二回路汽水系统建模仿真应用

案例背景
二回路系统的主要功能是利用一回路中的热量产生蒸汽,通过蒸汽驱动汽轮机进行做功,它的可靠性直接影响着整个核电机组的安全性和使用寿命。然而,核电二回路系统设备种类繁多,流程复杂,在工作过程中,凝汽器、除氧器、汽轮机等设备内部存在着复杂的汽水相变过程,并且参数之间有着强烈的耦合关系,采用传统的部件仿真很难全面的掌握全系统完整的机理特性,动态的分析设备与设备之间参数的影响关系。

因此,需要对二回路展开更全面的系统级仿真分析,以模拟二回路系统各种工况下复杂的物理现象,为二回路的设计提供参考。
案例描述

本案例采用Modelica语言,开发了二回路汽水循环系统中各类设备模型,包括蒸汽发生器、汽轮机、主冷凝器、凝水泵、除氧器、给水泵、边界等组件模型和相关工质模型。设备模型开发过程中考虑了模型重用,采用面向对象的方式进行模型的开发,如根据汽轮机数学理论方程,建立汽轮机主汽门、汽轮机调节阀、汽轮机压力级、汽轮机转子及汽轮机容积等元件模型,通过实例化的方式完成汽轮机模型的开发。

基于开发的设备模型,根据二回路系统的原理,通过拖拽式建模的方法,快速构建出系统模型,并对系统模型进行仿真分析,得到了系统的动态响应;在仿真过程中人为的加入某些参数的扰动,通过仿真分析得到该参数对其他设备的影响,实现了设备参数之间耦合关系的研究。

应用价值

统一标准快速设计验证设计参数优化系统可重构

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