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基于（火用）成本理论的核电机组优化运行管理系统研究

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基于（火用）成本理论的核电机组优化运行管理系统研究

作者：蒲亮华北电力大学

学位级别：硕士

中国的能源资源相对匮乏，消耗量大，利用率低，并且能源生产及利用带来严重的环境污染，致使经济发展与环境问题日益突出。核电作为清洁、安全的能源，具有巨大的发展潜力。随着核电技术的发展，在保证核安全的基础上，对核电机组进行... 详细信息

中国的能源资源相对匮乏，消耗量大，利用率低，并且能源生产及利用带来严重的环境污染，致使经济发展与环境问题日益突出。核电作为清洁、安全的能源，具有巨大的发展潜力。随着核电技术的发展，在保证核安全的基础上，对核电机组进行优化运行管理可提高机组热经济性、节约核燃料和减少核废料排放，因此该课题的研究具有重要的现实意义和理论价值。在此背景下，本文以压水堆核电机组为研究对象，基于热经济学火用成本理论，建立通用的火用成本分析模型，结合先进的计算机技术，开发出优化运行管理系统，为核电机组优化运行和节能改造提供依据。本文首先利用火用分析法，对压水堆核电机组进行热力学建模，结合矩阵算法推导出热力系统的通用火用损分布矩阵方程。以某900MW级压水堆核电机组为例进行了计算分析，得到了额定工况下热力系统及设备的火用损分布规律，并利用火用损系数和目的火用效率全面评价了机组性能。其次在热力学建模的基础上，利用火用成本理论建立了压水堆核电机组热力系统火用成本分析模型。分别以某900MW级压水堆核电机组和AP1000核电机组为例，进行详细的单位火用成本计算，得到了热力系统中单位火用成本的分布规律，并对具体设备提出了明确的优化改进措施。最后以火用成本分析模型为编程基础，单位火用成本作为经济考核指标，利用VisualC#语言和SQL Server数据库技术，开发出优化运行管理系统，并通过MATLAB编程验证该系统计算结果的正确性。系统运行结果表明：指标计算准确、可靠，进而为优化运行和员工的绩效考核提供数据支持和参考。

关键词：核电机组压水堆火用分析火用成本理论优化运行管理

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美国WPPSS公司拍卖WNP核电机组

国外核新闻 1994年第11期 13-14页

作者：刘云娇

美国华盛顿州公用动力供应系统(WPPSS)公司在设法销售过剩核电机组部件方面已取得经验。目前,该公司正在设法挽救2套可能被砍掉的核电机组(WNP 1

关键词：核电机组 WPPSS WNP 美国美利坚合众国北美洲

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芬兰人对建造第5套核电机组意见不一

国外核新闻 1993年第9期 3-4页

作者：晓文

【欧洲核学会《核新闻网》5月 25日、6月3日等报道】芬兰4月份单独进行的一次民意调查表明,在过去6个月内,芬兰人中接受核电为一种能源的人的比例略有增加。1992年12月进行的一次调查表明,赞成核电的人在芬兰人中占26％。

关键词：芬兰人核电机组新闻网电力公司核电站运行民意调查投入运行居民用电燃煤发电基荷

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某核电机组高压缸裂纹的焊接修复

热力发电 2014年第1期43卷 137-139,124页

作者：葛炼伟唐世延李太江李巍李勇李聚涛中核核电运行管理有限公司浙江海盐314300 西安热工研究院有限公司陕西西安710032

对秦山第二核电站3号机组高压缸缸体厚度过渡区域的裂纹进行了焊接修复。分析了焊接修复技术难点,给出了焊接修复具体操作步骤。焊接工艺试验结果表明,采用镍基焊材获得的焊接接头抗拉强度为505MPa,焊接接头经正弯、背弯后无裂纹,焊缝... 详细信息

对秦山第二核电站3号机组高压缸缸体厚度过渡区域的裂纹进行了焊接修复。分析了焊接修复技术难点,给出了焊接修复具体操作步骤。焊接工艺试验结果表明,采用镍基焊材获得的焊接接头抗拉强度为505MPa,焊接接头经正弯、背弯后无裂纹,焊缝冲击吸收功为150J,焊缝组织为奥氏体及铁素体,接头组织性能满足高压缸缸体运行工况要求。高压缸缸体裂纹经焊接修复运行1年后,未发现缺陷,说明焊接修复效果良好。

关键词：核电机组高压缸裂纹焊接工艺镍基焊材

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大容量核电机组接入对电网的影响分析

大容量核电机组接入对电网的影响分析

作者：赵勇山东大学

学位级别：硕士

中国核电正飞速发展,核电机组即将大规模接入电网运行。由于核电机组具有单机容量较大、核安全要求较高、核岛对电网扰动特别敏感、需要很长的停堆时间等特点,机组接入电网后,相互之间将产生较为严重的影响。核电机组的突然甩负荷、切... 详细信息

中国核电正飞速发展,核电机组即将大规模接入电网运行。由于核电机组具有单机容量较大、核安全要求较高、核岛对电网扰动特别敏感、需要很长的停堆时间等特点,机组接入电网后,相互之间将产生较为严重的影响。核电机组的突然甩负荷、切机等将导致电网失去较大功率,对电网的电压和频率都会造成较大冲击;同时,核电机组对电网的电压和频率波动都非常敏感,电网故障可能会导致核电机组切机,使得电网故障进一步恶化。核电机组与电网之间相互影响的研究具有重要意义。结合我国核电发电战略和核电中长期发展规划,探讨了我国发展核电的必要性,总结了当前核电站运行的基本原理以及构建了核电站详细的数学模型,在反应堆芯方程中给出了考虑温度效应的反应堆中子动力学模块和堆芯燃料、冷却剂温度动态模型,在反应堆功率控制系统中给出了冷却剂平均温度恒定和二回路蒸汽压力恒定两种稳态运行方案下的数学模型,并给出了冷却剂主泵、汽轮机和调速器模型;分析了电力系统安全稳定分析中核电站的模拟处理问题。研究了核电机组和电网系统的交互影响,探讨了电压波动和频率波动对核电机组正常运行的影响;在不同的接入方式和运行方式下,分析了核电站对电网系统的影响,并以山东海阳核电站为例,对海阳核电站发生出线故障、变压器母线故障和发电厂切除故障后对系统的影响进行了仿真,结果表明,仅当发生变压器母线故障时会使核电机组功角失稳,造成核电机组切除,但是不会引起连锁故障,即系统仍然保持稳定。结合山东电网实际运行工况,深入研究核电接入对电网系统的影响,分析计算了山东电网及联络线故障下核电机组运行的稳定性,仿真结果表明,当特高压线路和直流联网后,大大增强了山东电网发生功率缺额后的功率紧急支援能力,核电机组在绝大多数故障下均能保持暂态稳定,不会导致海阳核电机组保护动作,也不会导致连锁故障。

关键词：核电机组电网系统数学模型交互影响

EPR1750MW核电机组热经济性分析模型建立及应用

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EPR1750MW核电机组热经济性分析模型建立及应用

作者：艾书剑华北电力大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,我国能源消费量还会不断增长,同时环境污染的加重,再次引发全社会对以煤炭为主导的能源结构的反思。核电的安全发展已成为不可阻挡的趋势。在这样的情况下,提高核电机组的热经济性、降低发电成本,确保机组的安全运行具... 详细信息

随着经济的发展,我国能源消费量还会不断增长,同时环境污染的加重,再次引发全社会对以煤炭为主导的能源结构的反思。核电的安全发展已成为不可阻挡的趋势。在这样的情况下,提高核电机组的热经济性、降低发电成本,确保机组的安全运行具有重要意义。本文通过对比核电机组热力系统与常规火电机组热力系统的差异,结合压水堆核电机组二回路热力系统的特点,以国内EPR1750MW核电机组为例,建立便于使用矩阵分析法的核电机组热力系统热经济性分析的通用数学模型。在此基础上建立多元扰动下的热力系统能效分析模型,并对模型的映射规则、结构特点及使用规则加以说明。最后,通过计算得出了多元参数扰动对机组能效影响的强度系数。本文的主要研究内容以及所得结论如下:(1)分析压水堆EPR1750MW核电机组热力系统的特点,建立核电机组热力系统热经济性分析的统一物理模型。通过对比常规热平衡法计算各级抽汽系数,进一步证明了该模型的准确性。在统一物理模型的基础上,将原系统的循环吸热量方程、汽轮机内功方程和热力系统汽水分布方程分解为各级控制体的方程,并转化为矩阵方程,从而得出该机组的热力系统热经济性分析数学模型。并对机组能效矩阵方程进行微分等数学处理,进而得出影响机组能效的各个参数,使机组节能降耗有的放矢。(2)进行多元参数扰动对核电机组热经济性的分析。多元参数扰动包括广域性参数和局域性参数。其中,广域性参数主要包括主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度。局域性参数主要包含加热器侧的参数和辅助汽水的参数。计算出多元参数扰动对机组能效的影响,进而求出各扰动对能效的相对强度系数,即表示参数扰动每变化1%时,对机组能效变化量(/t tdηη)的影响程度。计算分析得:1)对于广域性参数扰动,在额定工况下,主蒸汽气压相对敏感度为0.028561,主蒸汽温度相对敏感度为0.10288,再热蒸汽温度的相对敏感度为0.064933。同时,低负荷时要尤为注意主蒸汽压力和再热气温的变化,在高负荷时需注意主蒸汽温度的变化。在一定范围内,当主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度增大时,会提高机组能效。2)对于局域性参数扰动,当加热器压损和上端差增大时,会降低机组的能效。同时1、3、4号加热器的抽汽压损相对敏感度较大,所以需要特别注意1、3、4号加热器的抽汽压损的变化。1、4号加热器上段差的相对敏感度较大,故而需要特别注意1、4号加热器的上段差变化。因此在机组维护和检修期间要着重注意1、3、4号加热器的变化,以有效提高机组的运行效率。3)广域性参数扰动相对敏感度比局域性扰动敏感度大100000倍,因此,在机组检修运行时,要优先控制工质温度,减少因工质温度扰动对机组能效产生的不利影响。(3)对EPR1750MW核电机组进行多元参数扰动下的能效分析研究,证明了分析模型的可用性,指出了影响机组能效的关键因素,为机组运行监督、提高机组热经济性提供了理论支持。

关键词：核电机组热力系统热经济性多元扰动敏感度

核电机组二回路碳钢给水管道节流孔板下游流动加速腐蚀数值模拟研究

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发电设备 2022年第2期36卷 75-82页

作者：宗凌风周克毅黄军林司晓东徐青蓝东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

使用计算流体动力学方法对核电机组二回路碳钢给水管道节流孔板下游的流场分布进行数值模拟,研究了入口流速和倒角角度对节流孔板下游流场和传质系数分布的影响。基于Sanchez-Caldera流动加速腐蚀(FAC)预测模型,计算分析了节流孔板下游... 详细信息

使用计算流体动力学方法对核电机组二回路碳钢给水管道节流孔板下游的流场分布进行数值模拟,研究了入口流速和倒角角度对节流孔板下游流场和传质系数分布的影响。基于Sanchez-Caldera流动加速腐蚀(FAC)预测模型,计算分析了节流孔板下游FAC速率及分布与入口流速和倒角角度的关联性。结果表明:模拟结果和实验结果趋势基本一致;当倒角角度一定时,传质系数和FAC速率随入口流速的增加整体呈上升趋势,并且FAC速率峰值位置向下游略有偏移;当入口流速一定时,倒角角度的减小使得FAC速率峰值位置向孔板靠近,传质系数和FAC速率峰值在倒角角度为45°时最小。

关键词：核电机组流动加速腐蚀传质系数节流孔板倒角角度

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特高压环境下核电机组接入电网相互影响分析

特高压环境下核电机组接入电网相互影响分析

作者：杨乐山东大学

学位级别：硕士

中国核电发展迅速,作为能源消耗大省,山东电网近年来承载大规模核电机组接入。核电能源快速发展有效缓解了社会电能需求,但是核电机组运行特性与常规机组不同,具有单机容量大、对频率和电压要求高、电网扰动敏感等特点,对电网的影响也大... 详细信息

中国核电发展迅速,作为能源消耗大省,山东电网近年来承载大规模核电机组接入。核电能源快速发展有效缓解了社会电能需求,但是核电机组运行特性与常规机组不同,具有单机容量大、对频率和电压要求高、电网扰动敏感等特点,对电网的影响也大,一旦出现大机组突然甩负荷或切机的情况,将会给电网带来巨大影响。因此,针对山东电网研究核电机组和电网运行两者的交互影响具备深远价值。与此同时,得出的成果和结论对于电网的协调控制具备一定的参考价值。核电机组给电力系统带来的影响,取决于其以何种方式接入电网以及接入后以何种方式运行,本文首先明确了电力系统安全稳定要求,从核电机组的接入方式、运行方式、负荷特性等方面分析核电机组接入对电网可能产生的各种影响。在负荷特性方面从核电机组带基荷、降负荷、甩负荷以及停运四个方面详细分析了对电网的不同影响。然后从功率调节方法、对负荷的追踪能力以及峰谷调节三个方面详细论述了核电机组的工作特性。研究了核电机组和抽水蓄能机组的协调控制数学模型、核电机组和可控负荷的协调控制数学模型。通过算例研究核电机组给电网调峰带来的作用,得出核电机组按照“（2-10）-2-（10-18）-2”负荷追踪方式参与峰谷调节的结论。最后分析了核电机组和山东电网的相互作用,仿真内容包括电网异常、特高压线路通道异常给核电机组带来的作用分析以及核电机组给电网安全稳定带来的作用分析。电网异常引起的系统频率波动以及电压波动干扰核电机组的平稳工作,与此同时,核电机组突然甩负荷甚至是切机也必将成为电网安全稳定的不利因素。针对仿真结果给出核电接入电力系统后对应的电网调频调压方案。

关键词：核电机组安全稳定负荷特性协调控制交互影响

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加拿大一核电机组发生重水泄漏事故

国外核新闻 1993年第4期 24-25页

【欧洲核学会《核新闻网》1993年2月16日报道】 2月15日,当加拿大达林顿核电站2号机组的一装卸料机开始向密闭反应堆坑室泄漏重水时,该电站内响起了警报。

关键词：核电机组重水堆达林顿水电公司新闻网放射性异常国际原子能机构安大略停堆天后