核电站冷凝器优化设计.pdf

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1、第31卷第12期动力工程学报V0【．3lNO．122011年12月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringDec．2011文章编号：1674—7607(2011)12-094405中图分类号：TK264．11文献标识码：A学科分类号：470．30核电站冷凝器优化设计刘成洋，阎昌琪，王建军(哈尔滨工程大学核科学与技术学院，哈尔滨150001)摘要：核电站二回路系统中冷凝器的质量和尺寸是影响核电站总体重量、体积及布置等的重要因素．利用传热经验公式和冷凝器工业性试验结

2、果，建立了冷凝器热工水力数学模型，编制模型评价程序来验证模型的精确性，对冷凝器体积受冷却管外径、节距等设计参数影响的敏感性进行了分析，并利用不同的优化算法对冷凝器体积进行优化设计．结果表明：采用改进的自适应遗传算法能使冷凝器有更好的性能，冷凝器体积明显减小；冷凝器体积的减小能使整个核电站二回路布置更加紧凑，减小二回路事故的发生率，也便于冷凝器的设计制造．关键词：冷凝器；体积；自适应遗传算法；优化设计DesignOptimizationforCondenserofNuclearPowerPlantsLIU

3、Cheng—yang，YANChangqi，WANGJian—“(CollegeofNuclearScienceandTechnology，HarbinEngineeringUniversity，Harbin15000l，China)Abstract：Condenserisoneofthemostimportantequipmentinthesecondaryloopofnuclearpowerplant，ofwhichtheweightanddimensioninfluenceitstotalweig

4、ht，overallsizeandgeneralarrangement．Amathematicalmodelwasestablishedforthecondenser，usingheattransferempiricalformula，basedonrelevantindustrialtestresults．Toverifytheaccuracyofthecondenser，newprogramswerewritten．Meanwhile，thesensitivityoftheouterdiameter

5、andpitchofcoolingtubeandsomeotherdesignparame—tersinfluencethecondensersizewasalsoanalyzed．Fordesignoptimizationofthecondenser，variousoptimizationalgorithmswereusedbytakingthevolumeminimizationastheobjective．Resultsshowthat，comparedwiththeoriginalplan，th

6、econdenseroptimizedwithimprovedadaptivegeneticalgorithmhasbetterperformanceandcompactsize，whichmayhelptoreducetotalvolumeandcutaccidentrateforthesecondaryloop，andthereforemayfacilitatethedesignandfabricationofthecondenser．Keywords：condenser；volume；adapti

7、vegeneticalgorithm；designoptimization目前，国外已将如何降低核电站的重量和尺寸，设计，以减小冷凝器的重量和体积，具有重要的理论使其在布局上更为紧凑、设计上更为合理作为评价和现实意义．核电站技术水平的一项重要指标]．在大型核电站遗传算法是一种理论上具有全局范围内优化能中，冷凝器蒸汽负荷以及换热面积变得越来越大，百力的启发式搜索算法，并已在核工程领域得到广泛万千瓦核电机组其重量在2000t以上．因此，选择的应用_3．本文以冷凝器体积最小为目标，综合考合理的优化设计方法对核

8、电站冷凝器参数进行优化虑冷凝器冷却性能和结构强度等约束条件，分别采收稿日期：201卜03—01修订日期：2Ou一07—15作者简介：刘成洋(1987)，男，山东枣庄人，博士研究生，主要从事核动力装置性能与设备研究．电话(Te1．)：13836032029E—mail：rockllc2y3@163．corn．第12期刘成洋，等：核电站冷凝器优化设计用文献[4]中的复合形一遗传算法和自主开发的改进式中：Q为冷凝器热负荷，W；D为冷凝器蒸汽负自适