Měření při najíždění bloku. (vybrané kapitoly)

Měření při najíždění bloku (vybrané kapitoly) 1

Reaktor VVER 1000 typ V320 Heterogenní reaktor Palivo nízce obohacený kysličník uraničitý Moderátor a chladivo roztok kyseliny borité v chemicky čisté vodě Nominální tepelný výkon 3000 MWt Záporný teplotní i výkonový koeficient AZ Primární okruh je tvořen 4 smyčkami Rozdílné úhly mezi smyčkami 2

Primární okruh VVER 1000 3

Aktivní zóna reaktoru VVER-1000 Počet palivových kazet 163 Počet palivových proutků v kazetě 312 Délka aktivní části 3,5 m Počet regulačních souborů 61 Maximální obohacení paliva (5 % ) Maximální vyhoření (60 MWd/kg) Vsázka paliva 92 000 kg 4

5

Schéma rozložení smyček 6

Základní parametry reaktoru VVER-440 Elektrický výkon 440 MW e Tepelný výkon 1375 MW T Počet smyček 6 Provozní tlak 12,75 MPa Teplota vody na vstupu do AZ 269 C Ohřátí vody v aktivní zóně 30 C 7

Primární okruh VVER 440 v hermetickém boxu 8

Primární okruh VVER 440 v hermetickém boxu 9

Aktivní zóna reaktoru VVER 440 Počet palivových kazet 349 Počet palivových proutků v kazetě 126 Délka aktivní části 2,5 m Počet regulačních kazet 37 Obohacení paliva (3,6 %) Maximální vyhoření paliva (42 MWd/kg) Vsázka paliva 42 000 kg 10

Mapa AZ EDU 11

Měření při najíždění VVER 1000 12

Měření při plnění I.O Plnění I.O čerpadly systému TK Do úrovně HDR průtok 40 m 3 /hod Po utěsnění HDR, přírub TK a MT 10 m 3 /hod Povolený teplotní rozdíl mezi mediem a teplotami kovu PG. KO a TNR je 60 C Hladina v KO 1003 1013 cm zastavení plnění a dokončení montáže HB Po dokončení montáže, rovnoměrné plnění. Konečná hladina v KO 1060 1100 cm. Kontrola odvzdušnění Zprovoznění RVLIS a tlak na 0,39 MPa - stabilizace 13

Tlaková zkouška I.O na těsnost Parametry I.O Teplota I.O i KO vyšší než minimální teplota Tlak v I.O cca 2 MPa KO dusíkový polštář Hladina v KO je cca 1110 cm Parametry II.O Teplota II.O se ohřívá společně s I.O Tlak atmosférický nebo na tlaku sytosti Hladina v PG je 370 cm 14

Minimální teplota TNR V prvém roce provozu 50 C 4 roky 86 C 8 let 97 C 12 let 103 C 16 let 108 C 20 let 112 C 40 let 125 C 15

Postup tlakové zkoušky (1) Ohřev pomocí HCČ a topení v KO Do teploty 200 C zakázána práce 4 HCČ Rychlost ohřevu do 20 C / hod Po dosažení teploty vypnutí HCČ a ohříváků v KO Nastavení tlaku na 9,8 MPa stabilizace a prohlídka zařízení 16

Postup tlakové zkoušky (2) Po vyhovujícím výsledku pokračování Zvýšení tlaku na 15,6 MPa stabilizace a prohlídka zařízení Po vyhovujícím výsledku zvýšení tlaku na 17,55 MPa (předtím odpojení tlakových okruhů na nižší tlak) Stabilizace, prohlídka zařízení Výsledek OK protokol a pokračuje se v najíždění Problém zjištění netěsnosti a závad, snížení tlaku a nebo i drenážování, odstranění závad a opakování zkoušky. 17

Výměna dusíkového polštáře za parní Ohřev I.O pomocí HCČ a ohříváků v KO Parametry Teplota v KO je 225 C Rozdíl teplot mezi KO a I.O je 55 C Tlak v I.O je 2 2,5 MPa Parametry II.O odpovídají stavu I.O 18

Postup výměny Snížení hladiny o cca 50 cm Otevření přepouštění dusíku do BN V BN zadaná hodnota tlaku hlídá se nepřekročení Rozdíl teplot v KO a I.O vyšší než zadaná hodnota V průběhu cca 1 hodiny dochází k vyrovnání teploty media v KO na teplotu sytosti kontrola (tři měření po 15 min) Zadání hladiny v KO 424,8 cm Poklesne-li hladina na tuto hodnotu do 105 minut automatické spuštění signálu výměna ukončena 19

Konečné parametry Primární okruh Tlak cca 3,2 MPa Teplota v I.O cca 185 C Teplota v KO cca 237 C Hladina v KO 424,8 cm Koncentrace kyseliny borité - odstavná Sekundární okruh Tlak cca 1,12 MPa Teplota nižší než 185 C Hladina vody v PG 370 cm 20

Dosažení nominálního tlaku Náhřev bloku čerpací prací HCČ + zbytkový výkon Teplota v KO se udržuje o 55 C vyšší než v I.O Po dosažení teploty v KO 307 C tlak 9,5 MPa se tlak stabilizuje a provedou se zkoušky Pokračování v náhřevu na parametry Teplota v I.O 260 C Tlak v I.O 15,6 MPa Teplota v KO 346 C Hladina v KO 424,8 cm Rychlost ohřevu max. 20 C /hod 21

Parametry bloku na nominálním výkonu Parametry I.O Tepelný výkon 3000 MW Počet pracujících smyček 4 Tlak chladiva 15,6 MPa Střední teplota chladiva 298,8 C Teplota v HV 313,9 C Teplota chladiva v SV 283,6 C Hladina v KO (je funkcí výkonu) 816,8 cm Sekundární strana PG Tlak v HPK 6,25 MPa Teplota páry 278,3 C Hladina vody v PG 231 cm 22

Izotermický stav VVER 440 23

Mapa AZ EDU 24

Izotermický stav Měření teplot na výstupu z palivových kazet Kalibrace TES pře montáží Sjednocení údajů při každém najíždění Ohřev I.O na 260 C stabilizace teploty Programové moduly EDU Kontrola kritérií izotermického stavu Výpočet teplotních korekcí 25

Kontrola izotermického stavu Časové kroky měření, v každém kroku počet cyklů Měřené veličiny 12 teplot OT v SV a HV 36 teplot OT v 18 KK 18 diferencí teplot OT v 18 KK Počítané veličiny Trendy 12 teplot OT ve větvích Trendy 36 teplot OT v KK Trend střední vstupní teploty (průměr 6 OT v SV) Trendy jsou počítány za 8 cyklů v každém časovém kroku 26

Kontrola izotermického stavu Další zobrazované údaje Změny všech 36 OT v KK za časový krok Změny všech 210 teplot na výstupu z kazet za časový krok Při dosažení přijatelného izotermického stavu je spuštěn programový modul pro výpočet teplotních korekcí 27

Procedura pro výpočet korekcí 28

Zjednodušený postup Záznam všech teplotních měření Výpočet reprezentativní hodnoty napětí TES Výpočet reprezentativní hodnoty OT v KK Výpočet referenční teploty Výpočet důvěryhodné teploty studených konců Výpočet teplot všech termočlánků Výpočet individuálních korekcí 29

Záznam všech teplotních měření Záznamy primárních signálů (hodnoty napětí) Termočlánků v AZ 210 + 6 Termočlánky na SV a HV 24 ( ( 6 + 6 ) x 2) OT v KK 18 KK po dvou OT = 36 30

Výpočet reprezentativních hodnot napětí termočlánků Vyhlazení signálů napěťové signály Vyloučení odchýlených hodnot překračující zvolené kritérium Opakování max. 4x Střední kvadratická odchylka je menší než ekvivalentní hodnota tepoty = 0,8 C Střední hodnota zbylých napětí je považována za reprezentativní napětí 31

Výpočet reprezentativních hodnot teplot OT v KK Totožný postup jako u termočlánků 32

Výpočet referenční teploty Střední hodnota Z 6 OT v SV Z 6 OT v HV Z 12 OT ve smyčkách Z 6 OT v SV s korekcemi MO nejčastěji Z 6 OT v HV s korekcemi MO Z 12 OT ve smyčkách s korekcemi MO Postup jako u RH kritérium 0,5 C Hodnota stanovená fyziky na základě nezávislých měření 33

Měření teplot na HCS 34

Výpočet teploty studených konců Je-li rozdíl teplot dvou OT v KK menší než kritérium (obvykle 0,5 C) bere se průměr Je-li rozdíl větší Referenční teplota se přepočte na napětí Vypočte se průměrná hodnota napětí TES zapojených do této KK Rozdíl těchto dvou hodnot je napětí odpovídající teplotě v KK Napětí se převede na teplotu pro daný typ termočlánku 35

Výpočet teploty termočlánků Reprezentativní hodnota napětí daného termočlánku se sečte s hodnotou napětí odpovídající důvěryhodné teplotě v KK Tato hodnota termoelektrického napětí se převede na teplotu dle vztahu pro příslušný typ termočlánku 36

Výpočet individuálních korekcí Hodnota korekce termočlánku je rozdíl referenční teploty a hodnoty teploty termočlánku stanovené výpočtem Hodnota korekce OT v KK je rozdíl důvěryhodné teploty v této KK a reprezentativní teploty daného OT stanovené z naměřených hodnot 37

Měření tepelného výkonu reaktoru Tepelný výkon je jedním ze základních parametrů energetického zařízení Obecně se hodnota tepelného výkonu určuje jako součin průtoku média, které prochází zdrojem tepla, a rozdílu jeho entalpie za a před tímto zdrojem. U jaderného reaktoru se proto pro přesné stanovení tepelného výkonu používá nepřímá metoda, založená na měření tepelných bilancí mezi primárním a sekundárním okruhem jaderného bloku. 38

Základní parametry reaktoru VVER-440 Elektrický výkon 440 MW e Tepelný výkon 1375 MW T Počet smyček 6 Provozní tlak 12,75 MPa Teplota vody na vstupu do AZ 269 C Ohřátí vody v aktivní zóně 30 C 39

Primární okruh VVER 440 v hermetickém boxu 40

Primární okruh VVER 440 v hermetickém boxu 41

42

Metodika měření jednotlivých parametrů 1) Měření tlaku media Tlak napájecí vody za VTO, Tlak napájecí vody před PG (resp. Tlak páry za PG) 43

2) Měření průtoku media Průtok napájecí vody za VTO, Průtok napájecí vody před PG (resp. Průtok páry za PG) Hmotnostní průtoky se vyhodnocují podle ČSN ISO 5167-1 44

3) Měření teploty media Teplota napájecí vody za VTO, Teplota napájecí vody před PG Teplota páry za PG (měřena nebo počítána z tlaku páry) 45

Schéma měřícího systému Čidla technologie sekundárního okruhu odporové teploměry a tlakové převodníky provizorní trasy odčidel do svorkovnic 1 2 n svorkovnice hlavních signálových tras provizorní trasy mezi svorkovnicemi Sdružovací svorkovnice Měření Pt100 Blok 1 měřící ústředna HP 34970A Řídící PC ústředny Blok 2 Napájecí bloky tlakových převodníků 46

Kalibrace měřícího zařízení 47

48

49

50

51

52 52

53 53

Přenosová trasa (přenosový kanál) Experimentální měřící systém 54 54

55 55

56

57

Vyhodnocovací zařízení Experimentální měřící systém 58 58

59 59

Metodika vyhodnocení Tepelný výkon reaktoru Q R se určuje z bilance příkonu a ztrát v rozsahu primárního okruhu: Q R = Q I.O. - Q Příkon + Q Ztráty MW T kde Q Příkon, Q Ztráty. se určují na základě vyhodnocení provozních měření parametrů médií technologických zařízení primárního okruhu dále lze uvažovat, že platí : Q příkon = Q ztráty. 60

Tepelný výkon reaktoru Q R = Q I.O. Q I.O. = 6 j=1 G j NV ( ) i i j p NV MW T 61