一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站(廠(chǎng))中對(duì)堆芯流量控制的模擬方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)目前以燃煤電廠(chǎng)為主的能源結(jié)構(gòu)形式下，減少日益嚴(yán)重的霧霾污染和持續(xù)增長(zhǎng)的能源消耗的矛盾需求，對(duì)核能這一公認(rèn)的清潔高效的主力能源提出了迫切強(qiáng)烈的期望。
[0003]非能動(dòng)安全概念是八十年代提出來(lái)的一種旨在提高核電站安全性和可靠性的概念。其基本原理是依靠向下流的冷段和向上流的熱段中的流體密度差，在重力作用下所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)壓頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的自然循環(huán)流動(dòng)，而不使用泵、風(fēng)機(jī)等能動(dòng)部件，利用自然循環(huán)方式導(dǎo)出反應(yīng)堆堆芯余熱，保證反應(yīng)堆堆芯不被燒毀。非能動(dòng)安全技術(shù)作為先進(jìn)壓水堆核電站的主要特點(diǎn)受到了核電發(fā)達(dá)國(guó)家的重視，美國(guó)西屋公司的AP600和AP1000、歐洲的EPP1000、日本的SPWR、俄羅斯的VVER1000等都采用了非能動(dòng)安全技術(shù)。
[0004]世界核技術(shù)強(qiáng)國(guó)在研宄和開(kāi)發(fā)新的非能動(dòng)安全技術(shù)時(shí)，均建設(shè)了非能動(dòng)安全系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，開(kāi)展了大量的綜合模擬驗(yàn)證試驗(yàn)，為核電技術(shù)安全審評(píng)提供了最重要的依據(jù)。由于反應(yīng)堆原型及其系統(tǒng)規(guī)模大，非能動(dòng)安全系統(tǒng)試驗(yàn)裝置都是按照一定模擬準(zhǔn)則建設(shè)縮比試驗(yàn)裝置(縮比模型)。即按某一比例建設(shè)試驗(yàn)臺(tái)架并開(kāi)展試驗(yàn)，此時(shí)試驗(yàn)裝置的流量小于原型系統(tǒng)，因此，試驗(yàn)用泵額定流量較小，其水力學(xué)特性與原型泵的水力學(xué)特性存在明顯差異，如泵的啟動(dòng)和惰轉(zhuǎn)特性等，這種差異會(huì)導(dǎo)致能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中流量變化情況與原型泵不一致，這必然會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。以原型泵參數(shù)為依據(jù)，精確控制能動(dòng)與非能系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中流量變化，進(jìn)一步提升非能動(dòng)安全系統(tǒng)模擬試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，是現(xiàn)有核動(dòng)力技術(shù)試驗(yàn)階段所需亟待解決的重要科研問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述精確控制能動(dòng)與非能系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中流量變化，進(jìn)一步提升非能動(dòng)安全系統(tǒng)模擬試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，是現(xiàn)有核動(dòng)力技術(shù)試驗(yàn)階段所需亟待解決的重要科研問(wèn)題的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法通過(guò)以下技術(shù)要點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題:一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法，包括順序進(jìn)行的以下步驟:
1)、根據(jù)反應(yīng)堆原型泵流量與阻力變化曲線(xiàn)，按照縮比試驗(yàn)裝置確定的比例模擬準(zhǔn)則，選取縮比試驗(yàn)裝置所用的試驗(yàn)用泵，獲得試驗(yàn)用泵的頻率、流量以及阻力關(guān)系表；
2)、根據(jù)反應(yīng)堆原型泵在能動(dòng)與非能動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中流量與阻力變化曲線(xiàn)，并基于試驗(yàn)用泵的頻率、流量與阻力關(guān)系表，繪制出試驗(yàn)用泵頻率曲線(xiàn)，并根據(jù)試驗(yàn)用泵的頻率曲線(xiàn)編制泵頻率控制程序； 3)、將上述泵頻率控制程序輸入到數(shù)采控制系統(tǒng)中，采用變頻方式，控制試驗(yàn)用泵按照泵頻率控制程序規(guī)定的曲線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，模擬能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中原型泵流量與阻力特性。
[0007]具體的，本發(fā)明提出一種基于變頻技術(shù)精確控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法，以上反應(yīng)堆原型泵流量與阻力變化曲線(xiàn)即為反應(yīng)堆原型泵在能動(dòng)與非能動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的實(shí)測(cè)流量與阻力，以上試驗(yàn)用泵的頻率與流量關(guān)系表即為得到試驗(yàn)用泵在不同的流量下對(duì)應(yīng)的頻率，以在步驟2)中根據(jù)反應(yīng)堆原型泵在能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的實(shí)測(cè)流量與阻力變化為依據(jù)，整合對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)用泵頻率和流量關(guān)系，即得到所謂的試驗(yàn)用泵頻率曲線(xiàn)，該步驟得到頻率曲線(xiàn)的要求為確保試驗(yàn)用泵在變頻條件下的流量與阻力變化曲線(xiàn)能夠反映反應(yīng)堆原型泵的特性，并在步驟3)中錄入上述試驗(yàn)用泵頻率變化，最終通過(guò)變頻方式控制試驗(yàn)用泵的頻率，達(dá)到實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)用泵流量控制的目的，完成能動(dòng)與非能動(dòng)循環(huán)堆芯流量的轉(zhuǎn)換。
[0008]以上過(guò)程中，通過(guò)對(duì)不同頻率下試驗(yàn)用泵流量進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)額定工況點(diǎn)能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中原型泵流量變化曲線(xiàn)，編制相應(yīng)的試驗(yàn)用泵頻率控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中堆芯流量變化的精確控制。作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，該方法也可應(yīng)用于優(yōu)化能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制程序研宄。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案為:
為利于對(duì)試驗(yàn)用泵流量輸出的控制精度，在步驟I)中，在試驗(yàn)用泵的頻率與流管關(guān)系表中，相鄰的頻率差不大于0.01Hz。
[0010]作為一種具體的試驗(yàn)用泵頻率與流量關(guān)系表的獲得方式，在步驟I)中，獲得試驗(yàn)用泵的頻率與流量關(guān)系表通過(guò)以下方式進(jìn)行:使試驗(yàn)用泵在Ttl時(shí)間內(nèi)流量從O均勻上升到額定流量或從額定流量均勻下降到0，設(shè)定流量記錄梯度，在試驗(yàn)用泵流量變化過(guò)程中，每當(dāng)試驗(yàn)用泵的實(shí)際流量變化值達(dá)到流量記錄梯度時(shí)，即記錄一次試驗(yàn)用泵的頻率。在該方式中，Ttl為任意正數(shù)，以便于獲得試驗(yàn)用泵的額定流量范圍內(nèi)任意輸出流量對(duì)應(yīng)的頻率值，以便于能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變時(shí)反應(yīng)堆關(guān)鍵參數(shù)的控制，同時(shí)通過(guò)改變Ttl的數(shù)值，便于研宄不同流量改變速率對(duì)能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變時(shí)反應(yīng)堆關(guān)鍵參數(shù)的影響。
[0011]為利于對(duì)試驗(yàn)用泵流量輸出的控制精度，所述流量記錄梯度的數(shù)值不大于試驗(yàn)用泵額定流量的千分之一。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)不同頻率下試驗(yàn)用泵流量進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)額定工況點(diǎn)能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中原型泵流量變化曲線(xiàn)，編制相應(yīng)的試驗(yàn)用泵頻率控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中堆芯流量變化的精確控制，有利于進(jìn)一步提升非能動(dòng)安全系統(tǒng)模擬試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
[0013]根據(jù)額定原型泵流量變化曲線(xiàn)以及試驗(yàn)用泵的標(biāo)定結(jié)果，編制相應(yīng)的試驗(yàn)用泵頻率控制程序，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)堆內(nèi)流量的精確控制，同時(shí)，運(yùn)用該方法可實(shí)現(xiàn)堆芯流量線(xiàn)性增加或減小，因此可探索不同流量改變速率下能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中堆芯熱工水力特性，優(yōu)化反應(yīng)堆能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制程序。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵流量的模擬方法一個(gè)具體實(shí)施例的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種控制能動(dòng)與非能動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中泵