非能动安全型核电站凝结水系统建模与仿真

发布时间：2022-10-19 15:39

　　凝结水系统是非能动安全型核电站二回路的重要系统之一,它收集并冷凝来自主蒸汽系统的乏汽以及其他系统的正常疏水和紧急疏水。凝结水系统的建模与仿真是非能动安全型核电站全范围模拟机开发工作的重要组成部分,精确的凝结水系统仿真模型能让操作人员更加深入地了解凝结水系统的运行性能。本文介绍了非能动安全型核电站凝结水系统的组成和运行特性,用流体网络图形化建模工具JTopmeret建立了凝结水系统的仿真模型,并将仿真模型植入SimExec仿真支持平台中运行调试。在仿真模型的单系统环境下,设定满工况稳态边界,实现单系统的运行调试,得出系统模型的满功率稳态仿真结果,对比关键参数发现仿真运行结果的误差在允许的范围内,仿真结果较为精准。在单系统稳态模型基础上,编写了PID控制器控制代码实现凝汽器的压力和水位控制。本文将凝结水系统稳态模型纳入公共数据库,与非能动安全型核电站的其他系统进行联合调试至系统稳态。在完备的电厂仪控系统作用下,实现了电厂线性5%降功率和阶跃10%升功率的动态过程仿真,分析相关参数的变化特性,符合设备特性和自然规律。并在仿真模型中引入凝结水系统典型故障:凝汽器传热管破裂故障和凝汽器真空丧失故... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究的背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 建模与仿真技术的发展
        1.3.2 凝结水系统研究现状
    1.4 本文的主要工作
第2章 凝结水系统简介
    2.1 凝结水系统
    2.2 凝结水系统初步设计
    2.3 凝汽器
        2.3.1 凝汽器介绍
        2.3.2 凝汽器运行流程
        2.3.3 凝汽器仿真范围
    2.4 凝汽器真空抽气系统
        2.4.1 真空抽气系统介绍
        2.4.2 真空抽气系统运行流程
        2.4.3 真空抽气系统仿真范围
    2.5 凝结水泵
        2.5.1 凝结水泵介绍
        2.5.2 凝结水泵运行流程
        2.5.3 凝结水泵仿真范围
    2.6 四级低压加热器
        2.6.1 四级低压加热器介绍
        2.6.2 四级低压加热器运行流程
        2.6.3 四级低压加热器仿真范围
    2.7 加热器疏水系统
        2.7.1 加热器疏水系统介绍
        2.7.2 加热器疏水系统运行流程
        2.7.3 加热器疏水系统仿真范围
    2.8 凝结水系统运行
        2.8.1 电厂正常运行工况
        2.8.2 电厂异常运行工况
    2.9 本章小结
第3章 凝结水系统仿真模型
    3.1 JTopmeret建模软件
        3.1.1 JTopmeret软件介绍
        3.1.2 基本数学模型
        3.1.3 基本图标介绍与基础设备的设置和简化
    3.2 凝汽器
        3.2.1 简化假设
        3.2.2 凝汽器仿真模型
    3.3 凝结水泵
        3.3.1 简化假设
        3.3.2 凝结水泵仿真模型
    3.4 低压加热器
        3.4.1 简化假设
        3.4.2 一二号低压加热器
        3.4.3 三四号低压加热器
        3.4.4 加热器疏水系统
    3.5 凝结水系统整体
    3.6 本章小结
第4章 仿真结果与验证分析
    4.1 凝结水系统人机界面设计
    4.2 稳态工况下仿真结果与分析
    4.3 控制系统及其仿真
        4.3.1 PID控制规律介绍
        4.3.2 凝汽器水位和压力控制系统
        4.3.3 凝汽器水位控制
        4.3.4 凝汽器压力控制
    4.4 动态过程与故障工况仿真
        4.4.1 动态过程仿真与分析
        4.4.2 故障工况仿真与分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]核电站凝汽器仿真模型研究[J]. 吴鹏,刘新凯,彭敏俊.  原子能科学技术. 2014(01)
[2]核电站给水加热器建模与仿真[J]. 刘洪涛,彭敏俊,田兆斐,薛若军.  应用科技. 2011(06)
[3]船用核动力二回路热力系统动态仿真[J]. 张杨伟,蔡琦,蔡章生.  原子能科学技术. 2008(S1)
[4]300MW机组凝汽器动态数学模型的建立与仿真[J]. 丁燕,顾昌,方琼.  汽轮机技术. 2004(05)
[5]基于Simulink的电站凝结水系统仿真建模[J]. 张江红,胡念苏.  电力科学与工程. 2004(02)
[6]300MW核电汽轮机凝汽器动态过程的数值分析[J]. 李勇,张卫会,张欣刚.  核动力工程. 2002(04)
[7]电站凝汽器动态数学模型的研究与应用[J]. 崔凝,王兵树,马士英,孙志英,赵文升.  系统仿真学报. 2002(02)
[8]300MW机组除氧给水系统的数学建模与仿真[J]. 刘勇利,冯德群.  系统仿真学报. 2001(04)
[9]大型电站凝汽器动态数学模型的研究[J]. 崔凝,王兵树,马士英,赵文升.  汽轮机技术. 2001(02)
[10]N-3500-I型凝汽器的建模与仿真[J]. 朱伟,蒋滋康,程芳真.  发电设备. 2000(02)

硕士论文
[1]核电站非能动余热排出过程仿真研究[D]. 李明岩.哈尔滨工程大学 2009
[2]核动力装置凝给水系统协调控制方法研究[D]. 周红.哈尔滨工程大学 2009
[3]电站凝汽器静态和动态换热特性的研究[D]. 张宁.山东大学 2007
[4]压水堆核电站热力系统建模分析与研究[D]. 高蕊.上海交通大学 2007



本文编号：3693639