CN112052998B 有效 乏燃料水池沸腾时间实时预测系统及方法
1.乏燃料水池沸腾时间实时预测系统,其特征在于:包括
乏燃料衰变热计算模块,用于通过乏燃料衰变热计算模型并结合燃料组件的历史运行数据计算燃料组件衰变热;所述历史运行数据包括运行历史功率、功率变化时刻燃耗、装卸料时间、启堆时间、临界时间、停堆时间和燃料组件停堆燃耗;所述乏燃料衰变热计算模型为燃耗方程;
生产实时数据获取模块,用于获取与乏燃料水池温度变化相关的生产实时数据;所述生产实时数据包括乏燃料水池液位,乏燃料水池温度,乏燃料池冷却水系统流量,乏燃料池冷却水系统入口温度,余热排出系统流量和温度,设备冷却水系统流量和温度,非能动安全壳冷却水流量和温度以及消防水流量和温度;
水池换热计算模块,用于通过水池换热计算模型并结合燃料组件衰变热和生产实时数据获取参数计算得到乏燃料水池水温与时间的函数关系;所述水池换热计算模型为双系统耦合模型,所述双系统耦合模型为乏燃料本体系统及乏燃料池冷却水系统的耦合常微分方程组;
乏燃料水池沸腾时间预测模块,用于根据乏燃料水池水温与时间的函数关系实时预测乏燃料水池沸腾时间;所述乏燃料水池沸腾时间包括最佳工况池水沸腾时间、最佳工况组件上管座裸露时间、极限工况池水沸腾时间和极限工况组件上管座裸露时间。
2.乏燃料水池沸腾时间实时预测方法,采用权利要求1所述的乏燃料水池沸腾时间实时预测系统,其特征在于:包括以下步骤
S01通过乏燃料衰变热计算模型并结合燃料组件的历史运行数据计算燃料组件衰变热;
S02获取与乏燃料水池温度变化相关的生产实时数据;
S03通过水池换热计算模型并结合燃料组件衰变热和生产实时数据获取参数计算得到乏燃料水池水温与时间的函数关系;所述S03中通过4阶伦格-库塔法求解所述水池换热计算模型;所述S03中水的物性参数通过以下步骤确定S31确定定压比热容:通过统计学分析,水的定压比热容在该温度区间的方差值较小,在求解所述水池换热计算模型时视为常数;32确定比焓:使用线性回归方程来计算,乏燃料水池各路冷却水入口温度均由生产实时数据获取模块实时测得,出口的比焓所对应的温度即为所求池水温度;S33确定密度:水的密度是温度的函数,在0-100℃的给定温度区间内线性相关度系数较高,水的密度使用其线性回归方程来计算;所述S03中燃料组件与冷却水的对流换热模型为静止圆柱体的大空间对流传热,并使用格拉晓夫数来计算总换热系数;
S04根据乏燃料水池水温与时间的函数关系实时预测乏燃料水池沸腾时间。
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