[发明专利]压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法

说明书

本申请提供了一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法，该方法包括：为压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，该多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵及主给水泵的前置泵；按照压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件在多个设备模型之间进行连接；分别计算多个管道元件所需的管道参数，并将多个管道元件的参数分别设置为计算得到的管道参数。该方法能够快速建立压水堆二回路的汽水流动模型，实现不同工况下二回路的瞬态响应的准确模拟。

技术领域

本申请涉及核电厂事故处理和安全监控领域，特别涉及一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法。

背景技术

自1951年12月美国首次利用核能发电以来，世界核电至今已有60多年的发展历史，核电更是我国能源规划的重要组成部分。但是，核事故对环境和社会的危害却是巨大的。因此，对核电站的热工水力安全模拟分析是必不可少的。

目前，新型非能动核电厂中新设计理念和新型技术的应用等，均使得以往的分析和评价工具适用性降低，对相应的安全评审带来新的要求。随着核安全要求的提高和最佳估算计算程序的发展，核电厂的事故工况分析和常规岛的纵深防御设计等都需要考虑二回路系统(汽水分离再热器、除氧器、凝汽器、凝结水泵、主给水泵和抽汽管道等)的动态响应。快速建立完整的二回路汽水模型，实现事故工况下二回路系统关键热工水力学参数的瞬态高精度模拟，是未来核电厂事故分析、事故处置策略和常规岛的纵深防御设计的必然要求。其中，先进压水反应堆(如AP1000/CAP1000型)核电厂作为新堆型核电厂，其在事故工况下的响应更需要进行高精度的评估，以帮助制定事故工况下的处置策略以及帮助进行关键参数的逻辑定值。

当前，国内外主要运用的热工水力分析程序主要是RELAP5和RETRAN等商用软件，但上述软件都是专注与核岛方面的建模分析，对于常规岛而言需要重新对部件进行建模，需要大量的时间而且容易计算发散，难以实现对事故工况下核电厂动态响应的准确模拟。

因此，提供一种方便快捷且计算结果可靠准确的核电厂常规岛的汽水流动的模型建立方法以及多种事故工况的模拟方法具有重大的意义。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法及多工况模拟方法，该建模方法能够快速建立压水堆二回路的汽水流动模型，且该模型计算结果准确，能够适用于模拟压水堆二回路在多种不同工况下的汽水流动状态。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本申请实施例提供一种压水堆二回路汽水流动模型建立方法，所述方法包括：

为所述压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，所述多个设备包括高压缸、汽水分离再热器、低压缸、凝汽器、除氧器、高压给水加热器、低压给水加热器、凝结水泵、主给水泵及所述主给水泵的前置泵；

按照所述压水堆二回路包括的多个设备之间的关系，采用相应的管道元件在多个所述设备模型之间进行连接；

分别计算多个管道元件所需的管道参数，并将所述多个管道元件的参数分别设置为计算得到的管道参数。

可选的，所述为所述压水堆二回路包括的多个设备中的每个设备建立设备模型，包括：

通过将四级高压蒸汽透平元件串联来模拟所述高压缸，建立所述高压缸的设备模型；

采用两相流容器元件以及两个综合传热元件串联来模拟所述汽水分离再热器，建立所述汽水分离再热器的设备模型；

将三列串联的五级低压蒸汽透平元件并联来模拟所述低压缸，建立所述低压缸的设备模型；