王贊娥

【摘 要】在核電廠，循環(huán)水入口溫度的變化會導致真空的波動，從而使熱功率隨之變化。地處杭州灣的方家山1號機組因受潮汐和溫排水的影響循環(huán)水溫度日波動較大，從而導致機組熱功率會急劇上升，為保證既發(fā)揮機組潛力又防止機組超功率必須對循環(huán)水溫度的波動情況有所了解，并掌握其變化規(guī)律。

【關鍵詞】潮汐；循環(huán)水溫度；熱功率

0 引言

中核核電運行管理有限公司方家山1號機組坐落于杭州灣北部灣頂附近的秦山腳下，面向杭州灣。杭州灣總水域面積約5000km2，平均水深8～10m，地理形態(tài)上呈喇叭口狀，由于灣面的快速縮窄，漲潮時能量聚集，和其他喇叭口狀海灣一樣，杭州灣潮流十分強勁，潮差較一般河口大。由于漲、落潮量大流強，溫排水稀釋擴散條件十分優(yōu)越。但是漲潮時方家山排水口的高溫水會順勢流向取水口方向，導致在落潮時取水口流入大量的高溫排水，從而使取水口溫度波動較大，導致機組熱功率產生了較大波動。

1 潮汐類型

海水每天都有漲潮或者退潮。由于海水的漲潮退潮是受到月球引力影響而產生的一種地理現象，因此漲潮退潮有規(guī)律可循。在一個潮汐周期（約24小時50分鐘，天文學上稱一個太陰日，即月球連續(xù)兩次經過上中天所需的時間）里，各地潮水漲落的次數、時刻、持續(xù)時間也均不相同。潮汐現象盡管很復雜，但大致說來不外三種基本類型。半日潮型、全日潮型和混合潮型。方家山機組所處的杭州灣屬于半日潮型，即一個太陰日內出現兩次高潮和兩次低潮，前一次高潮和低潮的潮差與后一次高潮和低潮的潮差大致相同，漲潮過程和落潮過程的時間也幾乎相等。

2 方家山1號機組海水入口溫度變化趨勢

根據2015年8月至9月的歷史數據，每日海水入口溫度的波動情況如圖1所示。

海水取水口距離海面有一定距離，由于海水底部溫度比較穩(wěn)定，因此在漲潮時取水口處溫度變化不大，基本趨于穩(wěn)定。當落潮時，由于取水口上部海水與海水表面高溫海水相互融合，使得海水溫度整體升高，因此落潮會造成循環(huán)水入口溫度迅速上升。

由圖1可以看出，日最大溫度差基本以半月為一周期進行波動，這與潮汐周期是一致的。而日最大溫度差與當日平均海水平均溫度關系不明顯，日最大溫度差的大小與漲潮劇烈程度有關，8月31日和9月6日海水波動情況如下圖2和圖3所示。

圖2、圖3分別為8月31日、9月6日海水溫度隨時間變化曲線，其中8月31日最大海水溫差為高峰值5.86℃，9月6日海水溫度差為低谷值2.42℃，明顯可以看出，31日漲落潮時間很短，大概在1h左右，海水溫度變化劇烈；而6日漲落潮時間較長，大概持續(xù)4h左右，海水溫度變化相對比較緩慢。當漲落潮相對劇烈時，海水漲落潮時間較短，海水表面的熱量在短時間內就被帶入取水口附近，使得冷端海水進口溫度突然升高，且溫升較大；當漲落潮時間較長時，表面的海水有較長的時間進行傳熱，使熱量較為均勻的進入海水取水口，故取水口海水溫度變化趨于平緩，且最高溫差較小。

3 功率的變化

循環(huán)水溫度的變化會引起凝汽器真空的變化，從而引起熱功率隨之波動，8月31日和9月6日機組熱功率變化曲線如下圖4、圖5所示。由熱功率變化曲線可以看出8月31日海水溫差時熱功率變化幅度也大，峰谷差值達80MW，而9月6日海水溫差較小時熱功率變化也變得平緩，峰谷差值約40MW。

4 結束語

方家山海水入口水溫每日變化兩次，統計時間段內海水入口水溫最大變化5.9℃，最小變化1.7℃。每日漲落潮持續(xù)時間及最高溫度差都成周期性變化，且與潮汐周期基本一致，可以推測方家山海水入口水溫的變化與潮位有關，且潮位變化越劇烈，海水溫度變化越劇烈。機組熱功率變化與海水溫度變化趨勢一致，當日溫差波動較大時功率變化也很大，所以在實際運行中應密切關注每日最大溫差以確認熱功率裕量，既能發(fā)揮機組潛力，也有效防止機組超功率。

[責任編輯：楊玉潔]