核电厂汽轮发电机仪表和控制技术条件起草人

唐海锋、陈明、吕爱国。 2100433B

华北电力设计院有限公司、中广核工程有限公司、深圳中广核工程设计有限公司。

本标准规定了核电厂汽轮发电机本体范围内及随本体供货的氢、油、水系统的仪表与控制技术的基本要求、成套提供的仪表与控制设备的基本要求及其试验和验收的要求。 本标准适用于1000MW级及以上容量采用水氢氢冷却方式的核电厂汽轮发电机组。

适用于压水堆核电厂汽轮机控制系统供应商厂内和核电厂的仿真调试。

核电厂常规岛高压加热器技术条件编制进程

• 标准计划

2017年7月21日，国家标准计划《核电厂常规岛高压加热器技术条件》（20171011-T-604）下达，项目周期24个月，由中国电器工业协会提出，TC172（全国汽轮机标准化技术委员会）归口上报及执行，主管部门为中国电器工业协会。

• 发布实施

2020年3月31日，国家标准《核电厂常规岛高压加热器技术条件》（GB/T 38653-2020）由中华人民共和国国家市场监督管理总局、中华人民共和国国家标准化管理委员会发布。

2020年10月1日，国家标准《核电厂常规岛高压加热器技术条件》（GB/T 38653-2020）实施。

核电厂常规岛高压加热器技术条件制定依据

国家标准《核电厂常规岛高压加热器技术条件》（GB/T 38653-2020）依据中国国家标准《标准化工作导则—第1部分：标准的结构和编写规则》（GB/T 1.1-2009）规则起草。

核电厂常规岛高压加热器技术条件起草工作

主要起草单位：东方电气集团东方锅炉股份有限公司、国核电力规划设计研究院有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、东方电气股份有限公司、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海电气电站设备有限公司上海电站辅机厂。

主要起草人：邓科、陈鑫、赵治军、袁宁、张彦军、许宝军、胡方、陈健、刘军良、王锦生、陈辉、王琳、李国骥、刘学、张义。

对核蒸汽供应系统和汽轮发电机组等核电厂主设备的性能以及对核电厂满功率运行时的关键运行指标进行考核，以检验核电厂建成后是否达到合同规定的性能保证值的试验工作。当核电厂完成全部单系统试验、预运行试验、装料、临界和各台阶的功率试验之后，若条件允许应及时进行核电厂的性能试验。核电厂性能试验要求机组在满功率附近进行，而满功率示范运行对机组功率有类似要求，所以核电厂性能试验一般情况下可与满功率示范运行结合起来做。一般情况下，性能考核应在商业运行日之前完成，性能考核试验也是整个调试阶段的一部分，但也有可能由于供货商或业主的原因要将某项考核试验予以推迟或在采取纠正行动后重复进行，为此要在供货合同中规定相应条款。

试验时的运行工况 在进行性能试验时机组应已在额定功率下稳定运行了若干小时，且机组功率稳定在95%~100%额定功率范围内。核电厂应保证正常运行时需投运的所有系统应均投入使用。蒸汽发生器排污和二回路补水等系统应暂停。电网频率，发电机功率因数，一、二回路的温度、压力和流量以及蒸汽发生器水位、凝汽器真空等主要参数应尽可能保持稳定不变。这样可以减少对测定数据的修正。

试验方法和要求 性能试验一般由业主组织进行，设备供应商可以参与性能试验的全过程，性能试验的全部或部分也可以由业主与供货商双方认可的独立第三方进行。在核电厂的供货合同中一般都规定了有关性能试验的试验方法、试验标准和考核要求。根据这些试验方法、标准和要求，业主编写或委托编写全部性能试验的试验程序，经设备供货商审核同意并由业主最终批准后实施。试验结束后完成试验报告，给出试验结果是否满足合同要求的分析结论。

试验仪表 性能试验所用仪器仪表可以由业主提供，供货商认可，也可以由供货商提供，业主认可。试验仪表必须符合合同规定的对试验仪表的技术要求，尤其是精确度要求。试验仪表在试验前应由业主和供货商双方认可的独立第三方进行标定，且双方均可对标定过程进行见证。

试验项目 核电厂性能试验按照合同规定一般需进行核蒸汽供应系统输出热功率及其出口端蒸汽湿度、机组电功率、机组热耗率、厂用电消耗、机组噪声、振动等各项性能试验。每项试验可以单独进行，也可以插在满功率示范运行过程中进行。单独试验时，应在机组连续运行24h之后进行。

核蒸汽供应系统输出热功率及其出口端蒸汽湿度 通过核蒸汽供应系统输出端蒸汽参数的测量，可得到其输出热功率。对于采用自然循环式蒸汽发生器的压水堆和沸水堆而言，其输出端为饱和蒸汽。为确定其焓值，除测量出口端的蒸汽压力外还必须测定其相对湿度，而且相对湿度本身也往往就是合同规定所要考核的输出端蒸汽品质的指标。测量相对湿度的办法一般是在给水中加入一定浓度的放射性示踪元素(一般为24Na)或稳定化学元素(一般为铯)，通过测量输出端蒸汽凝结水中所含添加元素的浓度即可推算出蒸汽的相对湿度。

在考核试验之前，一般先在低于额定功率的工况下通过测定输出端热功率来标定反应堆的核测量仪表(输出端的热功率要扣减反应堆冷却剂泵的热功率份额和稳压器电加热份额才是反应堆的热功率)。然后才能按照标定后的核测量仪表指示把反应堆功率提升并稳定在额定值，并在此额定功率水平下测定输出端蒸汽参数。对于压水堆核蒸汽供应系统，合同所保证的输出端参数一般都考虑了蒸汽发生器的堵管率和污垢系数，在对实测数据分析时要扣除新蒸汽发生器对蒸汽参数带来的附加裕量。

机组电功率 指汽轮机在规定的终端参数下运行时通过发电机输出端测得的发电机输出电压和电流计算的发电机输出电功率。机组最大连续功率(MCR)是由供货商给定的当汽轮机运行在额定参数条件下的汽轮发电机组输出端的电功率。在发这一功率时，机组能在规定的终端参数下，在不超过设计寿命的条件下可无限期地运行。该功率通常对应有一热耗率保证值，这时汽轮机调节阀不一定要全部开启。最大连续功率也称额定功率、额定出力或额定负荷。

机组热耗率 指机组发出单位电量(kW·h)所消耗的核蒸汽供应系统热功率(kJ)，其计算公式是：机组热耗率=机组额定热功率(MW)×3600/机组额定电功率(MW)。由于机组热耗率是衡量机组整个热力系统热效率的参数，整个热力系统中的相关热力设备的性能要求都应在合同中加以规定，作为机组热耗率保证值测量所依据的条件。如果给水回热加热器不包括在汽轮机供货商的合同范围，买方最好在其技术条件中提供附有充分数据的给水加热系统图，以便于计算出整个装置的热耗率保证值，否则供货商应在合同中阐明计算保证热耗率时采用的给水加热器数目和分布、各给水加热器的端差和汽轮机到各加热器之间的压降。汽水分离再热器若不包括在汽轮机供货合同中则也应采取同样方法进行处理。如果汽轮机供货合同包括了给水回热加热系统，则应将给水抽汽回热级数、加热器数目和分布、给水泵在给水加热系统中的位置、供货终端所要求的给水温度及其允许偏差、加热器的端差等技术要求在合同中加以规定。如果有些装置不属于供货商的范围，如加热器、阀门、管道或泵，而其性能与保证值所依据的条件有所不同，则在合同阶段汽轮机供货商应有机会或者调整其保证值，或者对热力验收试验结果按商定办法进行修正。

厂用电消耗 一般是通过实际测量在机组正常运行时需连续运行或运行时间超过50%的电机负荷，或测量厂用变压器的负荷，再进行计算的。对厂用电各项负荷，在合同中均按项列出。

其他考核项目 有些合同中规定，要考核运行能力，如最大负荷变化率、甩负荷不停堆能力、甩负荷不停机能力等。有些合同还规定要考核机组噪声、振动和发电机温升、发电机漏氢率等。具体项目与数据，均在合同中列出。对于循环水泵流量的测量一般在循环水系统调试结束时就可进行，类似这样的性能试验可在机组性能试验之前进行。

性能试验结果的处理 由于性能试验不一定是在合同规定的试验条件下进行的，因此考核其出力、效率的保证性能时，应对实测结果以适当的修正曲线加以修正。其中对试验结果影响最大的是循环冷却水的温度。试验时的温度如与设计温度有偏离，则应按给定曲线进行修正。对厂用电要进行电压、温度、湿度和取水水位等修正。

满功率示范运行 目的是考验核电厂能在设计的额定功率下安全可靠地连续运行。一般要求按核电厂正常运行工况连续满功率稳定运行100~120h，功率波动应保持在 0~-5%范围内，不能发生功率降低或中断运行的情况。试验过程要由记录仪监测发电机总电功率、反应堆热功率水平、蒸汽发生器的给水流量和水位以及主蒸汽流量等。每班必须对运行情况，包括负荷变化的原因和设备不正常情况等做好详细记录。在满功率示范运行过程中可以结合进行性能测定试验，因为核电厂已经处于较长时间的满功率稳定工况下运行，对于进行性能测定试验是十分有利的。当连续100~120h满功率运行结束，达到了考验目的，并且核电厂的主要系统和部件以及辐射防护方面均未发生不可接受的异常情况时，核电厂将投入商业运行，同时业主将开始与设备供货商着手设备的验收工作。有些合同规定，在性能试验前，进行四个星期或700h的试运行作为示范运行。试运行时的功率不低于满功率的80%，并包括100h的连续满功率运行。

当核电厂完成机组调试、性能试验和示范运行，核电厂的系统和设备经试验考核全部达到其技术性能和要求时，核电厂投入正常运行。这时，核电厂的管理由业主的工程建设部门移交给业主的生产运行部门，核电厂正式投入商业运行。2100433B