仿真机实习报告
实习地点：仿真中心 姓 名：孙振标 班 级：20111514 学 号：2011212113 实习时间:2014.6.16
高速发展的信息时代，计算机技术的普及，极大便利了人们生活。仿真技术是随着时间数值的增加，一步一步地求解系统动态模型方程的方法。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时，仿真是一种特别有效的研究手段。对于核工程与核技术的研究，仿真技术是一种必要手段。
我校仿真中心的仿真技术处于国内领先水平，对核动力各部分装置的模拟非常逼真，对电站运行的模拟很全面。极大方便的相关学习和研究。本次对仿真机的实习，了解了核电站的运行流程，以及不同工况下，系统各部分的运行参数。并观看了蒸汽发生器、反应堆等设备的3D模型，近一步了解了各设备的布置及运行情况。
一、 核动力装置运行方案
蒸汽发生器是按全负荷（满功率）进行设计计算的。但在蒸汽发生器的实际运行中往往需要变动其负荷的大小，而蒸汽发生器负荷的变化又将影响传热和温差，因而也将影响到一回路冷却剂的温度和二回路的压力。
1、一回路冷却剂平均温度不变的运行方案
这种运行方案是当反应堆功率由零提升到100％满功率时，保持一回路冷却剂平均温度不变，一、二回路参数随功率的变化如图所示。图中，t1,i和t1,o分别为蒸汽发生器的进、出口温度； ts、ps分别为蒸汽发生器二回路侧的饱和蒸汽温度和压力。
由于压水堆一般都具有负的慢化剂温度系数，因而具有自调节自稳定特性，使冷却剂温度有自发地趋向于tav不变的趋势，而客观上这种运行方案又造成当装置负荷变化时，冷却剂的平均温度维持不变。
此种运行方案主要对一回路有利：
(1) 要求补偿的反应性小。控制棒主要用于补偿燃料温度变化引起的温度效应。控制棒的插入深度减少了，因而改善了瞬态工况的堆芯功率分布，减轻了功率调节系统的负担。
(2) 减少了对堆芯结构部件，尤其是对燃料元件的热冲击所引起的疲劳蠕变应力，增加了元件的使用安全性。
(3) 由于从热态零功率至满功率一直保持tav不变，对于使用化学毒物控制冷态至热态温度效应的动力堆，可以减少相当数量的控制棒驱动机构。而且控制棒的调节活动减少了，可延长驱动机构的寿命。
(4) 不同运行功率时冷却剂体积原则上是恒定的，理论上可不需要容积补偿，这就可以大大减小稳压器尺寸及减少一回路压力控制系统的工作负担。
(5) 反应堆由零功率至满功率均处于tav恒定状态，需要补偿的温度效应小；另一方面堆芯结构不发生较大温差，就可以加大提升功率幅度。因此该方案运行机动性好，特别适合舰用动力堆的要求。
一回路冷却剂平均温度不变运行方案的主要缺点是对二回路不利，从零功率至满功率变化时，二回路蒸汽温度ts具有较大的变化幅度，使二回路系统和设备承受较大的热冲击应力。又因为饱和蒸汽压力变化较大，所以在功率变化的动态过程中，给蒸汽发生器的给水调节系统和汽轮机调速系统等加重了负担，也提高了二回路蒸汽设备的耐压要求，降低了系统可靠性。
2、二回路压力保持不变的运行方案
这种运行方案是当堆芯功率水平变化时，要求一回路冷却剂温度上升，而二回路蒸汽压力以及相应的饱和温度保持不变，这是动力装置稳态运行特性的又一极端情况，如图所示。这种运行方式的主要优、缺点刚好与一回路冷却剂平均温度不变的运行方案相反。
3、 组合运行方案
归纳前二种运行方案可知，前一种运行方案主要对一回路有利，而后一种运行方案主要对二回路有利。综合上述运行方案的特点，为了使一、二回路系统和设备在不同运行区域的运行性能更为协调，改进上述运行方案的不足，人们又发展了组合运行方案。
装置负荷在50%FP时，冷却剂流量降低为额定流量的1/2或1/3，Tav随装置
负荷的而减小而线性降低，使得二次侧蒸汽压力和温度升高的幅度显著减小。 这种运行方案对于反应性控制、系统的容积和压力控制较为方便，而且这样做还可减少对堆芯结构及燃料元件的热冲击，提高驱动机构寿命等。
这一调节方式，在从零功率到满功率的整个负荷变化过程中，tav和ts两者的变化都能得到较满意的折中改善，可以适应主要负荷区较大负荷的调节，对于带基本负荷的压水堆电厂非常有利。因此，这是一种值得重视的稳态运行特性。高、低负荷的转折点，要根据设计和实际要求选定。
二、 额定工况时主要参数值
通过对核电站额定工况下运行的仿真模拟，记录了电站在额定工况下运行的相关数据，数据见表格。
三、 变工况运行
在电站运行时，会因各种需求，对电站进行变工况运行。通过对仿真系统模拟电站运行功率的调节，可以模拟在不同功率下，各设备与系统的相关参数，并可以进一步进行分析。
可以观察到，随功率下降，反应堆入口温度近似恒定，反应堆出口温度下降，冷却剂平均温度下降，蒸汽压力升高。组合方案为入口温度恒定方案，该方案有利于减少温度变化对堆型的冲击和影响，提高堆芯寿命；随功率升高，出口温度升高，冷却剂平均温度升高，可以提高蒸汽发生器的蒸汽出口温度，提高功率。
四、 实习总结
本次对仿真机的实习，了解到了核电站的运行一般流程，以及在不同工况下，系统及设备各部分的运行参数，进一步认识到核电站的运行规律。通过观看蒸汽发生器、反应堆等设备的3D模型，近深刻认识了各设备的布置及运行情况，结合课本上的知识，化抽象为具体，加深了印象。
科技改变生活。仿真技术对于核技术的相关研究无疑具有重要意义。通过仿真与建模等技术手段，可以大大简化对核技术研究的要求，具有巨大社会经济效益。同时如果仿真技术用于教学，则能让学生对核动力装置的布置情况及系统结构与组成由具体的了解，不用再凭学生个人主观想象，会有很好的学习效果。
仿真机实习报告
实习地点：仿真中心 姓 名：孙振标 班 级：20111514 学 号：2011212113 实习时间:2014.6.16
高速发展的信息时代，计算机技术的普及，极大便利了人们生活。仿真技术是随着时间数值的增加，一步一步地求解系统动态模型方程的方法。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时，仿真是一种特别有效的研究手段。对于核工程与核技术的研究，仿真技术是一种必要手段。
我校仿真中心的仿真技术处于国内领先水平，对核动力各部分装置的模拟非常逼真，对电站运行的模拟很全面。极大方便的相关学习和研究。本次对仿真机的实习，了解了核电站的运行流程，以及不同工况下，系统各部分的运行参数。并观看了蒸汽发生器、反应堆等设备的3D模型，近一步了解了各设备的布置及运行情况。
一、 核动力装置运行方案
蒸汽发生器是按全负荷（满功率）进行设计计算的。但在蒸汽发生器的实际运行中往往需要变动其负荷的大小，而蒸汽发生器负荷的变化又将影响传热和温差，因而也将影响到一回路冷却剂的温度和二回路的压力。
1、一回路冷却剂平均温度不变的运行方案
这种运行方案是当反应堆功率由零提升到100％满功率时，保持一回路冷却剂平均温度不变，一、二回路参数随功率的变化如图所示。图中，t1,i和t1,o分别为蒸汽发生器的进、出口温度； ts、ps分别为蒸汽发生器二回路侧的饱和蒸汽温度和压力。
由于压水堆一般都具有负的慢化剂温度系数，因而具有自调节自稳定特性，使冷却剂温度有自发地趋向于tav不变的趋势，而客观上这种运行方案又造成当装置负荷变化时，冷却剂的平均温度维持不变。
此种运行方案主要对一回路有利：
(1) 要求补偿的反应性小。控制棒主要用于补偿燃料温度变化引起的温度效应。控制棒的插入深度减少了，因而改善了瞬态工况的堆芯功率分布，减轻了功率调节系统的负担。
(2) 减少了对堆芯结构部件，尤其是对燃料元件的热冲击所引起的疲劳蠕变应力，增加了元件的使用安全性。
(3) 由于从热态零功率至满功率一直保持tav不变，对于使用化学毒物控制冷态至热态温度效应的动力堆，可以减少相当数量的控制棒驱动机构。而且控制棒的调节活动减少了，可延长驱动机构的寿命。
(4) 不同运行功率时冷却剂体积原则上是恒定的，理论上可不需要容积补偿，这就可以大大减小稳压器尺寸及减少一回路压力控制系统的工作负担。
(5) 反应堆由零功率至满功率均处于tav恒定状态，需要补偿的温度效应小；另一方面堆芯结构不发生较大温差，就可以加大提升功率幅度。因此该方案运行机动性好，特别适合舰用动力堆的要求。
一回路冷却剂平均温度不变运行方案的主要缺点是对二回路不利，从零功率至满功率变化时，二回路蒸汽温度ts具有较大的变化幅度，使二回路系统和设备承受较大的热冲击应力。又因为饱和蒸汽压力变化较大，所以在功率变化的动态过程中，给蒸汽发生器的给水调节系统和汽轮机调速系统等加重了负担，也提高了二回路蒸汽设备的耐压要求，降低了系统可靠性。
2、二回路压力保持不变的运行方案
这种运行方案是当堆芯功率水平变化时，要求一回路冷却剂温度上升，而二回路蒸汽压力以及相应的饱和温度保持不变，这是动力装置稳态运行特性的又一极端情况，如图所示。这种运行方式的主要优、缺点刚好与一回路冷却剂平均温度不变的运行方案相反。
3、 组合运行方案
归纳前二种运行方案可知，前一种运行方案主要对一回路有利，而后一种运行方案主要对二回路有利。综合上述运行方案的特点，为了使一、二回路系统和设备在不同运行区域的运行性能更为协调，改进上述运行方案的不足，人们又发展了组合运行方案。
装置负荷在50%FP时，冷却剂流量降低为额定流量的1/2或1/3，Tav随装置
负荷的而减小而线性降低，使得二次侧蒸汽压力和温度升高的幅度显著减小。 这种运行方案对于反应性控制、系统的容积和压力控制较为方便，而且这样做还可减少对堆芯结构及燃料元件的热冲击，提高驱动机构寿命等。
这一调节方式，在从零功率到满功率的整个负荷变化过程中，tav和ts两者的变化都能得到较满意的折中改善，可以适应主要负荷区较大负荷的调节，对于带基本负荷的压水堆电厂非常有利。因此，这是一种值得重视的稳态运行特性。高、低负荷的转折点，要根据设计和实际要求选定。
二、 额定工况时主要参数值
通过对核电站额定工况下运行的仿真模拟，记录了电站在额定工况下运行的相关数据，数据见表格。
三、 变工况运行
在电站运行时，会因各种需求，对电站进行变工况运行。通过对仿真系统模拟电站运行功率的调节，可以模拟在不同功率下，各设备与系统的相关参数，并可以进一步进行分析。
可以观察到，随功率下降，反应堆入口温度近似恒定，反应堆出口温度下降，冷却剂平均温度下降，蒸汽压力升高。组合方案为入口温度恒定方案，该方案有利于减少温度变化对堆型的冲击和影响，提高堆芯寿命；随功率升高，出口温度升高，冷却剂平均温度升高，可以提高蒸汽发生器的蒸汽出口温度，提高功率。
四、 实习总结
本次对仿真机的实习，了解到了核电站的运行一般流程，以及在不同工况下，系统及设备各部分的运行参数，进一步认识到核电站的运行规律。通过观看蒸汽发生器、反应堆等设备的3D模型，近深刻认识了各设备的布置及运行情况，结合课本上的知识，化抽象为具体，加深了印象。
科技改变生活。仿真技术对于核技术的相关研究无疑具有重要意义。通过仿真与建模等技术手段，可以大大简化对核技术研究的要求，具有巨大社会经济效益。同时如果仿真技术用于教学，则能让学生对核动力装置的布置情况及系统结构与组成由具体的了解，不用再凭学生个人主观想象，会有很好的学习效果。