[发明专利]核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法、终端及介质

说明书

本发明涉及核电站仿真和运行优化技术领域，公开了一种核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法、装置、终端及介质。本发明核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法包括以下步骤：获取j时刻蒸汽发生器一次侧和二次侧入口工质的运行数据；根据二次侧入口工质的运行数据和j‑1时刻模型计算得到的一、二回路工质的温度、压力、流速，建立下降通道模型，得到j时刻下降通道底部出口工质的状态变量；本发明提供的核电蒸汽发生器离散化模型构建方法，可以得到蒸汽发生器二次侧上升通道汽化起始高度的精确值，进一步地，减少二次侧上升通道沸腾段的累积误差，得到更加精确的工质温度、压力、流速、气含率分布，可以显著提高模型的仿真速度。

技术领域

本发明涉及核电站仿真和运行优化技术领域，尤其涉及一种核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法、终端及介质。

背景技术

立式倒U型管式自然循环蒸汽发生器是核能发电过程中广泛使用的主要设备之一。蒸汽发生器将一回路冷却剂的热量传递给二回路工质，同时隔绝了一回路冷却剂的辐射。进入蒸汽发生器的二回路工质通过给水环分配给热段和冷段；给水与汽水分离器出口再循环水混合后成为循环水；循环水流经下降通道、上升通道，在上升通道中与倒U型管金属壁发生热交换并沸腾，形成气液两相流；气液两相流进入汽水分离器，其液相部分成为再循环水，气相汇入蒸汽母管。

在蒸汽发生器的计算机仿真中，尤其是分布参数模型的解算中，需要将蒸汽发生器划分为若干控制体；其中，在二回路上升通道的解算中，将工质温度首次达到压力对应的饱和温度的控制体定义为汽化起始控制体，将汽化起始控制体的高度定义为汽化起始高度，将汽化起始控制体按液相或者气液混合相计算；这会带来截断误差，并在汽化起始控制体的高度变化时导致输出变量的跳变，为此我们提出一种核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法、终端及介质来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在在蒸汽发生器的计算机仿真中，尤其是分布参数模型的解算中，需要将蒸汽发生器划分为若干控制体；其中，在二回路上升通道的解算中，将工质温度首次达到压力对应的饱和温度的控制体定义为汽化起始控制体，将汽化起始控制体的高度定义为汽化起始高度，将汽化起始控制体按液相或者气液混合相计算；这会带来截断误差，并在汽化起始控制体的高度变化时导致输出变量的跳变的问题，而提出的一种核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法、终端及介质。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法，其包括如下步骤：

获取j时刻蒸汽发生器一次侧和二次侧入口工质的运行数据；

根据二次侧入口工质的运行数据和j-1时刻模型计算得到的一、二回路工质的温度、压力、流速，建立下降通道模型，得到j时刻下降通道底部出口工质的状态变量；

根据下降通道底部出口工质的状态变量、已计算的控制体的状态变量和j-1时刻模型计算得到的一、二回路工质的温度、压力、流速，建立控制体i的相关模型；

判断j-1时刻的控制体i是否已经发生汽化；

根据控制体i的二次侧工质的温度和压力，判断此处的二次侧工质是否饱和；

根据上一步骤得到的数据、已完成计算的控制体的状态变量和j-1时刻模型计算得到的输出值作为i+1时刻相对应模型的输入值；

判断控制体计算是否完成；

根据上述步骤得到的蒸汽发生器各位置的温度、压力和气含率，计算得j时刻的蒸汽发生器各位置工质的物性参数，用于j+1时刻的运算。

根据本发明核电厂蒸汽发生器离散化模型构建方法的一个实施方式，根据下降通道底部出口工质的状态变量、已计算的控制体的状态变量和j-1时刻模型计算得到的一、二回路工质的温度、压力、流速，建立控制体i的相关模型，计算步骤如下：