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基于优化算法的华龙一号设备冷却水系统配置研究

于沛 侯婷 赵伟光

于沛, 侯婷, 赵伟光. 基于优化算法的华龙一号设备冷却水系统配置研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S2): 1-6. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0001
引用本文: 于沛, 侯婷, 赵伟光. 基于优化算法的华龙一号设备冷却水系统配置研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S2): 1-6. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0001
Yu Pei, Hou Ting, Zhao Weiguang. Evaluation of Component Cooling System based on Optimization Algorithm in HPR1000[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S2): 1-6. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0001
Citation: Yu Pei, Hou Ting, Zhao Weiguang. Evaluation of Component Cooling System based on Optimization Algorithm in HPR1000[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S2): 1-6. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0001

基于优化算法的华龙一号设备冷却水系统配置研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0001
详细信息
    作者简介:

    于 沛(1985—),女,高级工程师,现主要从事核电站工艺系统研发和设计工作,E-mail:pnec@163.com

  • 中图分类号: TL421+.1

Evaluation of Component Cooling System based on Optimization Algorithm in HPR1000

  • 摘要: 针对电厂设备冷却水等冷链系统的设计余量大、冬季供水温度低等问题,提供了一套创新设计方法,该方法可用于在总体设计阶段确定系统配置和运行方案。首先基于系统热平衡的基本原理,建立热工评估模型;基于满足安全和运行条件下尽可能提高经济性的指导思想,建立经济性评估模型;然后基于优化设计的基本原理,开发多目标优化算法及分析程序;最后应用上述程序处理系统设计中的多目标优化问题,最终实现系统方案评估。给出了华龙一号设备冷却水系统优化评估结果,使电厂经济性明显提高;突破传统过于依赖设计经验、定量分析不充分的单线设计流程;在多专业、多变量设计方案调整及参数优化时,采用软件决策辅助人工决策,缩短设计耗时、提高准确度。

     

  • 图  1  系统优化范围

    Figure  1.  System Optimization Scope

    图  2  优化步骤

    Figure  2.  Optimization Steps

    图  3  板式换热器结构图

    Figure  3.  Structural Diagram of Plate Heat Exchanger

    图  4  系统整体优化结果散点图

    Figure  4.  Scatter Diagram of Overall System Optimization Results

    图  5  供水温度与系统总费用关系

    Figure  5.  Relationship between Supply Water Temperature and Total System Cost

    表  1  NHGA-MO算法性能测试结果

    Table  1.   Performance Test Results of NHGA-MO Agorithm

    变量数测试函数最优值NHGA-MO计算值最大偏差值/10−8平均偏差值/10−8
    最优最差平均
    10−4189.82−4189.82−4189.82−4189.82−3.04−3.04
    20−8379.65−8379.65−8379.65−8379.65−3.04−3.03
    30−12569.50−12569.487−12569.098−12549.291−1.607×105−3.096×103
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    表  2  变量母型值及优化范围

    Table  2.   Master Value and Optimization Range of Variables

    优化变量母型值下限上限
    RRI供水温度/℃352638
    乏池热侧出口温度/℃37.083539
    乏池冷侧流量/(m3·h−1450405495
    冷冻水冷侧流量/(m3·h−1332280350
    三废冷侧流量/(m3·h−112.110.8913.31
    海水侧流量/(m3·h−1190017102090
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    表  3  系统整体典型优化方案及母型方案优化目标

    Table  3.   Overall Typical Optimization Scheme of the System and Optimization Objectives of the Master Scheme

    方案重量/
    t
    比值/
    %
    体积/
    m3
    比值/
    %
    费用/
    亿元
    比值/
    %
    耗电/
    kw
    比值/
    %
    母型方案4321006361004.541001270100
    优化方案139791.954385.43.9687.2105282.8
    优化方案242899.159393.24.0589.257945.6
    优化方案340593.857189.83.8785.299278.1
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    表  4  变量优化结果

    Table  4.   Variable Optimization Results

    优化变量母型值优化后
    RRI供水温度/℃3532.82
    乏池热侧出口温度/℃37.0835
    乏池冷侧流量/(m3·h−1450405
    冷冻水冷侧流量/(m3·h−1332280.02
    三废冷侧流量/(m3·h−112.113.31
    海水侧流量/(m3·h−119001710.84
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  • [1] 李丙栋. 超多目标演化算法及其应用研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2017: 1-35.
    [2] TIAN Y, WANG H D, ZHANG X Y, et al. Effectiveness and efficiency of non-dominated sorting for evolutionary multi- and many-objective optimization[J]. Complex & Intelligent Systems, 2017, 3(4): 247-263.
    [3] YUAN Y, XU H, WANG B, et al. A new dominance relation-based evolutionary algorithm for many-objective optimization[J]. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 2016, 20(1): 16-37. doi: 10.1109/TEVC.2015.2420112
    [4] 刘益萍. 高维多目标进化优化理论与方法[D]. 徐州: 中国矿业大学, 2017: 9-17.
    [5] 过晓芳. 超多目标优化问题的几种进化算法研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2015: 1-9.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-18
  • 修回日期:  2022-10-07
  • 刊出日期:  2022-12-31

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