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    一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法技術

    技術編號:44466730 閱讀:4 留言:0更新日期:2025-03-04 17:39
    本發明專利技術屬于核電廠仿真技術領域,具體涉及一種適用于MAAP?CANDU軟件任意事故工況啟動的方法。包括如下步驟:步驟1:建立CANDU6機組的MAAP模型,并進行穩態和典型嚴重事故工況測試;步驟2:加載CANDU6機組的模型參數文件,在初始化后進入休眠狀態;步驟3:將全范圍模擬機生成的MAAP?CANDU軟件初始化所需的事故工況下系統設備的參數變量傳遞給SIM程序;步驟4:完成對不同工質的狀態量初值的計算;步驟5:若軟件初始化崩潰,則檢查報錯模塊,并核查該模塊的初始輸入參數數值,重復步驟3;步驟6:軟件初始化成功后,進行平滑接替計算。有益效果在于:全范圍模擬機可實現對MAAP?CANDU軟件的實時調度,兩者可以同步計算;MAAP?CANDU軟件可從任意事故工況啟動,且可以實現平滑接替計算。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于核電廠仿真,具體涉及一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法。


    技術介紹

    1、maap(the?modular?accident?analysis?program)程序是由美國電力研究設計院(epri)與fai(fauske&associates)合作開發的專用于核電廠嚴重事故分析計算的一體化、模塊化的程序。

    2、基于maap程序,fai公司聯合aecl公司通過集成opg(ontario?power?generation)的堆芯加熱模塊程序共同開發了一款適用于candu6堆型的嚴重事故分析maap-candu軟件。maap-candu軟件包含有水平放置的燃料通道模型和candu堆型專有設備和系統,比如排管容器、應急堆芯冷卻系統、慢化劑冷卻系統和端屏蔽冷卻系統等。maap-candu軟件可以分析計算主熱傳輸系統蒸發、堆芯加熱和熔化、燃料通道失效、堆芯解體、排管容器失效、端屏蔽失效和安全殼失效等嚴重事故現象。

    3、目前,基于candu6真實機組開發的全范圍模擬機可仿真candu6機組的正常運行工況和設計基準工況,在培訓candu6機組的操縱員方面起著舉足輕重的作用。candu6機組的全范圍模擬機尚無法模擬嚴重事故,故需要集成maap-candu軟件來應對當前困境。

    4、因此,需要專利技術一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法來進行接續計算,擴展candu6機組全范圍模擬機的模擬范圍,為candu6機組的samg的培訓和演練提供平臺。

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    技術實現思路

    1、本專利技術的目的是提供一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,通過將candu6機組全范圍模擬機的堆芯、主熱傳輸系統、穩壓器、蒸汽發生器、除氣冷凝器、安全殼和排管容器等相關模塊的重要參數傳遞給maap-candu軟件,初始化maap-candu軟件,達到使maap-candu軟件任意事故工況啟動的目的,解決了candu6機組的全范圍模擬機仿真范圍受限的問題,擴展了candu6機組的仿真模型,使得maap-candu軟件可以平滑接替計算candu6機組的嚴重事故現象。

    2、本專利技術的技術方案如下:一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,包括如下步驟:

    3、步驟1:采用maap-candu軟件建立candu6機組的maap模型,并進行穩態和典型嚴重事故工況測試,驗證仿真模型的可靠性;

    4、步驟2:maap-candu軟件在maaprinmem程序的調度下,加載candu6機組的模型參數文件,在初始化后進入休眠狀態;

    5、步驟3:在設置的時刻后,將全范圍模擬機生成的maap-candu軟件初始化所需的事故工況下系統設備的參數變量傳遞給sim程序;

    6、步驟4:sim程序接收到有限的系統設備的重要參數后,在子模塊里完成對不同工質的狀態量初值的計算;

    7、步驟5:若maap-candu軟件初始化崩潰,則檢查報錯模塊,并核查該模塊的初始輸入參數數值,即步驟3中所列出的各模塊的參數變量范圍的合理性,重復步驟3;

    8、步驟6:maap-candu軟件初始化成功后,進行平滑接替計算,原全范圍模擬機的工藝系統模型為maap-candu軟件提供計算邊界,maap-candu軟件響應原有故障信息。

    9、所述的步驟3中的參數變量包括:重要時間及控制信號,堆芯參數,主熱傳輸系統參數,穩壓器參數,蒸汽發生器參數,除氣冷凝器參數,安全殼參數,排管容器參數。

    10、所述的重要時間及控制信號包括停堆時間,停泵時間。

    11、所述的堆芯參數包括衰變熱,堆芯節點溫度。

    12、所述的主熱傳輸系統參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓;氣溫、水溫;空泡份額、節點自然循環狀態;節點水質量。

    13、所述的穩壓器參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,筒體壁溫,波動管壁溫,穩壓器水質量。

    14、所述的蒸汽發生器參數包括破損環路蒸汽發生器壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,破損環路蒸汽發生器氣溫、水溫,破損環路蒸汽發生器水質量,破損環路蒸汽發生器筒體壁溫,未破損環路蒸汽發生器壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,未破損環路蒸汽發生器氣溫、水溫,未破損環路蒸汽發生器水質量,未破損環路蒸汽發生器筒體壁溫。

    15、所述的除氣冷凝器參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,水質量;所述的安全殼參數包括節點總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,節點氣溫,節點水質量;所述的排管容器包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,水質量,排管容器壁溫。

    16、所述的步驟4中sim程序根據熱物性參數表采用線插法分別得到輕水和輕水蒸汽熱物性函數,再通過已知的系統設備的溫度、壓力、水質量計算得到該啟動時刻下水的比容、比焓和水位,氣體通過理想氣體方程計算得到該啟動時刻下對應氣體質量,熱阱溫度通過均勻分布函數和經驗系數由內壁面溫度計算得到,sim程序完成各模塊中對不同工質的狀態量初值的賦予,隨后調用maap-candu軟件原有的質量守恒常微分方程和能量守恒常微分方程完成下一時刻狀態量的求解,即完成maap-candu軟件在事故工況時刻的初始化。

    17、所述的步驟4具體包括如下:

    18、線插法函數如下:

    19、

    20、其中,r為焓值;t為系統設備參數溫度;t1、t2為熱物性參數表里溫度對應壓力下;

    21、水位計算方法除主熱傳輸系統外如下:

    22、l=mv/(s)

    23、其中,l為水位;m為水質量;v為比容;s為設備模型底面積;

    24、理想氣體方程如下所示:

    25、

    26、其中,p為氣體分壓;v為氣體體積;t為溫度;n為氣體物質的摩爾量;r為摩爾氣體常數;m為氣體質量;μ為氣體的摩爾質量;

    27、由壁溫得到熱阱溫度分布求解公式如下所示:

    28、tths(i)=tths-δ(tths-tcont)*i/xnode

    29、tths(i)為熱阱節點溫度;tths為已知的設備壁面溫度;tcont為設備所在隔間安全殼節點溫度;δ為經驗系數因子;i為對應設備壁面徑向劃分節點序號;xnode為對應設備壁面徑向劃分節點數。

    30、本專利技術的有益效果在于:1)全范圍模擬機可實現對maap-candu軟件的實時調度,兩者可以同步計算;2)maap-candu軟件可從任意事故工況啟動,且可以實現平滑接替計算;3)maap-candu軟件從任意事故工況啟動后,后續事故進程可正確仿真;4)maap-candu軟件的計算邊界可與模擬機的工藝系統模型實現耦合;5)maap-candu軟件可正確響應全范圍模擬機的故本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于,包括如下步驟:

    2.如權利要求1所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的步驟3中的參數變量包括:重要時間及控制信號,堆芯參數,主熱傳輸系統參數,穩壓器參數,蒸汽發生器參數,除氣冷凝器參數,安全殼參數,排管容器參數。

    3.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的重要時間及控制信號包括停堆時間,停泵時間。

    4.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的堆芯參數包括衰變熱,堆芯節點溫度。

    5.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的主熱傳輸系統參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓;氣溫、水溫;空泡份額、節點自然循環狀態;節點水質量。

    6.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的穩壓器參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,筒體壁溫,波動管壁溫,穩壓器水質量。

    7.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的蒸汽發生器參數包括破損環路蒸汽發生器壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,破損環路蒸汽發生器氣溫、水溫,破損環路蒸汽發生器水質量,破損環路蒸汽發生器筒體壁溫,未破損環路蒸汽發生器壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,未破損環路蒸汽發生器氣溫、水溫,未破損環路蒸汽發生器水質量,未破損環路蒸汽發生器筒體壁溫。

    8.如權利要求2所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的除氣冷凝器參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,水質量;所述的安全殼參數包括節點總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,節點氣溫,節點水質量;所述的排管容器包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,水質量,排管容器壁溫。

    9.如權利要求1所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的步驟4中SIM程序根據熱物性參數表采用線插法分別得到輕水和輕水蒸汽熱物性函數,再通過已知的系統設備的溫度、壓力、水質量計算得到該啟動時刻下水的比容、比焓和水位,氣體通過理想氣體方程計算得到該啟動時刻下對應氣體質量,熱阱溫度通過均勻分布函數和經驗系數由內壁面溫度計算得到,SIM程序完成各模塊中對不同工質的狀態量初值的賦予,隨后調用MAAP-CANDU原有的質量守恒常微分方程和能量守恒常微分方程完成下一時刻狀態量的求解,即完成MAAP-CANDU軟件在事故工況時刻的初始化。

    10.如權利要求9所述的一種適用于MAAP-CANDU軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于,所述的步驟4具體包括如下:

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    【技術特征摘要】

    1.一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于,包括如下步驟:

    2.如權利要求1所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的步驟3中的參數變量包括:重要時間及控制信號,堆芯參數,主熱傳輸系統參數,穩壓器參數,蒸汽發生器參數,除氣冷凝器參數,安全殼參數,排管容器參數。

    3.如權利要求2所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的重要時間及控制信號包括停堆時間,停泵時間。

    4.如權利要求2所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的堆芯參數包括衰變熱,堆芯節點溫度。

    5.如權利要求2所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的主熱傳輸系統參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓;氣溫、水溫;空泡份額、節點自然循環狀態;節點水質量。

    6.如權利要求2所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的穩壓器參數包括總壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,氣溫、水溫,筒體壁溫,波動管壁溫,穩壓器水質量。

    7.如權利要求2所述的一種適用于maap-candu軟件任意事故工況啟動的方法,其特征在于:所述的蒸汽發生器參數包括破損環路蒸汽發生器壓力、蒸汽分壓、氫氣分壓、氮氣分壓、氧氣分壓,破損環路蒸汽發生器氣溫、水溫,破...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:陳雨晴黃雄魏巍侯雪燕馬國揚謝明亮謝政權王玨呂聯鑫谷韞豐劉禹希張君峰
    申請(專利權)人:中核武漢核電運行技術股份有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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