核动力装置热力分析大作业(一)
WANO对核电站运行性能的评价指标
院(系)名 称:动力与能源工程学院 专 业 名 称:动力工程 学 生 姓 名:干依燃 学 生 学 号:S5
哈尔滨工程大学
2014 年 9 月
WANO(World Association of Nuclear Operators)世界核电运营者协会,意在通过WANO成员利用其制定国际上通用的性能指标,进行统一管理和协调,有利于加强核电技术、经验和事故情报的交流,从而不断提高世界核电站的安全可靠性。
WANO组织至今已成功运作十多年,为核电站的安全可靠运行作出了很大的贡献。根据WANO指标的实际应用情况和积累的经验反馈,WANO组织决定更新最初制定的指标体系,从而进一步地提高核电站的安全可靠性。
WANO 对核电站运行性能的评价指标详细介绍如下: 一、机组能力因子
机组能力因子是:某段时间内可发电量占参考发电量之比率,以百分比表示,用于监视电站获得高发电可靠性的进展。此指标可以反映出电站追求最大发电能力的各种程序以及实践的有效性,并可显示出电站中运行和维修的整体成效。
为了计算机组能力因子需要采集参考发电量、计划性电能损失、非计划性发电损失的数据,对某一时期内的机组能力因子(UCF)按下式来计算:
UCF(机组值)=(REG-PEL-UEL)?100%
REGREG—该段时期内的参考发电量 PEL—该段时期内的计划性电能损失总和 UEL— 该段时期内的非计划性电能损失总和
计划性发电损失总和PEL = ∑(PPL×HRP)
PPL是由于计划性事件而减少的发电功率,称为计划性功率损失,以MWe表示。HRP是由于计划性事件而降负荷运行(或停机)的时数。计划性发电损失的总和是由该期间内所有计划性事件造成的电能损失的总和。
非计划性发电损失总和UEL = ∑(UPL×HRU)
UPL为非计划性事件而减少的发电功率,称为非计划性功率损失。HRU是由于非计划性事件而降负荷运行(或停机)的时数。
计算过程中有一些注意事项。下面举例说明:参考发电量是由机组的参考发电功率乘以该时期内的时数而得到的。机组的参考发电功率是该机组在基准环境条件下的最大发电量,机组的参考发电功率可以通过试验获得,也可以把设计值修正到基准环境条件来获得。如果没有影响到发电功率的设计变更,则某一机组的参考发电功率应该是固定不变的。基准环境条件是该机组环境条件的年平均条件(或典型条件)。通常以热井温度的历史资料来决定基准环境条件。基准环境条件适用于机组的一生,不需要定期审查基准环境条件。在停机过程中或者在电站启动过程中发生的涉及电能损失事件,必须用参考功率作为功率损失的计算基准。 二、非计划能力损失因子
非计划能力损失因子是指在某段期间内的非计划性发电损失占参考发电量的比率,以百分比来表示。非计划性发电损失产生的原因,包括电厂可控制的非计划性停机、停机延长、或降负荷。非计划性的含义是指没有在四星期以前预先安排好。非计划能力损失因子用于监视电站在减少因非计划性的设备故障或其它原因所造成的停机以及降功率的时间上的进展。本指标可以反映出电站在维护系统可用以保证安全发电方面的程序和工作的有效性。
需要的数据有,非计划性电能损失,以MWe-hr为单位;参考发电量,以MWe-hr为单位。
非计划能力损失因子UCL= REG—该段时期内的参考发电量
UEL—该段时期内的非计划性电能损失总和
非计划性发电损失总和UEL = ∑(UPL×HRU)
UPL为非计划性事件而减少的发电功率,称为非计划性功率损失,以MWe表示。HRU是由于非计划性事件而降负荷运行(或停机)的时数。
参考发电量是由机组的参考发电功率乘以该时期内的时数而得到的。 机组的参考发电功率是该机组在基准环境条件下的最大发电量,机组的参考发电功率可以通过试验获得,也可以把设计值修正到基准环境条件来获得。
UEL?100%
REG如果没有影响到发电功率的设计变更,则某一机组的参考发电功率应该是固定不变的。
基准环境条件是该机组环境条件的年平均条件(或典型条件)。通常以热井温度的历史资料来决定基准环境条件。基准环境条件适用于机组的一生,不需要定期审查基准环境条件。 三、强迫损失率
强迫损失率是指在某段期间内的非计划强制性发电损失跟参考发电量减去计划性发电损失以及计划停机后非计划停机延期造成的电能损失后的数值的比率,以百分比表示。
强迫损失率指标用来监督业界减少在反应堆运行期间(不包括计划停机或者计划停机后的非计划延期)因非计划性设备故障、人因或者其它情况所造成的停堆或降功率运行的时间方面的进展。本指标可以反映出电站在维护系统可用以保证安全发电方面的程序和工作的有效性。
非计划电能损失包括非计划强迫电能损失(不是由停机延期造成的非计划电能损失)以及计划性停机后非计划停机延期造成的电能损失两部分。
非计划强迫电能损失:在电厂所能控制的情况下发生的非计划性停机或降负荷运行造成的发电量损失。非计划性指不是在四周前预先计划或安排好的。
计划性停机后非计划停机延期电能损失:计划停机后,由于不能完成原先安排的任务或者为了完成在原先制订的启动时间前四周内制订的新任务,致使机组不能在原先制订的启动时间按时启动,由此造成的发电量损失就是计划性停机后非计划停机延期电能损失。
FEL?100%
REG-(PEL?OEL)FEL—非计划强迫电能损失
强迫损失率=
REG—参考发电量 PEL—计划性电能损失
OEL—计划停机后非计划停堆延期电能损失 行业值—机组值的中值
四、7000小时反应堆临界时非计划自动紧急停堆数
本指标可以监视电站在减少反应堆非计划自动停堆次数方面的表现,也可以用来衡量电站通过减少需要自动停堆的非计划性热流或反应性瞬态来提高电站安全的成效,同时也能反映出电站运行状况或者维修是否良好。
考虑机组的临界时数是为了有效显示机组在运行情况下降低自动停堆的努力。将单个机组的自动停堆次数归一化到7000临界小时是为了机组之间有一个比较的标准。
操纵员为了保护设备或减轻瞬态后果而手动停堆或者某些手动停机引起的连锁自动停堆不列入指标的计算,因为操纵员为了保护设备而采取的措施不应该被指责。
在某一段期间内机组值=行业值—所有机组值的中值
因为这些计算都是在7000小时临界时间内发生的自动停堆数,所以结果不需要取整。大部分机组在较短时间内发生自动停堆的次数很少,所以采用3年值来进行机组之间的比较显得更有意义。只有一年的临界时数在1000小时以上的机组才会列入行业指标的计算范围。 五、安全系统性能
安全可靠性指标用来监视重要的安全系统在发生异常事件或者事故时能否实施其功能。本指标也用来监视处理安全系统设备不可用情况的运行和维修的有效性。安全系统性能指标提供了一种简单的计算方法,其结果跟利用更精确的系统模式化的技术(如故障树分析法)得出的结论相当。较低的指标值表示在安全上有较大的裕度以防止反应堆堆芯损坏,并且在发生事件时因安全系统故障而延长停堆的机会也较小。但是,我们不是要得到一个长期都接近于零的指标值,而是要一个较低的值,以符合安全分析所要求的系统可靠性以及可用率。
PWR机组的安全系统性能指标包含三个系统:高压安注系统、辅助给水系统、应急交流电系统。选用这些系统的原因是它们对于防止反应堆堆芯损坏以
在临界状况下非计划性自动停堆总次数?7000
总的临界时数