發(fā)展先進核能技術是解決能源危機和環(huán)境污染問題的重要措施。模塊式高溫氣冷堆具有固有安全性、經(jīng)濟競爭力、標準化和模塊化生產(chǎn)以及潛在的廣泛適用性等優(yōu)點,是第四代核能系統(tǒng)中很有潛能的一項技術。采用“兩堆一機”發(fā)電結構的HTR-PM核電站是世界上第一座具有第四代核能系統(tǒng)安全特性的模塊式高溫氣冷堆商用規(guī)模示范電站。由于堆型不同、機理復雜、發(fā)電結構獨特、無法直接借鑒已有的單堆單機核電站的操作經(jīng)驗,HTR-PM核電站的操作運行面臨巨大挑戰(zhàn)。切實保障電站的安全、可靠、經(jīng)濟、高效運行是一個嚴峻的考驗�；谀Ｐ偷牟僮鲀�(yōu)化對HTR-PM核電站的操作運行具有重要的指導意義。本文結合HTR-PM核電站的工業(yè)背景和過程系統(tǒng)優(yōu)化的專業(yè)背景,從大范圍操作運行需求和模型優(yōu)化中普遍存在的模型失配問題出發(fā),圍繞模型和優(yōu)化兩大核心要素,研究如何減小模型失配、促進基于模型的操作優(yōu)化收斂至實際過程的最優(yōu)操作。本文主要研究內容和貢獻如下:（1）HTR-PM核電站的非線性機理建模。本文建立了 HTR-PM核電站全廠穩(wěn)態(tài)非線性機理模型,并在典型運行工況處驗證了該模型的合理性和正確性。由于建模過程中采用了簡化、假設和經(jīng)驗公式,模型與過程對... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２?ＨＴＲ－ＰＭ核電站獨特發(fā)電結構示意圖??５??

浙江大學博士學位論文?第一章緒論??ＮＳＳＳ系統(tǒng)中，反應堆和蒸發(fā)器以“肩并肩”的方式相連，如圖１．３所示。分??別放置反應堆、蒸發(fā)器的兩個殼體之間用熱氣導管殼體連接，由此構成一回路壓??力邊界。主氦風機布置在蒸發(fā)器殼體上方。球床堆芯內部裝有大約４２萬個燃料??球，具有一定流動性的球床誰芯等效高度迖１１米，等效直徑迗３米。碳磚絕熱??層和石墨反射層組成球床堆芯的外圍，碳化硼吸收球孔道以及控制棒孔道位于球??床堆芯近處的石墨反射層內，冷卻劑氦氣流通孔道則設在稍外側。球床堆芯的陶??瓷結構整體包含于金屬堆芯殼內，金屬堆芯殼則設置于反應堆壓力容器內，金屬??堆芯殼和反應堆壓力容器由冷氦氣冷卻，以確保金屬構件不承受高溫［２２］。??控?機構??勝??廣《｜｜議／／上升麵??Ｉ?丨??熱氣聯(lián)箱，｛?／?’＼??／?＼蒸汽發(fā)生器??熱氣導ｔ?ｉ（｜ｌ??圖１．３反應堆和蒸發(fā)器“肩并肩”連接方式圖??熱工水力學過程對ＨＴＲ－ＰＭ核電站而言至關重要。溫度約為５２３．１５Ｋ的冷氦??氣經(jīng)過主氦風機加壓后進入熱氣導管，然后沿著氣體通道自下而上流通，此過程??中冷氦氣吸收了反射層的熱量而升溫。當氦氣到達堆芯頂部后，自上而下折返經(jīng)??過球床堆芯，這個過程中氦氣從堆芯吸收了大量的熱量，約升溫至１０２３．１５Ｋ。隨??后，熱氦氣流經(jīng)熱氣導菅進入蒸發(fā)器一次側，通過金屬管壁將熱量傳送給蒸發(fā)器??二次側流動的水／蒸汽。經(jīng)過該熱交換過程，熱氦氣被冷卻恢復至５２３．１５Ｋ，水吸??收熱量變成高溫高壓過熱蒸汽。兩個反應堆產(chǎn)生的蒸汽在蒸汽總管充分混合后共??同推動汽輪機發(fā)電。??ＨＴＲ－ＰＭ核電站兩個反應堆可運行在相同或者不同功率水平，并且可在５

度?卜ｄ模型適用范圍自適應更新機制［￣＞！模型自適應更新機制；??Ｉ?序?Ｉ?？？…一：ｚｚｚ［ｚ：：ｒ＿：二??：ｊａ－?ｉ?；?：?；?：?：?：??；解丨丨非線性機理建模丨?丨信賴域框架集成丨?丨?；??ｉ決丨丨系統(tǒng)化參數(shù)估計丨—丨參數(shù)映射與實時優(yōu)化；：?丨雙重自適應算法ｉ??Ｉ？Ｉ?｜?｜?１?ｒ?ｉ?Ｉ??ｉ略丨丨?第三章?丨丨?第四章?丨丨?第五章?ｉ??Ｉ?第六章總結與展望?Ｉ??????＂？？？？？？＿？？????????圖１．４論文框架圖??通常，過程對象模型僅在特定范圍的操作空間內適用。若盲目將局部適用的??模型應用至大范圍的操作優(yōu)化，不僅可能得不到實際最優(yōu)操作，甚至得不到可行??操作，危及過程的安全運行。第四章從定量確定模型適用范圍的角度出發(fā)，提出??信賴域框架下的參數(shù)映射與實時優(yōu)化集成算法，該算法基于模型評價自適應調整??模型適用范圍，將優(yōu)化模型限制在有效范圍內求解。即便模型存在結構失配，信??賴域框架也能保證對實際最優(yōu)操作的收斂。在合理假設下，集成算法對實際最優(yōu)??操作的正確收斂被嚴格證明。??信賴域框架下的集成算法在每個可接受的迭代點處均更新模型。由于更新模??型涉及參數(shù)關于操作變量的靈敏度計算，集成算法的操作代價較大。對于操作變??量眾多的大規(guī)模復雜系統(tǒng)，集成算法的操作代價更甚。為降低模型更新的操作代??價，第五章設計兼容信賴域擴展機制的模型自適應更新機制和基于梯度相關迭代??步的模型自適應更新機制。這兩種模型自適應更新機制分別結合模型適用范圍自??適應更新機制，得到兩種雙重自適應算法。在合理假設下，兩種雙重自適應算法??對實際最優(yōu)操作的正確

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]熱集成精餾系統(tǒng)建模、優(yōu)化與控制的若干問題研究[D]. 祝雪妹.浙江大學 2005



本文編號：3477915