參考國(guó)外已經(jīng)完成MUR核電站的成功經(jīng)驗(yàn)。

4.3 采用MUR經(jīng)濟(jì)性分析

以三門核電為例來(lái)說(shuō)明100萬(wàn)千瓦機(jī)組開(kāi)展M U R帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。功率提升保守考慮為1.5%，每臺(tái)機(jī)組平均每年連續(xù)運(yùn)行330天[13]，則三門核電1、2號(hào)機(jī)組可增加發(fā)電量2.97億度[1.5 %×1?250(MW)×24×330×2=2.97×109(MW· h)]，按照目前0.43元/度的標(biāo)桿電價(jià)計(jì)算，每年將增加約1.277?1億元的收入，可見(jiàn)進(jìn)行MUR帶來(lái)的收益是相當(dāng)可觀的。

三門核電已采用了高精度的超聲波流量計(jì)，雖然目前其僅作為校準(zhǔn)文丘里管的使用，但是已為今后開(kāi)展MUR提供了設(shè)備和技術(shù)上的保證。相信隨著三門核電建成發(fā)電，和國(guó)家核安全局對(duì)小幅功率提升的認(rèn)可，以及設(shè)計(jì)、科研單位對(duì)MUR工作的推動(dòng)，國(guó)內(nèi)超聲波流量計(jì)用于熱功率計(jì)算也將會(huì)被提上日程，不久的將來(lái)三門核電和國(guó)內(nèi)大多的核電站一樣，將開(kāi)展小幅度功率提升工作，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)現(xiàn)MUR后，給核電廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也可能帶來(lái)一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，因此必須加強(qiáng)核電站的監(jiān)測(cè)工作，多途徑監(jiān)測(cè)超功率事件的發(fā)生[11]。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文闡述了超聲波流量計(jì)原理和在三門核電的應(yīng)用情況，以及其測(cè)量值用于熱功率計(jì)算時(shí)，能夠提高核電站熱功率計(jì)算不確定度，進(jìn)行小幅功率提升，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)論述了國(guó)外核電站開(kāi)展小幅功率提升的方式、成功案例和需要開(kāi)展哪些工作等。以期本文能為三門核電和國(guó)內(nèi)核電站開(kāi)展小幅功率提升工作提供一些借鑒和指導(dǎo)意義，使核電站更加安全、穩(wěn)定、有效的運(yùn)行。

隨著三門核電站建成發(fā)電，設(shè)計(jì)、科研人員對(duì)三代核電技術(shù)的掌握，在后續(xù)的核電建設(shè)項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)基于超聲波流量計(jì)的小幅度功率提升是完全可行和可能的。我國(guó)核電廠在進(jìn)行小幅度功率提升過(guò)程中，要充分的借鑒國(guó)外核電站的成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，也要吸取失敗教訓(xùn)，掌握自主的小幅度功率提升技術(shù)，使我國(guó)成為真正意義上的核電技術(shù)強(qiáng)國(guó)。

[1]?劉靜.?核電廠流量測(cè)量設(shè)計(jì)選型分析[J].?中國(guó)核電，2013，6（1）.（?LIU?Jing.?Design,?Model?Selection?and?Analysis?for?Nuclear?Power?Plant?Flow?Measurement[J].?China?Nuclear?Power,?2013,?6(1).）

[2]?宋世葭.?計(jì)算反應(yīng)堆堆芯功率的熱平衡試驗(yàn)[J].?核動(dòng)力工程，2002，23（2）.（SONG?Shi-jia.?Heat?Balance?Test?for?Reactor?Core?Power?Calculation?[J].?Nuclear?Power?Engineering,?2002,?23(2).）

[3]?徐昌，等.?反應(yīng)堆堆芯功率測(cè)量方法及其誤差分析[J].核科學(xué)與技術(shù)，2003，23（1）.（XU?Chang,?et?al.?Reactor?Core?Power?Measurement?Method?and?Error?Analysis[J].?Nuclear?Science?and?Technology,?2003,?23(1).）

[4]?王旭，張赫男.?超聲波技術(shù)在核電廠給水流量測(cè)量中應(yīng)用[J].?機(jī)電工程，2012，29（9）.（WANG?Xu,?ZHANG?He-nan.?Application?of?Ultrasonic?Technology?in?Nuclear?Power?Plant?Feedwater?Flow?Measurement[J].?Electromechanical?Engineering,?2012,?29(9).）

[5]?顧軍，等.?AP1000核電廠系統(tǒng)與設(shè)備[M].?北京:?原子能出版社，2010.4.（GU?Jun,?et?al.?Systems?and?Equipments?in?AP1000?Nuclear?Power?Plant[M].?Beijing:?Atomic?Energy?Press,?April?2010.）

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[7]?林錦實(shí).?檢測(cè)技術(shù)與儀表[M].?北京:?機(jī)械工業(yè)出版社，2013.（LIN?Mian-shi.?Detection?Technique?and?Instrument[M].?Beijing:?Mechanical?Industry?Press,?2013.）

[8]?呂永煥.?淺談超聲波流量計(jì)在AP1000主給水流量測(cè)量中應(yīng)用[J].?應(yīng)用技術(shù)，2013.5.（LV?Yong-huan.?Application?of?Ultrasonic?Flow?Meter?in?AP1000?Main?Feedwater?Flow?Measurement[J].?Applied?Technology,?May?2013.）

[9]?王海丹，譯.?美國(guó)核電機(jī)組功率提升的最新進(jìn)展[J].世界核新聞網(wǎng)站，2010.6.（Translated?by?WANG?Hai-dan.?The?Latest?Power?Uprating?in?US?Nuclear?Power?Plants[J].?Foreign?Nuclear?News,?June?2010.）[10]?向文元，呂永紅，等.?核電廠反應(yīng)堆功率的提升技術(shù)及其發(fā)展[J].?電力與能源，2012，33（3）.（XIANG?Wen-yuan,?LV?Yong-hong,?et?al.?Power?Uprating?Technique?and?Development?of?Nuclear?Power?Plant[J].?Electric?Power?and?Energy,?2012,?33(3).）

[11]?王旭，張赫男，等.?核電站給水流量測(cè)量與小幅功率提升研究[J].中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷），2011.10.（WANG?Xu,?ZHANG?He-nan,?et?al.?Study?on?Nuclear?Power?Plant?Feedwater?Flow?Measurement?and?Minor?Power?Upratin[J].?Report?on?Nuclear?Scientific?and?Technological? Progress?in?China.?Vol.?2,?Oct.?2011.）

[12]?U.S.?Nuclear?Regulatory?Commission. NRC?Regulatory?Issue?Summary?2002-03?Guidance?on?the?Content?of?Measurement?Uncertainty?Recapture?Power?Uprate?Applications.2002.1.Http://www.nrc.gov/ reading-rm/doc-collections/gen-comm/regissues/2002/ri2003.html.

[13]?張煥欣.?核電廠熱功率監(jiān)視的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].?自動(dòng)化博覽，2007.12.（ZHANG?Huan-xin.?Design?and?Realization?of?Thermal?Power?Monitoring?of?Nuclear?Power?Plant[J].?Automation?Broadview,?Dec.?2007.）

Application of Ultrasonic Flow Meter in Flow Measurement for the Main Feedwater of Sanmen Nuclear Power Plant

JU?Fa-li，CHEN?Yuan-lun，TAO?Jia-lin
(Sanmen?Nuclear?Power?Co.，Ltd.，Sanmen?of?Zhejiang?Prov.?317112，China)

Based?on?the?flow?measurement?for?main?feedwater?in?Sanmen?Nuclear?Power?Plant?and?summary?of?the?research?results?and?implementation?mode?of?recapture?power?uprates?(MUR)?in?foreign?nuclear?power?plant,?effects?of?measuring?accuracy?on?reactor?thermal?power?calculation?and?uncertainty?are?analyzed.?Analysis?indicates?that?MUR?by?improving?the?measurement?accuracy?of?main?feedwater?is?feasible,?which?will?increase?the?economic?returns?without?influencing?the?safe?and?stable?operation?of?plant.

ultrasonic?flow?meter;?venture；feedwater?flow?measurement；recapture?power?uprates；thermal?power

TL35??Article character：A? Article ID：1674-1617(2014)02-0118-06

TL35

A

1674-1617(2014)02-0118-06

2014-01-21

居法立（1981—），男，陜西人，工程師，注冊(cè)核安全工程師，工學(xué)學(xué)士，主要從事三門核電儀控調(diào)試工作。