压水堆核电厂蒸汽发生器支承设计及特点

蒸汽发生器是压水堆核电厂一回路的重要设备,可以将反应堆产生的热量传递给二次侧工作介质水,从而使水可以作为饱和蒸汽,确保汽轮机进行有效发电。此外,对具有放射性的回路系统和没有放射性的回路系统起着隔离作用。本文主要阐述了压水堆核电厂蒸汽发生器的大概情况以及支承的结构特征,并且对其设计和特点进行了详细论述。     

核电站蒸汽发生器二次侧异物处理机器人控制系统设计与实现

为了维护核电站蒸汽发生器的正常运行，降低因蒸汽发生器二次侧事故导致的非计划停堆发生率，本文设计了一套蒸汽发生器二次侧环廊异物处理机器人系统，详细阐述了该机器人控制系统的架构和软硬件设计过程，实验结果表明，该机器人能够清晰观察蒸汽发生器二次侧环廊异物，并对其进行夹取和运输。     

核反应堆压力设备环形密封面泄漏监测与分析诊断研究

针对核反应堆压力设备环形密封面进行了泄漏监测与分析诊断研究,以自主化研制的新型蒸汽发生器的密封性能验证为对象,搭建了环形密封面泄漏监测系统,通过制作等比例试验件开展泄漏模拟试验验证了监测系统的有效性;针对蒸汽发生器,开展了数个升降温循环及稳态瞬态等密封性能试验的验证,试验中未监测到泄漏;试验后对蒸汽发生器监测数据进行了深层次分析,通过数据拟合与数据分布两个角度与模拟件真实泄漏数据进行对比分析论证,最终证明了研制的新型蒸汽发生器环形密封面的声发射监测数据不符合泄漏数据的衰减规律,因此蒸汽发生器未发生介质泄漏,密封性能可靠,具有工程应用的可靠依据,同时该监测方法也可进一步推广到其它压力设备的环形密封面的泄漏监测中.     

多点地质统计学在数字岩心重构中的算法研究

在一个多孔介质中流体物质的渗流依赖孔隙空间几何结构和拓扑结构特性。因此,描述介质特征及预测其流动特性最重要的第一步是对一个多孔介质的三维孔隙空间进行重构。有介于此,一种随机模拟技术被提了出来,应用二维切片训练图像重构一个三维的孔隙图像。这项技术基于从连续的二维多点统计模拟拟合多尺度二维调节数据提取的过程。单一标准方程模拟算法(SNESIM),最初作为一种模拟引擎,起到了对地质构造的曲线特征进行复制的作用。     

基于模拟退火算法的多孔介质三维重建

为了研究固相转换器内部流体的流动状态,将动态退火系数的模拟退火算法与基于改进的状态更新的随机重建方法相结合,提出一种对固相转换器这类多孔介质进行软件重建的三维随机重建策略.首先对显微CT采集得到的多孔介质图像进行处理,得到基于孔隙相与固体相的二值化图像,并将其作为参考模型;然后在保持多孔介质孔隙率不变的前提下对多孔介质进行重建,实现了对其采样、图像处理与重建的过程.实验结果表明,该策略可以提升重建速度与渗透率的精度,重建模型与参考模型的两点相关函数与孔隙分形维数有很好的一致性.     

高温堆用螺旋管超临界蒸汽发生器的仿真

螺旋管式超临界蒸汽发生器是高温气冷堆核电站超临界机组发展中的一个关键设备。为研究高温堆用超临界蒸汽发生器的动态特性,在分析模块式高温气冷堆示范电站(HTR-PM)所采用的蒸汽发生器结构的基础上,从设备的工作原理出发,以质量、能量、动量守恒定律为依据,建立了超临界蒸汽发生器的算法模型,并且在北京诺思维信公司研制的vPower仿真平台上进行了图形化建模分析。静态和动态分析的实验结果表明:所建立的螺旋管超临界蒸汽发生器的模型是正确和有效的,能够对进一步研究高温堆用超临界蒸汽发生器的全工况动态仿真提供有益的参考。     

直流锅炉蒸汽发生器的模块化建模与仿真

为简便、全面地研究直流锅炉蒸汽发生器的动态特性,采用了模块化和移动边界法相结合的方法,建立了直流锅炉蒸汽发生器的数学模型.建模过程中,将蒸汽发生器划分为水冷壁、汽水分离器两大模块,其中水冷壁分为三段,采用非线性集总参数移动边界法建立三个独立模块;汽水分离器采用集总参数法建立干式运行模块.在仿真模型的基础上进行动态仿真试验,试验结果与实际系统的动态特性相符,不仅成功解决了大扰动全工况仿真问题,而且使得二次建模过程更为简便.该模型的建立,为直流锅炉系统工程分析和大规模火电厂仿真机的开发打下了良好的基础.     

蒸汽发生器干燥器声疲劳行波管模型仿真分析

随着核电企业采用提升功率的方式提高发电效益,其内部的干燥器容易受到较高的脉动压力载荷而导致声疲劳.介绍蒸汽发生器干燥器声疲劳试验方案——行波管混响腔模型.利用计算声学软件Actran进行仿真分析,研究试验装置内部声载荷分布特征.研究结果为后续试验研究提供技术支撑.     

六自由度检修机械臂监控软件设计与实现

针对蒸汽发生器检修机械臂控制系统,设计了监控软件的总体结构。完成了机械臂三维模型、操作界面、CAN通讯、轨迹规划算法和避碰检测算法的设计与实现。实际应用验证了监控软件的实用性及算法的有效性,能对机械臂进行远程控制,完成检修任务。     

应用于冷却系统的多孔介质电渗泵研究

对多孔介质电渗泵性能进行研究,分析电渗泵的流率和压力,为多孔介质电渗泵制作提供参考.依据电渗流控制方程,利用Debye-Huckel近似得到单根圆形管电渗流的近似解析模型,采用MEMS数值仿真软件CoventorWare对电渗泵模型进行求解分析,得到电渗泵流场的分布.基于电渗流的近似解析模型,采用截断高斯分布对多孔介质...     

NSG水位特性神经网络辨识方法研究

核动力蒸汽发生器(NSG)是压水堆核动力装置中把一回路冷却剂从反应堆堆芯带出的热量传递给二回路水的关键性设备。在瞬态、启动和低功率下的“收缩”与“膨胀”现象引起的逆动力学效应使核动力蒸汽发生器水位呈现瞬时“虚假水位”现象,并使其水位特性难以辨识。为了提高辨识效果,提出了NSG水位神经网络辨识的新方法。采用串—并联型辨识结构,以保证辨识的收敛性和稳定性。网络训练采用带动量因子与自适应学习率的BP学习算法。仿真结果表明,所提出的方法能够正确地辨识核动力蒸汽发生器的水位特性,且具有较高的辨识精度。     

Mathematical model of steam generator feed system at power unit of nuclear plant

A mathematical model of a steam generator feed system at a power unit of a nuclear plant with variable values of transfer function coefficients is presented. The model is realized in the MATLAB/Simulink/Stateflow event-driven simulation.     

核电站蒸汽发生器水位控制系统的仿真研究

研究核电站蒸发器水位控制优化问题,由于蒸汽发生器是核电站中最重要设备之一,水位控制对核电站的安全运行起着决定性的作用,并要求系统稳定运行,快速响应。针对蒸汽发生器是一个高度复杂、非线性、时变的系统,传统的串级PID控制等控制方法难以取得满意的控制效果,把自抗扰控制方法引入蒸汽发生器水位的串级控制系统中,解决传统PID快速性和超调的矛盾,且能够动态补偿对象模型的内扰和外扰。另外,自抗扰控制器的参数较多且参数难以整定,采用混沌搜索的粒子群混合优化算法来对优化选择参数进行仿真。仿真结果表明,改进方法的鲁棒性和控制品质优于传统的串级PID控制方法,方法的可行性和有效性。     

基于PLC的堵板密封装置控制系统设计

为保证核电厂反应堆压力容器与蒸汽发生器检修工作能够同时进行,需使用堵板密封装置对主管道进行封堵.这可以使得反应堆一回路水位的升降不影响蒸汽发生器的检修工作,同时也可保证人员和设备安全,避免人员或异物掉入主管道.使用西门子S7-1200 PLC作为控制器,采用全集成自动化博途软件进行编程设计.根据工艺流程,设计了可编程逻...     

船用蒸汽轮机键合图建模与仿真研究

从基本物理规律出发,应用键合图理论研究了船用蒸汽轮机的仿真建模问题,以规范化的方式统一分析了汽轮机装置中同时存在的热功转换、热传递和质量迁移3种能量作用,建立了一类具有通用性的船用汽轮机装置全工况键合图模型。结合具体算例对模型进行验证,通过仿真结果与实测值比较证明模型能够真实地反映船用汽轮机装置的静态与动态工作特性,具有较好的精确性和实时性。对键合图理论在热工对象仿真建模领域内的应用作了一些探讨,所得结论具有一定的理论和工程实用价值。     

Topology optimization of fluid flow channel in cold plate for active phased array antenna

This article presents a topology optimization method for the design of the fluid flow channel of cold plate, aiming to solve the problem of heat dissipation for power devices in active phased array antenna (APAA). The density-based topology optimization method is used in the topology optimization design of flow path, in which the conjugate heat transfer analysis is performed. In the numerical experiment, we use the central plane of the cold plate to make a two-dimensional topology optimization, and then the result of two-dimensional topology optimization was used to build the three-dimensional flow channel of cold plate. The results of simulation show that the optimized flow channel has a better ability of heat dissipation compared with the traditional S style flow channel, which provides important reference for engineering application.     

Iteration method for analysis of write-current-induced thermal protrusion

This article presents a detailed iteration method for coupled air bearing and thermal-structure analysis, and introduces a node-to-node schematic for mapping the heat transfer coefficient into the thermal-structure analysis as boundary conditions. A three-dimensional finite element model is developed. The heat transfer coefficient on the air bearing surface of slider is calculated by a quasi-steady heat transfer model and applied to the thermal-structure analysis through the proposed node-to-node mapping schematic. The results show that the iteration process is indispensable for the air-bearing-thermal-structure analysis under high write power, but changeable under low write power. Among iterations, the values and distribution of the heat transfer coefficient vary significantly, especially around the protruding regions. The corresponding thermal protrusion induced by write current and its effects on flying attitude are different and the difference is increased with the heating power. For the application of high heating power and large thermal protrusion, at least a three-time iteration of the heat transfer coefficient is needed.     

核电厂DCS安全级应用软件开发的危险分析

为了减小或避免因控制系统软件而导致的核电厂安全性降低的不良后果,提出了对核电厂数字控制系统安全级应用软件开发过程进行危险分析的活动.采用验证和确认的方法,并结合安全保护层模型、预先危险分析方法(PHA)、故障树分析等方法对应用软件开发过程中的系统设计、软件设计、软件实现各个阶段的危险进行分析.通过CPR1000项目工程实践表明,采用验证和确认的方法能有效地减小软件开发过程中的危险以提高应用软件的安全性,从而最终提高核电厂的安全性.     

超超临界直流炉核心模型的建立与仿真分析

为了系统地研究超超临界直流炉蒸汽发生器的动态特性,以泰州电厂1000MW超超临界直流炉为研究对象,通过合理简化和机理分析,采用非线性集总参数移动边界的方法,建立了蒸汽发生器的数学模型。建模过程中,针对相变点的位移问题,将相变点的位置作为独立变量置入模型,成功解决了超超临界工况下大扰动动态仿真所面临的问题。通过二次建模,使计算机的仿真更便于实现。在仿真模型的基础上,针对亚临界和超超临界两种典型工况,进行动态仿真,试验结果与实际系统的动态特性相符。通过模型的建立,为超超临界直流炉系统工程分析和大规模火电厂仿真机的开发打下了良好的基础。     

热力驱动式无线蒸汽涡街流量计的设计

介绍了温差发电的原理,应用低功耗仪器的设计方法,研制了一套基于蒸汽的温差发电、充电功能的低功耗无线涡街流量计.引入无线通信方式,摒弃了传统自动化仪表布线繁琐的缺点.该流量计具有较好的实用价值.