一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過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)中對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與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國目前以燃煤電廠為主的能源結(jié)構(gòu)形式下，減少日益嚴重的霧霾污染和持續(xù)增長的能源消耗的矛盾需求，對核能這一公認的清潔高效的主力能源提出了迫切強烈的期望。
[0003]非能動安全概念是八十年代提出來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)動壓頭來實現(xiàn)的自然循環(huán)流動，而不使用泵、風機等能動部件，利用自然循環(huán)方式導出反應堆堆芯余熱，保證反應堆堆芯不被燒毀。非能動安全技術(shù)作為先進壓水堆核電站的主要特點受到了核電發(fā)達國家的重視，美國西屋公司的AP600和AP1000、歐洲的EPP1000、日本的SPWR、俄羅斯的VVER1000等都采用了非能動安全技術(shù)。
[0004]世界核技術(shù)強國在研宄和開發(fā)新的非能動安全技術(shù)時，均建設(shè)了非能動安全系統(tǒng)試驗裝置，開展了大量的綜合模擬驗證試驗，為核電技術(shù)安全審評提供了最重要的依據(jù)。由于反應堆原型及其系統(tǒng)規(guī)模大，非能動安全系統(tǒng)試驗裝置都是按照一定模擬準則建設(shè)縮比試驗裝置(縮比模型)。即按某一比例建設(shè)試驗臺架并開展試驗，此時試驗裝置的流量小于原型系統(tǒng)，因此，試驗用泵額定流量較小，其水力學特性與原型泵的水力學特性存在明顯差異，如泵的啟動和惰轉(zhuǎn)特性等，這種差異會導致能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中流量變化情況與原型泵不一致，這必然會影響試驗結(jié)果的準確性和可靠性。以原型泵參數(shù)為依據(jù)，精確控制能動與非能系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中流量變化，進一步提升非能動安全系統(tǒng)模擬試驗結(jié)果的可靠性，是現(xiàn)有核動力技術(shù)試驗階段所需亟待解決的重要科研問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述精確控制能動與非能系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中流量變化，進一步提升非能動安全系統(tǒng)模擬試驗結(jié)果的可靠性，是現(xiàn)有核動力技術(shù)試驗階段所需亟待解決的重要科研問題的問題，本發(fā)明提供了一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法通過以下技術(shù)要點來解決問題:一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法，包括順序進行的以下步驟:
1)、根據(jù)反應堆原型泵流量與阻力變化曲線，按照縮比試驗裝置確定的比例模擬準則，選取縮比試驗裝置所用的試驗用泵，獲得試驗用泵的頻率、流量以及阻力關(guān)系表；
2)、根據(jù)反應堆原型泵在能動與非能動轉(zhuǎn)換過程中流量與阻力變化曲線，并基于試驗用泵的頻率、流量與阻力關(guān)系表，繪制出試驗用泵頻率曲線，并根據(jù)試驗用泵的頻率曲線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，控制試驗用泵按照泵頻率控制程序規(guī)定的曲線運轉(zhuǎn)，模擬能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過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)精確控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法，以上反應堆原型泵流量與阻力變化曲線即為反應堆原型泵在能動與非能動轉(zhuǎn)換過程中的實測流量與阻力，以上試驗用泵的頻率與流量關(guān)系表即為得到試驗用泵在不同的流量下對應的頻率，以在步驟2)中根據(jù)反應堆原型泵在能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中的實測流量與阻力變化為依據(jù)，整合對應的試驗用泵頻率和流量關(guān)系，即得到所謂的試驗用泵頻率曲線，該步驟得到頻率曲線的要求為確保試驗用泵在變頻條件下的流量與阻力變化曲線能夠反映反應堆原型泵的特性，并在步驟3)中錄入上述試驗用泵頻率變化，最終通過變頻方式控制試驗用泵的頻率，達到實現(xiàn)試驗用泵流量控制的目的，完成能動與非能動循環(huán)堆芯流量的轉(zhuǎn)換。
[0008]以上過程中，通過對不同頻率下試驗用泵流量進行標定，根據(jù)額定工況點能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中原型泵流量變化曲線，編制相應的試驗用泵頻率控制程序，實現(xiàn)對能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過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，該方法也可應用于優(yōu)化能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制程序研宄。
[0009]更進一步的技術(shù)方案為:
為利于對試驗用泵流量輸出的控制精度，在步驟I)中，在試驗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，獲得試驗用泵的頻率與流量關(guān)系表通過以下方式進行:使試驗用泵在Ttl時間內(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，在試驗用泵流量變化過程中，每當試驗用泵的實際流量變化值達到流量記錄梯度時，即記錄一次試驗用泵的頻率。在該方式中，Ttl為任意正數(shù)，以便于獲得試驗用泵的額定流量范圍內(nèi)任意輸出流量對應的頻率值，以便于能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變時反應堆關(guān)鍵參數(shù)的控制，同時通過改變Ttl的數(shù)值，便于研宄不同流量改變速率對能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變時反應堆關(guān)鍵參數(shù)的影響。
[0011]為利于對試驗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，通過對不同頻率下試驗用泵流量進行標定，根據(jù)額定工況點能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中原型泵流量變化曲線，編制相應的試驗用泵頻率控制程序，實現(xiàn)對能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中堆芯流量變化的精確控制，有利于進一步提升非能動安全系統(tǒng)模擬試驗結(jié)果的可靠性。
[0013]根據(jù)額定原型泵流量變化曲線以及試驗用泵的標定結(jié)果，編制相應的試驗用泵頻率控制程序，不僅實現(xiàn)對堆內(nèi)流量的精確控制，同時，運用該方法可實現(xiàn)堆芯流量線性增加或減小，因此可探索不同流量改變速率下能動與非能動系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換過程中堆芯熱工水力特性，優(yōu)化反應堆能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制程序。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵流量的模擬方法一個具體實施例的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種控制能動與非能動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中泵