[發明專利]蒸汽發生器二回路工質質量氣含率分布估計方法及系統

有效

• 申請號: 202011308067.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112417680B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 惠久武;凌君;袁景淇;鄒恒斐;欒振華;董賀;孫鑫宇;鄧冠華;王浩;高仕航
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/28;F22B1/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 劉翠

1.一種蒸汽發生器二回路工質質量氣含率分布估計方法，將蒸汽發生器劃分為熱段、冷段和汽水分離器，其特征在于，包括：

獲取給定時刻下蒸汽發生器的實時運行數據；

利用獲取的所述蒸汽發生器的實時運行數據，分別建立熱段、冷段的下降通道模型，得到當前時刻下降通道底部出口液相工質的溫度、壓力及質量流量；

利用獲取的所述蒸汽發生器的實時運行數據，計算一回路冷卻劑與倒U型管金屬壁之間傳熱系數以及倒U型管金屬壁與二回路工質之間的傳熱系數，其中一回路冷卻劑與倒U型管金屬壁和預熱段倒U型管金屬壁與二回路工質之間的傳熱系數采用迪圖斯-貝爾特公式計算，沸騰段倒U型管金屬壁與二回路工質之間的傳熱系數采用Chen公式計算；其中，對熱段和冷段沸騰區的所述倒U型管金屬壁與二回路工質之間的傳熱系數K_HL,RC,BR和K_CL,RC,BR，統一表示為K_*,RC,BR，所述Chen公式采用式(9)～(14)計算如下：

K_*,RC,BR＝K_cht+K_bht (9)

式中，K_cht、K_bht分別是對流傳熱部分的傳熱系數和泡核沸騰傳熱部分的傳熱系數；C_P,w是工質定壓比熱容；h_fs是沸騰區液相工質汽化潛熱；σ沸騰區液相工質表面張力系數；ΔT_MT是沸騰區倒U型管金屬壁過熱度；ΔP_MT是沸騰區飽和蒸汽壓差；x是質量氣含率；ρ_w是上升通道液相工質密度；ρ_s是上升通道飽和蒸汽密度；μ_w是上升通道液相工質粘性系數；μ_s是上升通道飽和蒸汽粘性系數；d_HL,MT是熱段倒U型管內徑；G是工質質量流量；X_tt和S是中間變量；

利用獲取的所述蒸汽發生器的實時運行數據以及得到的所述一回路冷卻劑與倒U型管金屬壁之間傳熱系數，分別建立熱段、冷段的一回路冷卻劑模型，得到倒U型管金屬壁的溫度分布；

利用獲取的所述蒸汽發生器的實時運行數據、所述倒U型管金屬壁與二回路工質之間的傳熱系數、所述倒U型管金屬壁的溫度分布以及所述下降通道底部出口液相工質的溫度、壓力及質量流量，分別建立熱段、冷段的上升通道模型，利用下降通道底部出口液相工質的溫度、壓力及質量流量作為輸入，得到當前時刻沿倒U型管高度的二回路工質的流速、溫度以及壓力分布，進而計算當前時刻沿倒U型管高度的二回路工質質量氣含率分布。

2.根據權利要求1所述的蒸汽發生器二回路工質質量氣含率分布估計方法，其特征在于，所述給定時刻下蒸汽發生器的相關測點實時運行數據，包括：

-機組負荷；

-給水溫度、壓力以及質量流量；

-飽和蒸汽溫度、壓力以及質量流量；

-一回路冷卻劑進出口溫度、壓力以及質量流量；

-水位高度。

3.根據權利要求1所述的蒸汽發生器二回路工質質量氣含率分布估計方法，其特征在于，在蒸汽發生器的上升通道中，根據二回路工質狀態將上升通道劃分為預熱區和沸騰區；其中，預熱區和沸騰區分界面的劃分依據為：

h_RC(t,z)＝h_sw(t,z) (1)

式中，h_RC(t,z)是上升通道當前時刻t和高度z的二回路工質的比焓；h_sw(t,z)是當前時刻t和高度z的二回路工質飽和狀態比焓。