核電廠全廠失電狀態(tài)下主泵軸封應(yīng)急供水仿真模擬驗(yàn)證

黃秋蘭 王雪峰 謝政權(quán) 劉全友

（1.中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司，湖北 武漢 430223；2.中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

0　前言

隨著核電事業(yè)的快速發(fā)展，核電運(yùn)行仿真在核電領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。從有效提高運(yùn)行核電安全的角度，核電仿真技術(shù)在核電安全分析、安全評(píng)價(jià)、事故緩解措施分析、操縱員培訓(xùn)等方面，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

目前，我國(guó)在運(yùn)行的核電站基本上是壓水堆型，屬于第二代核電技術(shù)堆型或者是其改進(jìn)堆型。主泵是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中唯一的回轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備。軸封泵的軸封處于旋轉(zhuǎn)的泵軸和固定的外殼之間，是一種運(yùn)動(dòng)中的密封裝置，用以限制高溫高壓帶放射性的冷卻劑的泄漏。在全廠失電工況下，通過(guò)主泵軸封應(yīng)急供水系統(tǒng)對(duì)軸封進(jìn)行冷卻，防止發(fā)生LOCA事故。

因而對(duì)于主冷卻劑泵為軸封泵的核電機(jī)組，從安全的角度增加全廠失電工況下，主泵軸封應(yīng)急供水功能是很有必要的，在核電培訓(xùn)模擬機(jī)上模擬出功能效果即可以直觀的呈現(xiàn)出這種應(yīng)急措施的有效性。這種增加仿真模擬功能的工作一方面需要對(duì)原有模擬機(jī)的狀態(tài)有較深的認(rèn)識(shí)，對(duì)新增加的功能非常熟悉，另一方面需要有強(qiáng)大的模擬機(jī)軟件算法理論知識(shí)背景，能夠?qū)δM機(jī)各個(gè)模塊的每一個(gè)結(jié)構(gòu)，每一塊算法都能全面掌握并合理運(yùn)用，才能做好新功能和原模擬機(jī)的正確結(jié)合。本文就以在原模擬機(jī)上增加主泵軸封應(yīng)急供水的模擬功能為例詳細(xì)說(shuō)明了模擬機(jī)功能升級(jí)改造的具體流程，運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證，以及在方式方法上對(duì)各類(lèi)模擬機(jī)解決流網(wǎng)問(wèn)題，優(yōu)化流網(wǎng)算法等的實(shí)踐性意義。

1　選題的背景和意義

1.1　背景

為汲取日本福島核事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從安全角度規(guī)避全廠失電帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提高運(yùn)行核電廠安全水平的措施，通過(guò)演習(xí)培訓(xùn)不斷完善核應(yīng)急能力，綜合考慮核電廠在全廠失電 （Station Black Out以下簡(jiǎn)稱(chēng)SBO）工況下，核電設(shè)備需要具備防止反應(yīng)堆冷卻劑泵發(fā)生軸封小破口事故的應(yīng)對(duì)措施和保持必要的事故后監(jiān)測(cè)能力，模擬機(jī)需要跟隨實(shí)際機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的功能升級(jí)。2015年320MW機(jī)組模擬機(jī)進(jìn)行升級(jí)，要在原有模擬機(jī)上增加核電廠全廠失電狀態(tài)下主泵軸封應(yīng)急供水仿真模擬功能。

1.2　意義

軸封系統(tǒng)是主泵重要的輔助系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著對(duì)主泵進(jìn)行密封防止高溫高壓有放射性冷卻劑泄漏的重任，同時(shí)為主泵軸封提供必要的軸封水。主泵軸封系統(tǒng)的正常運(yùn)行是主泵運(yùn)行的必要條件，與主泵的安全、可靠運(yùn)行密切相關(guān)。在運(yùn)行中要嚴(yán)密監(jiān)視軸封系統(tǒng)的參數(shù)，一旦出現(xiàn)異常，需要按照相應(yīng)的事故處理規(guī)程和程序進(jìn)行操作。在核電廠全廠失電狀態(tài)下通過(guò)應(yīng)急供水方式可以防止軸封損壞造成放射性冷卻劑的泄露。通過(guò)對(duì)模擬機(jī)的升級(jí)改造，增加核電廠全廠失電狀態(tài)下主泵軸封應(yīng)急供水仿真模擬功能。核電操縱員通過(guò)模擬機(jī)可以對(duì)該狀態(tài)下的相應(yīng)操作進(jìn)行模擬，對(duì)提高核應(yīng)急反應(yīng)能力具有重要的意義。

2　研究的主要問(wèn)題

本文研究的主要問(wèn)題是如何在原有模擬機(jī)上增加核電廠全廠失電狀態(tài)下主泵軸封應(yīng)急供水功能，并進(jìn)行模擬驗(yàn)證。

2.1　主要研究問(wèn)題

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主要研究對(duì)象包含以下三點(diǎn)：

（1）流體系統(tǒng)建模的主要原理以及組成。主要包括流體建模相關(guān)方程、流體網(wǎng)絡(luò)的主要組成和模型程序結(jié)構(gòu)等內(nèi)容；

（2）主泵軸封應(yīng)急供水建模。主要包括流體網(wǎng)絡(luò)模型的改造和系統(tǒng)運(yùn)行等內(nèi)容；

（3）模擬驗(yàn)證。主要包括系統(tǒng)運(yùn)行工況和驗(yàn)證結(jié)果分析等內(nèi)容。

2.2　技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)實(shí)際機(jī)組增設(shè)主泵軸封應(yīng)急供水功能的設(shè)計(jì)，模擬機(jī)需消除與參考機(jī)組的差異，保持與參考機(jī)組的一致性，進(jìn)一步提升模擬機(jī)的性能，保障操縱員對(duì)模擬機(jī)培訓(xùn)功能的特定需求，新增的主泵軸封應(yīng)急供水模型的主要技術(shù)指標(biāo)體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：

（1）主泵軸封應(yīng)急供水模型軟件的模型仿真精度與模擬機(jī)原模型軟件的整體水平保持一致。

（2）對(duì)增加的系統(tǒng)功能模塊的物理過(guò)程進(jìn)行模擬，模型輸出信號(hào)的數(shù)值及物理趨勢(shì)與主控室的改造設(shè)計(jì)一致。

（3）模擬機(jī)教控盤(pán)臺(tái)上增加的盤(pán)裝設(shè)備整體布置，操作響應(yīng)與主控室盤(pán)臺(tái)的改造設(shè)計(jì)一致。

（4）模擬機(jī)操作盤(pán)臺(tái)上增加的盤(pán)裝設(shè)備的外觀及操控性能與主控室的改造設(shè)計(jì)一致。

2.3　技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)

目前國(guó)內(nèi)核電廠已投入使用或正在開(kāi)發(fā)的全范圍模擬機(jī)及類(lèi)似全范圍模擬機(jī)類(lèi)的產(chǎn)品，其工藝系統(tǒng)管網(wǎng)模型均需要基于同一個(gè)模型開(kāi)發(fā)平臺(tái)，不同系統(tǒng)的流網(wǎng)需要同一套流網(wǎng)子程序才能實(shí)現(xiàn)有效的聯(lián)調(diào)集成運(yùn)算。本次模擬主泵軸封應(yīng)急供水的方法是采用RINSIM平臺(tái)對(duì)增加的管網(wǎng)進(jìn)行建模，然后通過(guò)分析拆解原有模擬機(jī)的流網(wǎng)運(yùn)算，將RINSIM平臺(tái)生成的模型與原有模擬機(jī)的流網(wǎng)模型進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)連接，首次實(shí)現(xiàn)了不同平臺(tái)下不可壓縮流體網(wǎng)絡(luò)矩陣的耦合運(yùn)算，這一創(chuàng)新的方法突破了模型流網(wǎng)異網(wǎng)不能精確交互的技術(shù)瓶頸，為今后實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)不同平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的流網(wǎng)模型進(jìn)行集成運(yùn)算提供行之有效的技術(shù)保障。

3　研究方法及技術(shù)方案

針對(duì)研究的三個(gè)主要問(wèn)題，下面分三節(jié)分別論述研究的方法和技術(shù)實(shí)施方案

3.1　流體系統(tǒng)建模的主要原理以及組成

3.1.1流體系統(tǒng)建模遵循的主要方程以及計(jì)算的主要變量

流體系統(tǒng)建模遵循動(dòng)量平衡、質(zhì)量平衡以及能量守恒三大定律，對(duì)于氣相以及液相均獨(dú)立計(jì)算動(dòng)量、質(zhì)量以及能量方程。

動(dòng)量方程：

質(zhì)量方程：

流體系統(tǒng)主要計(jì)算壓力、流量、焓、溫度、熱傳遞、氣相濃度、沸騰和凝結(jié)率、濃度、反應(yīng)性、電導(dǎo)率、可溶化學(xué)濃度等重要參數(shù)，對(duì)于軸封應(yīng)急供水模型，主要關(guān)注的物理量為流量和壓力。

3.1.2模型的程序結(jié)構(gòu)

模型的程序結(jié)構(gòu)，如圖1所示，MST（主計(jì)算機(jī)同步任務(wù)管理，控制主計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)執(zhí)行）處于程序結(jié)構(gòu)的頂端，驅(qū)動(dòng) RTEXEC（實(shí)時(shí)執(zhí)行，由 MST驅(qū)動(dòng)，用于模擬機(jī)模型間的集成執(zhí)行）以及IEXEC（內(nèi)部執(zhí)行，用于實(shí)時(shí)多模型共同測(cè)試），均處于系統(tǒng)分析層（服務(wù)器層）。工程師層有控制模塊，控制模塊控制各程序段，各程序段控制模型內(nèi)各組件，組件由某些特定編碼的子程序構(gòu)成。

圖1　模擬機(jī)原有程序結(jié)構(gòu)圖

3.1.3流體網(wǎng)絡(luò)的主要組成

流體網(wǎng)絡(luò)主要是由節(jié)點(diǎn)（node）、連接（link）、壓力邊界（pressure boundary）、流體邊界（flow boundary）、熱邊界（heat boundary）和設(shè)備（泵、風(fēng)機(jī)、閥門(mén)、熱交換器）等組成。下面簡(jiǎn)要介紹節(jié)點(diǎn)以及流體通道的類(lèi)型。

（1）節(jié)點(diǎn)（node）

節(jié)點(diǎn)主要為常規(guī)型與汽輪機(jī)型，主泵軸封應(yīng)急供水主要應(yīng)用常規(guī)型。

（2）連接（link）

也就在這一年冬天，沈家再次失火。原因是已經(jīng)大腹便便的四太太身子不適，那一晚就請(qǐng)了個(gè)郎中來(lái)切脈問(wèn)藥，管家劉二上樓去拿茶葉，不料那燈盞卻倒了，落在了成捆的蠶絲堆上，火勢(shì)順勢(shì)而起。劉二不得不跳窗逃命，他也因此摔壞了一條腿。沈家不得不又靠賣(mài)田來(lái)維持生計(jì)。

連接有3種為質(zhì)量流量連接，和簡(jiǎn)單連接兩種。其中質(zhì)量流量連接用于連接節(jié)點(diǎn)之間，簡(jiǎn)單連接用于連接各種測(cè)量?jī)x表，如壓力變送器，溫度變送器等。主泵軸封應(yīng)急供水流體網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上運(yùn)用了以上兩種連接。

（3）邊界（boundary）

邊界有兩種，分別為壓力邊界、流量邊界。主泵軸封應(yīng)急供水流體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用了壓力邊界與流量，與原有電廠模型矩陣通過(guò)手動(dòng)賦值方式進(jìn)行連接。

3.1.4流體網(wǎng)絡(luò)

蒸汽、給水系統(tǒng)的模型建立在質(zhì)量、能量和動(dòng)量守恒的基礎(chǔ)上,無(wú)論是蒸汽系統(tǒng)還是給水系統(tǒng),實(shí)際上都是復(fù)雜的流體網(wǎng)絡(luò)?？紤]流體的壓力、流量與焓、溫度特性的差異,在模型中將流體網(wǎng)絡(luò)分成兩個(gè)通道分別進(jìn)行計(jì)算。現(xiàn)需要進(jìn)行仿真模擬的主泵軸封應(yīng)急供水為單相不可壓流體網(wǎng)絡(luò)，單相不可壓流體網(wǎng)絡(luò)數(shù)值用如下方法進(jìn)行求解。

泵的轉(zhuǎn)速與出口壓力是根據(jù)泵特性曲線進(jìn)行仿真

式中，P為泵的出口壓力，N為泵的歸一化轉(zhuǎn)速,F為通過(guò)泵的流量，a0，a1，a2由泵的特性曲線確定的常數(shù),通常用最小二乘法來(lái)計(jì)算。通過(guò)管道閥門(mén)的流量進(jìn)行線性化處理后可寫(xiě)成：

式中,V 為管道上的有效閥位,Ka為導(dǎo)納,P為節(jié)點(diǎn)壓力,下標(biāo)1為上一次的計(jì)算值。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)壓力點(diǎn),應(yīng)用質(zhì)量守恒方程：

對(duì)于 m個(gè)壓力點(diǎn)，n條流道，形成一個(gè) m×n矩陣，

式中，[A]為系數(shù)矩陣，[X]為未知量由 P、F構(gòu)成的矩陣，[C]為已知值的源項(xiàng)陣。逆止閥在模型中也作了考慮,凡通過(guò)逆止閥的流體具有單向性。

為了流網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性,采用快速稀疏陣求解；另外采用了圖形化建模使系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)變得快捷，調(diào)試變得直觀。

3.2　主泵軸封應(yīng)急供水建模

3.2.1主泵軸封應(yīng)急供水介紹

反應(yīng)堆冷卻劑泵 （主泵）是核電廠的重要設(shè)備之一，320MW機(jī)組反應(yīng)堆冷卻劑泵選用的是軸封泵，設(shè)有主泵軸封水注入系統(tǒng)，并由設(shè)備冷卻水為泵機(jī)組提供冷卻，以保證主泵正常運(yùn)行。全廠失電（SBO）工況下，擔(dān)任軸封注水功能的上充泵，擔(dān)任冷源動(dòng)力的設(shè)備冷卻水泵都因失電而停止運(yùn)行，此時(shí)主泵停泵，并在3分鐘左右完全停止惰轉(zhuǎn)。主泵直接與高溫高壓的反應(yīng)堆冷卻劑接觸，在同時(shí)喪失軸封水和設(shè)備冷卻水的情況下，主泵的軸密封將在15分鐘后由于高溫?fù)p壞，反應(yīng)堆冷卻劑從軸封損壞處泄漏，形成LOCA。為了防止SBO之后冷卻劑通過(guò)主泵軸封泄漏，需要為主泵提供持續(xù)的軸封注入水，避免發(fā)生LOCA。為了保證在SBO之后持續(xù)提供軸封注水，需要對(duì)上充系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，增設(shè)備用的柴油機(jī)往復(fù)上充泵及相關(guān)管道、閥門(mén)。改進(jìn)之后，備用泵能在SBO之后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)啟動(dòng)，從換料水箱吸水，提供持續(xù)的注水來(lái)冷卻主泵軸密封。軸封注水一部分通過(guò)泵殼進(jìn)入主系統(tǒng)，一部分通過(guò)控制泄漏流管線排放到硼回收系統(tǒng)的暫存箱儲(chǔ)存。對(duì)主泵軸封應(yīng)急供水功能的模擬機(jī)主要包括去除原有往復(fù)式上沖泵機(jī)組B列的設(shè)備及管線的模型；模擬增加的1臺(tái)電動(dòng)軸封注水泵機(jī)組，1臺(tái)小型發(fā)電機(jī)，1臺(tái)電動(dòng)閥，2臺(tái)逆止閥，2條相關(guān)系統(tǒng)管線，2個(gè)壓力儀表、1個(gè)流量?jī)x表，相關(guān)電氣、控制系統(tǒng)部分。主泵軸封應(yīng)急供水模擬部分的流程圖如圖2所示。

圖2　主泵軸封應(yīng)急供水模擬部分的流程圖

3.2.2流網(wǎng)模型改造

主泵軸封應(yīng)急供水管網(wǎng)從換料水箱出口接入，換料水箱的水經(jīng)過(guò)泵，閥門(mén)等一系列設(shè)備后注入軸封注水母管。增加的管網(wǎng)采用RINSIM平臺(tái)進(jìn)行建模，管網(wǎng)的入口與出口采用接口邊界處理，設(shè)備之間用節(jié)點(diǎn)隔開(kāi)，在模型中設(shè)置各條管線的流導(dǎo)，泵的曲線，閥門(mén)狀態(tài)，兩邊邊界的參數(shù)狀態(tài)，完成單調(diào)。模型圖如圖3所示：

圖3　主泵軸封應(yīng)急供水模型圖

從換料水箱來(lái)的流網(wǎng)邊界與軸封注水母管的流網(wǎng)邊界將與模擬機(jī)原有流網(wǎng)矩陣進(jìn)行耦合。原有模擬機(jī)流網(wǎng)矩陣換料水箱處的壓力傳遞給增加的RINSIM流網(wǎng)邊界，注水母管處的RINSIM流網(wǎng)邊界將流量傳遞給原有模擬機(jī)的流網(wǎng)矩陣。根據(jù)對(duì)于m個(gè)壓力點(diǎn)，n條流道，形成一個(gè) m×n矩陣，

在被接入的流網(wǎng)中，m個(gè)壓力點(diǎn)對(duì)應(yīng)化學(xué)與容積控制系統(tǒng)模型里的20個(gè)壓力節(jié)點(diǎn)，n條流道對(duì)應(yīng)化學(xué)與容積控制系統(tǒng)模型里的60條流道，從源項(xiàng)陣可以看到，當(dāng)流道數(shù)量位于第60條后，開(kāi)始節(jié)點(diǎn)計(jì)算。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)與流道的源項(xiàng)陣計(jì)算，從程序中找到增加的接入管網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)，將接入節(jié)點(diǎn)的源項(xiàng)進(jìn)行修改。對(duì)于原有模擬機(jī)換料水箱邊界處進(jìn)行質(zhì)量平衡計(jì)算。增加的管網(wǎng)在RINSIM平臺(tái)里生成模型程序，將原有模擬機(jī)流網(wǎng)流出流進(jìn)接口節(jié)點(diǎn)的壓力，焓值，硼濃度及電解質(zhì)濃度傳遞給RINSIM平臺(tái)里生成的模型。

增加和修改的模型程序處于模擬機(jī)的工程師層，完成流網(wǎng)模型程序的增加和修改以后，在模擬機(jī)的裝載文件中寫(xiě)入增加的模塊，裝載文件屬于系統(tǒng)分析層的配置文件，模塊寫(xiě)入配置文件是裝載調(diào)試的必要條件。導(dǎo)出變量以及變量的初始條件，將導(dǎo)出的變量加入到原有模擬機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在盤(pán)臺(tái)上增設(shè)人機(jī)操作接口，包括SBO工況下應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的啟停按鈕，軸封應(yīng)急注水泵的啟停按鈕，以及軸封應(yīng)急注水泵入口電動(dòng)隔離閥的開(kāi)關(guān)帶燈按鈕，這些操作接口能使整個(gè)增加的模塊與原有模擬機(jī)的模型一起帶載運(yùn)行和操作，在教控臺(tái)就地圖中，增加軸封應(yīng)急給水管網(wǎng)流程畫(huà)面。

3.2.3系統(tǒng)運(yùn)行

正常運(yùn)行時(shí)，上充流量的一部分，作為主泵的軸密封水，經(jīng)軸封過(guò)濾器濾掉＞2m的固體顆粒后，經(jīng)安全殼隔離閥V02-039/V02-040進(jìn)入主泵軸封水系統(tǒng)。軸封過(guò)濾器由并列的兩臺(tái)組成，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，軸封注入水流量通過(guò)上充流量分配閥V02-238調(diào)節(jié)。

全廠失電（SBO）工況下，擔(dān)任軸封注水功能的上充泵，擔(dān)任冷源動(dòng)力的設(shè)備冷卻水泵都因失電而停止運(yùn)行。此時(shí)引入全廠失電工況，6KV高壓廠變失效，6KV啟備變失效，柴油機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)失敗，如下圖：

圖4　引入全廠失電故障狀態(tài)

在盤(pán)臺(tái)上手動(dòng)啟動(dòng)SBO柴油發(fā)電機(jī)組S02-100，啟動(dòng)SBO柴油發(fā)電機(jī)組后，盤(pán)臺(tái)上軸封注水泵入口電動(dòng)隔離閥V02-902，SBO軸封注水泵S02-13得電。開(kāi)啟 V02-902，啟動(dòng) S02-13。

圖5　盤(pán)臺(tái)啟動(dòng)SBO軸封應(yīng)急供水設(shè)備狀態(tài)

SBO軸封應(yīng)急水泵達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，開(kāi)始對(duì)軸封提供持續(xù)供水。

圖6　SBO軸封應(yīng)急供水運(yùn)行狀態(tài)

3.3　模型測(cè)試結(jié)果

正常運(yùn)行工況時(shí)軸封注入水總流量為4t/h，通過(guò)上充流量分配閥V02-238進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)全廠失電之后，軸封應(yīng)急供水泵能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)啟動(dòng)，從換料水箱吸水，提供持續(xù)的注水，壓頭16.65MPa，流量4t/h，冷卻主泵軸密封。軸封注水一部分通過(guò)泵殼進(jìn)入主系統(tǒng)，一部分通過(guò)控制泄漏流管線排放到硼回收系統(tǒng)的暫存箱中儲(chǔ)存。

4　研究結(jié)論與分析

4.1　對(duì)主泵軸封應(yīng)急供水功能有效性驗(yàn)證

采集軸封供水流量運(yùn)行曲線，來(lái)驗(yàn)證在全廠失電狀態(tài)下主冷卻劑泵軸封應(yīng)急供水功能是否有效。軸封供水流量曲線如圖7所示。

曲線窗中顯示了三個(gè)參數(shù)的曲線趨勢(shì)，分別為主泵A軸封水流量pcxcvc070fz綠色曲線，主泵B軸封水流量pcxcvc080fz紅色曲線，軸封應(yīng)急供水泵的歸一化轉(zhuǎn)速cvpmpsbos13藍(lán)色曲線。為了讓三個(gè)參數(shù)的曲線都清晰的呈現(xiàn)在曲線工具窗中，在設(shè)置主泵A軸封水流量pcxcvc070fz的時(shí)候，將量程的上下限設(shè)置為0至10.0t/h，在設(shè)置主泵B軸封水流量pcxcvc080fz的時(shí)候，將量程的上下限設(shè)置為0至8.0t/h，這樣使兩條曲線的顯示狀態(tài)不重合，都能清晰的顯示在曲線監(jiān)視窗中，軸封應(yīng)急供水泵的歸一化轉(zhuǎn)速cvpmpsbos13的上下限設(shè)置為-1至1.2，使轉(zhuǎn)速狀態(tài)顯示在曲線窗的中部。在圖14中可看出，正常運(yùn)行，兩列流量分別為2.0t/h左右，軸封應(yīng)急供水泵的歸一化轉(zhuǎn)速為0，在全廠失電后，主泵軸封供水流量由設(shè)計(jì)額定流量下降為0，啟動(dòng)軸封應(yīng)急供水系統(tǒng)后，軸封應(yīng)急供水泵的歸一化轉(zhuǎn)速逐漸上升至1額定轉(zhuǎn)速后保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，兩列軸封供水流量逐漸恢復(fù)為設(shè)計(jì)額定流量，分別為2.0t/h左右。供水流量的變化趨勢(shì)驗(yàn)證了主泵軸封應(yīng)急供水功能的有效性。

圖7　軸封供水流量曲線

4.2　對(duì)不同的不可壓縮流網(wǎng)矩陣耦合功能驗(yàn)證

圖8　不同流網(wǎng)軸封供水流量曲線

通過(guò)對(duì)RINSIM平臺(tái)下建模生成的模型計(jì)算出的流量輸出曲線和原有模擬機(jī)的流網(wǎng)矩陣的流量傳遞變量值曲線的對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證不同平臺(tái)里流網(wǎng)矩陣間傳遞計(jì)算的耦合性。

曲線窗中顯示了兩個(gè)參數(shù)的曲線趨勢(shì)，分別為RINSIM平臺(tái)里模型變量主泵軸封應(yīng)急供水總流量flow1sbo_fpnt(1)綠色曲線，主泵軸封供水母管流量pcxcvc040fz_1紅色曲線。兩個(gè)變量的單位為kg/s，量程范圍為-5.0kg/s至5.0kg/s。從圖7中可以看出正常運(yùn)行時(shí)，主泵軸封應(yīng)急供水總流量flow1sbo_fpnt(1)的值為0，曲線趨勢(shì)位于曲線顯示窗的正中間，主泵軸封供水母管流量pcxcvc040fz_1為正常供水設(shè)計(jì)值1.1kg/s左右。在全廠失電后，主泵軸封供水母管流量由設(shè)計(jì)額定流量下降為 0，啟動(dòng)軸封應(yīng)急供水系統(tǒng)后，flow1sbo_fpnt(1)與pcxcvc040fz_1的曲線趨勢(shì)完全一致，曲線窗中紅色和綠色的曲線重合在一起，由兩邊流網(wǎng)分別計(jì)算兩條曲線趨勢(shì)一致，數(shù)值實(shí)時(shí)吻合，驗(yàn)證了不同平臺(tái)下不可壓縮流網(wǎng)矩陣計(jì)算的耦合性。

4.3　結(jié)論

通過(guò)對(duì)主冷卻劑泵軸封供水流量曲線的分析，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，流量處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，在全廠失電狀態(tài)后，軸封供水總流量由設(shè)計(jì)額定流量降為0，當(dāng)啟動(dòng)軸封應(yīng)急供水系統(tǒng)后，主泵軸封供水總流量逐漸恢復(fù)到設(shè)計(jì)額定流量，主泵軸封應(yīng)急供水功能得到了有效驗(yàn)證。連續(xù)平滑的并且趨勢(shì)一致的流量曲線驗(yàn)證了流網(wǎng)矩陣連接的正確性，實(shí)現(xiàn)了流網(wǎng)的有效耦合。通過(guò)對(duì)改造過(guò)程的詳細(xì)分析、計(jì)算、建模和驗(yàn)證，完成了模擬機(jī)的升級(jí)改造。實(shí)踐出了適用于不同的不可壓縮流體網(wǎng)絡(luò)矩陣耦合的解決方法，仿真結(jié)果驗(yàn)證了模型的正確性和有效性。