核電廠小幅度功率提升
核電廠功率提升(Power Uprate)的方式中Measurement Uncertainty Recapture (MUR)可提升約1.4%-1.7%的功率,故又稱為”小幅度功率提升”。小幅度功率提升用於核電廠主飼水量測設備不準度提升, 一般核能電廠的飼水流量計都使用傳統差壓式之文氏管(Venturi Tube)構造如圖一來量測流量,而文氏管流量計量測飼水流量不準度約在1.4%左右,故多數核電廠因安全考量使用飼水不準度標準約2%左右,實際標準依每個電廠有所不同。故MUR方式的小幅度功率提升就是要將傳統差壓式流量計更換為更精準的流量計來降低量測不準度,以達到提升功率的目的。
本公司代理Cameron集團下Caldon的 LEFM Check Plus(Leading Edge Flow Meter)超音波飼水量測系統(如圖二)以時差法技術(Transit Time Technology)搭配較為精準的Spool Piece安裝形式(如圖三)量測出順流與逆流傳遞時間差進而算出的管路中流體的流速,在利用管路截面積及飼水密度算出實際流量。
LEFM Check Plus超音波飼水量測系統由每對Transducer 形成一組量測點,總共配置有八對十六支Transducer來量測八個流量平面的數據,可遠遠降低流速在管線內分布不均勻的問題或擾流造成的量測差異,透過將八個流量平面的量測數據平均後可得到管線內的正確流速。且考量流速與流量間的轉換因素,亦將溫度不準度也提供給使用者使用,故LEFM Check Plus超音波量測系統不準度達到0.3%。藉由傳統文氏管與超音波流量計中的不準度差值及超音波流量計的其他優點,電廠可從效率及功率兩個方面得到安全及收益上的回饋。
本公司於2006年起陸續完成台電公司核一廠, 核二廠, 核三廠總共六部機LEFM Check Plus超音波飼水量測系統安裝及測試工作, 該六部機組陸續獲得原子能委員會審查核准,順利達成MUR功率提升運轉,核二廠於2007年7月7日和2007年11月30日完成二號機與一號機MUR功率提升1.7%,核一廠於2008年7月9日和2009年2月24日完成二號機與一號機MUR功率提升1.66%,核三廠於2008年12月2日和2009年7月7日完成二號機與一號機MUR功率提升1.69%,總計增加額定功率56MWe,共計每年約可為台電公司增加4.35億度的發電量,相當於蘭嶼加馬祖一年的總用電需求,同時亦可減少二氧化碳年排放27.7萬公噸(佔全國總碳排放的0.1%),因此每年為國家節省替代燃料營運成本約14.6億元,台電所投資在小幅度功率提昇計畫工作的成本一年內即已完全回收,績效卓著。