反应堆冷态启动

反应堆在停堆换料或维修之后，其内充满浓度约为2100μg/g的含硼冷却水，所有控制棒组都在最低位置，冷却剂温度低于60℃，堆芯处于次临界状态的启动称为冷态启动。而短时间停运并保持冷却剂温度在280℃以上的启动称为热态启动。核电厂首次装载燃料后的启动称为初次启动。

简介与火电厂不同，核电厂的启动是指从反应堆冷态次临界状态到并网发电；停运是指从电网解列回到冷态次临界状态。这个过程包括几个阶段：①在冷态次临界状态或冷停堆时的冷态启动；②在热态次临界状态或热停堆时的热态启动；③低功率运行；④并网发电。热态启动是冷态启动过程中的一个阶段。低功率运行是一种过渡工况，既包括只带厂用电负荷运行状态，也包括向电网送电的准备状态。不同堆型核电厂的启动与停运方式各有其特点。1

启动步骤一回路充水和排气向一回路充水结束后，降低蒸汽发生器二次侧水位到零功率水位整定值。

启动一次冷却剂泵和投入稳压器电加热器首先，将一回路中的一次冷却剂压力升到2.5MPa，将停堆控制棒组和温度控制棒组提升到堆芯顶部，以便在意外硼稀释事故时，确保足够的停堆裕度。启动主泵并投入稳压器电加热器的运行，使冷却剂逐渐升温。当一次冷却剂温度达到90℃时，添加氢氧化锂（LiOH），以控制水的pH值，并加联氨，使冷却剂中的溶解氧达到规定值。温度升到100~130℃时，通过手动控制在容积控制箱上部把N2置换为H2，建立氢气空间，使容积控制箱水位控制阀转为自动。当稳压器内水温达到与2.5~3.0 MPa相对应的饱和温度（221~232℃）时，手动控制降低稳压器水位，在稳压器上部建立汽腔，并调节稳压器水位，当该水位达到零功率水位整定值时，冷却剂系统的压力由稳压器自动控制。

一回路升温升压采用稳压器的电加热器和主泵转动的机械能，使一回路水的温度和压力逐渐提升。其温度上升速率应按规定。

系统到达热停堆压力和温度时，系统的压力控制可由手动转为自动。在升温过程中，多余的热量由蒸汽发生器二次侧蒸汽排向大气或旁通到汽轮机的凝汽器。

反应堆启动压水堆反应性是随核燃料的燃耗和一次冷却剂的温度而改变的。在临界启动时，一次冷却剂温度必须保证启动在负温度系数下进行。在启动过程中，应尽量保持一次冷却剂温度不变。可将一次冷却剂硼浓度逐渐稀释到估算的临界浓度，然后慢慢提升控制棒使堆内中子数逐渐增大，直到反应堆临界，使机组达到热备用状态，由于受辅助给水容量的限制，反应堆功率一般控制在≤2%PN（额定功率）水平。

二回路启动反应堆临界后，需要进行二回路系统的启动准备。首先启动汽动给水泵，将辅助给水切换到主给水，将蒸气旁路向大气排放切换到向汽轮机凝汽器排放。然后，将反应堆功率升到5%~10%PN（根据不同类型机组，此功率水平有所不同），用来自蒸汽发生器的蒸汽，对主蒸汽管道和汽水分离再热器进行暖管，对汽轮机进行低速暖机。暖机合格后将汽轮机组按规定的速率升速，直至达到额定转速。

并网发电及提升功率反应堆功率上升到约为额定功率的10%~15%时，发电机进行并网，并带最小负荷（约为发电机额定功率的5%）运行。逐渐关闭向汽轮机凝汽器排汽的旁通阀，使反应堆与汽轮机之间达到功率平衡。继续增加负荷，当反应堆功率超过额定功率的15%时，将反应堆控制从手动切换到自动。

功率运行压水堆核电厂带功率运行时，一般采用一回路中的一次冷却剂进、出口水温的平均温度进行调节。当负荷变化时，改变控制棒在堆芯的插入深度以改变反应堆的出力，使一、二回路之间达到新的平衡。同时调整一回路中的一次冷却剂硼浓度，使控制棒在最优位置，以保证堆芯的功率分布偏差不超过规定值。2

注意事项在功率运行中，由于燃料的燃耗和裂变产物的积累（即中毒和结渣），反应性将降低，通过调节一次冷却剂中硼浓度来补偿此反应性损失。

为保证燃料棒的安全，核电厂的负荷瞬变值和负荷变化率均应小于规定值。3

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学