一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法及装置，包括用于模拟生成燃料球的燃料球生成模块；用于模拟生成球容器的球容器生成模块；用于模拟生成排放管道的球流管道生成模块；以及用于模拟生成分配组件的分配组件生成模块；所述球流管道生成模块还用于模拟生成输送管道，输送管道用于将燃料球输送回第一球容器。本发明专利技术在3KEYMASTER仿真平台上模拟高温气冷堆燃料球系统，保证了高温气冷堆全范围模拟机按时完成，同时，生成的系统可用于运行人员培训，帮助运行人员认识、熟悉高温气冷堆燃料球系统；以及用于燃料球系统控制验证、帮助控制系统设计人员优化燃料球系统控制策略以及帮助运行人员验证系统规程。

Method and device for generating fuel ball system for simulating high temperature gas cooled reactor

The invention discloses a generating method and device for simulating a fuel ball system of a high temperature gas-cooled reactor, including a fuel ball generating module for simulating the generation of fuel balls, a spherical container generating module for simulating the generation of a spherical container, a spherical flow pipe generating module for simulating the generation of a discharge pipe, and a distribution module for simulating the generation of a fuel ball. The spherical flow pipeline generation module is also used to simulate the generation of a conveying pipe for conveying fuel balls back to the first spherical container. The invention simulates the fuel ball system of high temperature gas-cooled reactor on the 3KEYMASTER simulation platform, guarantees that the full range simulator of high temperature gas-cooled reactor is completed on time. At the same time, the generated system can be used for training operators, helping operators understand and familiarize themselves with the fuel ball system of high temperature gas-cooled reactor, and for verification and assistance of fuel ball system control. Help control system designers optimize fuel ball system control strategies and help operators verify system procedures.

【技术实现步骤摘要】
一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法和装置
本专利技术涉及核电站运行管理领域，尤其涉及一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法和装置。
技术介绍
模块式球床型反应堆的重要特点之一就是堆芯由流动的球形燃料元件组成，由于其有利的几何形状，可实现不停堆换料。新燃料供应系统、燃料装卸系统和乏燃料贮存系统是实现此功能的主要系统，也是高温气冷堆特有的核岛辅助系统，统称为燃料球系统。燃料球系统利用重力和气动两种方式输送和装卸燃料元件。气动方式是利用气动提升系统实现燃料元件的自下而上输送，实现燃料元件再循环、输送新燃料和卸出乏燃料。同时，核电站全范围模拟机是核电站操作员培训和考试取照的必备设备，也是其他相关人员培训和设计验证、工程分析的良好工具。而燃料球系统是高温气冷堆的特有系统，系统复杂度大，包含了大量的非标准设备，比如输送单一器、左转向器、右转向器、汇聚器、分配器、停球器、燃耗测量定位器、旋转桥、计数器等，IO点占整个核岛系统的1/3，可以说燃料球系统仿真模拟是全范围模拟机的一项关键工作。但目前各个核电厂仿真平台上都没有相关的建模工具，没有能力实时模拟燃料球在管道内的运动，也没有能力模拟燃料球系统的各种非标设备。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法，实现了在3KEYMASTER仿真平台上模拟高温气冷堆燃料球系统，保证了高温气冷堆全范围模拟机按时完成，同时，生成的系统可用于运行人员培训，帮助运行人员认识、熟悉高温气冷堆燃料球系统；以及用于燃料球系统控制验证，帮助控制系统设计人员优化燃料球系统控制策略，以及帮助运行人员验证系统规程。本专利技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：提供一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法，其特征在于，包括：S1、模拟生成若干完好和破损的燃料球；S2、模拟生成第一球容器，用于容纳所述完好和破损的燃料球；S3、模拟生成与所述第一球容器连通的至少两条排放管道，用于将所述第一球容器中容纳的所述完好和破损的燃料球排出；S4、模拟生成与每一所述排放管道连通的分配组件，用于对经所述排放管道排放出的完好和破损的燃料球进行分离；S5、模拟生成与所述分配组件连通的至少两个输送管道，其中，至少一条输送管道用于将经分离后的燃料球输送回所述第一球容器。优选的，步骤S3中还包括生成两端分别于与所述第一球容器以及排放管道连通的卸料装置，用于对所述第一球容器内容纳的燃料球进行卸料以及分离出所述破损的燃料球，使得完好的燃料球通过所述排放管道排出。优选的，步骤S3中还包括生成设置于每一所述排放管道上的至少一个第一球阀、至少一个第一球路节点以及至少一个第一计数器；所述第一球阀和第一球路节点用于控制所述完好的燃料球的输送；所述第一计数器用于确定在每一所述排放管道内输送的完好的燃料球的数量以及输送方向。优选的，步骤S4中，所述分配组件包括模拟生成的至少两个第一分配器、旋转桥以及至少两个汇聚器；每一所述第一分配器一端与所述排放管道对应连通，另一端分别与所述旋转桥以及一汇聚器连通；每一所述汇聚器一端与所述输送管道对应连通，另一端分别与所述旋转桥以及与之对应的第一分配器连通；通过每一所述第一分配器的燃料球部分直接进入与所述第一分配器对应连通的汇聚器，部分通过所述旋转桥进入到其他汇聚器；每一所述汇聚器用于将经与之对应连通的所述第一分配器直接进入的部分燃料球、经其他第一分配器以及所述旋转桥进入的部分燃料球进行混合，以此来实现对于所述完好的燃料球的分配。优选的，步骤S5中还包括生成至少两个第二球容器以及一条回收管道；每一所述输送管道一端与汇聚器对应连通，另一端与所述第二球容器对应连通，所述第二球容器用于暂存经所述汇聚器混合的燃料球；所述一条回收管道连接任意一第二球容器，形成回收支路，所述回收支路上的第二球容器内暂存的燃料球经所述回收支路输送回所述第一球容器。优选的，步骤S5中还包括生成设置于所述回收支路上的输送单一器、至少一个第二球阀、第二分配器、至少一个第二计数器以及至少一个第二球路节点；所述回收支路上的第二球容器与所述输送单一器、第二分配器依次设置；所述输送单一器与所述第二分配器之间设有至少一个第二计数器及至少一个第二球阀；所述第二分配器与所述第一球容器之间设有至少一个第二球路节点、至少一个第二球阀以及至少一个第二计数器；所述输送单一器用于接收所述回收支路上的第二球容器内暂存的燃料球，并将所述燃料球送入所述回收管道，并通过所述回收管道输送回所述第一球容器内；所述第二球阀以及第二球路节点用于控制所述燃料球的输送；所述第二计数器用于确定通过所述回收支路被输送回所述第一球容器内的燃料球的数量以及输送方向。优选的，步骤S5中还包括生成通用故障，用于产生模拟的输送单一器、汇聚器、第一分配器和第二分配器、第一球阀和第二球阀、旋转桥以及第一计数器和第二计数器故障故障，对所述故障进行提示，并提供所述故障的应对方案。优选的，所述第一球容器和第二球容器均由球容器模块生成；若卸球标志关闭，则输入球输入脉冲信号，根据所述球输入脉冲信号向所述第一球容器和/或第二球容器中输入燃料球，待输入的燃料球数目达到预定数目时停止输入，并输出球存在标识；若卸球标志打开，则输入球输入脉冲信号，根据所述球输入脉冲信号计算当前所述第一球容器和/或第二球容器中的总球数，并根据所述总球数以及预设的卸球速率计算球输出脉冲信号，且根据所述球输出脉冲信号从所述第一球容器和/或第二球容器中输出燃料球。优选的，所述卸料装置由卸料装置模块生成，所述卸料装置接收所述球输出脉冲信号，并根据所述球输出脉冲信号对所述第一球容器内容纳的燃料球进行卸料以及分离出所述破损的燃料球。优选的，所述排放管道、输送管道以及回收管道均由球流管道模块生成，且所述排放管道、输送管道以及回收管道均包括简单模式和复杂模式；所述简单模式为通过重力驱动所述燃料球从入口到出口单向流动，且流动时间为预设流动时间；所述复杂模式为根据气力输送理论驱动所述燃料球进行双向流动。优选的，所述输送单一器由输送单一器模块生成，所述输送单一器包括设置在所述输送单一器入口的、用于接收和释放燃料球的第一接球杯以及设置在所述输送单一器出口的、用于释放和接收燃料球的第二接球杯；若所述第一接球杯有燃料球，则所述第一接球杯顺时针旋转，达到限位死点后在所述输送单一器的入口处释放所述第一接球杯中的燃料球，且所述燃料球被所述第二接球杯接收；若所述第二接球杯有燃料球，则所述第二接球杯逆时针旋转，达到限位死点后在所述输送单一器的出口处释放所述第二接球杯中的燃料球，且同时所述第一接球杯接收其他燃料球。另一方面，还提供一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成装置，包括：燃料球生成模块，用于模拟生成若干完好和破损的燃料球；球容器生成模块，用于模拟生成第一球容器，所述第一球容器容纳所述完好和破损的燃料球；流管道模块生成模块，用于模拟生成与所述第一球容器连通的至少两条排放管道，所述排放管道将所述第一球容器中容纳的所述完好和破损的燃料球排出；分配组件生成模块，用于模拟生成与每一所述排放管道连通的分配组件，所述分配组件用于对经所述排放管道排放出的完好和破损的燃料球进行分离；所述流管道模块生成模块还用于模拟生成与所述分配组件连通的至少两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法，其特征在于，包括：S1、模拟生成若干完好和破损的燃料球；S2、模拟生成第一球容器，用于容纳所述完好和破损的燃料球；S3、模拟生成与所述第一球容器连通的至少两条排放管道，用于将所述第一球容器中容纳的所述完好和破损的燃料球排出；S4、模拟生成与每一所述排放管道连通的分配组件，用于对经所述排放管道排放出的完好和破损的燃料球进行分离；S5、模拟生成与所述分配组件连通的至少两个输送管道，其中，至少一条输送管道用于将经分离后的燃料球输送回所述第一球容器。

【技术特征摘要】
1.一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成方法，其特征在于，包括：S1、模拟生成若干完好和破损的燃料球；S2、模拟生成第一球容器，用于容纳所述完好和破损的燃料球；S3、模拟生成与所述第一球容器连通的至少两条排放管道，用于将所述第一球容器中容纳的所述完好和破损的燃料球排出；S4、模拟生成与每一所述排放管道连通的分配组件，用于对经所述排放管道排放出的完好和破损的燃料球进行分离；S5、模拟生成与所述分配组件连通的至少两个输送管道，其中，至少一条输送管道用于将经分离后的燃料球输送回所述第一球容器。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中还包括生成两端分别与所述第一球容器以及排放管道连通的卸料装置，用于对所述第一球容器内容纳的燃料球进行卸料以及分离出所述破损的燃料球，使得完好的燃料球通过所述排放管道排出。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中还包括生成设置于每一所述排放管道上的至少一个第一球阀、至少一个第一球路节点以及至少一个第一计数器；所述第一球阀和第一球路节点用于控制所述完好的燃料球的输送；所述第一计数器用于确定在每一所述排放管道内输送的完好的燃料球的数量以及输送方向。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述分配组件包括模拟生成的至少两个第一分配器、旋转桥以及至少两个汇聚器；每一所述第一分配器一端与所述排放管道对应连通，另一端分别与所述旋转桥以及一汇聚器连通；每一所述汇聚器一端与所述输送管道对应连通，另一端分别与所述旋转桥以及与之对应的第一分配器连通；通过每一所述第一分配器的燃料球部分直接进入与所述第一分配器对应连通的汇聚器，部分通过所述旋转桥进入到其他汇聚器；每一所述汇聚器用于将经与之对应连通的所述第一分配器直接进入的部分燃料球、经其他第一分配器以及所述旋转桥进入的部分燃料球进行混合，以此来实现对于所述完好的燃料球的分配。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S5中还包括生成至少两个第二球容器以及一条回收管道；每一所述输送管道一端与汇聚器对应连通，另一端与所述第二球容器对应连通，所述第二球容器用于暂存经所述汇聚器混合的燃料球；所述一条回收管道连接任意一第二球容器，形成回收支路，所述回收支路上的第二球容器内暂存的燃料球经所述回收支路输送回所述第一球容器。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S5中还包括生成设置于所述回收支路上的输送单一器、至少一个第二球阀、第二分配器、至少一个第二计数器以及至少一个第二球路节点；所述回收支路上的第二球容器与所述输送单一器、第二分配器依次设置；所述输送单一器与所述第二分配器之间设有至少一个第二计数器及至少一个第二球阀；所述第二分配器与所述第一球容器之间设有至少一个第二球路节点、至少一个第二球阀以及至少一个第二计数器；所述输送单一器用于接收所述回收支路上的第二球容器内暂存的燃料球，并将所述燃料球送入所述回收管道，并通过所述回收管道输送回所述第一球容器内；所述第二球阀以及第二球路节点用于控制所述燃料球的输送；所述第二计数器用于确定通过所述回收支路被输送回所述第一球容器内的燃料球的数量以及输送方向。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S5中还包括生成通用故障，用于产生模拟的输送单一器、汇聚器、第一分配器和第二分配器、第一球阀和第二球阀、旋转桥以及第一计数器和第二计数器故障，对所述故障进行提示，并提供所述故障的应对方案。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一球容器和第二球容器均由球容器模块生成；若卸球标志关闭，则输入球输入脉冲信号，根据所述球输入脉冲信号向所述第一球容器和/或第二球容器中输入燃料球，待输入的燃料球数目达到预定数目时停止输入，并输出球存在标识；若卸球标志打开，则输入球输入脉冲信号，根据所述球输入脉冲信号计算当前所述第一球容器和/或第二球容器中的总球数，并根据所述总球数以及预设的卸球速率计算球输出脉冲信号，且根据所述球输出脉冲信号从所述第一球容器和/或第二球容器中输出燃料球。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述卸料装置由卸料装置模块生成，所述卸料装置接收所述球输出脉冲信号，并根据所述球输出脉冲信号对所述第一球容器内容纳的燃料球进行卸料以及分离出所述破损的燃料球。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述排放管道、输送管道以及回收管道均由球流管道模块生成，且所述排放管道、输送管道以及回收管道均包括简单模式和复杂模式；所述简单模式为通过重力驱动所述燃料球从入口到出口单向流动，且流动时间为预设流动时间；所述复杂模式为根据气力输送理论驱动所述燃料球进行双向流动。11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输送单一器由输送单一器模块生成，所述输送单一器包括设置在所述输送单一器入口的、用于接收和释放燃料球的第一接球杯以及设置在所述输送单一器出口的、用于释放和接收燃料球的第二接球杯；若所述第一接球杯有燃料球，则所述第一接球杯顺时针旋转，达到限位死点后在所述输送单一器的入口处释放所述第一接球杯中的燃料球，且所述燃料球被所述第二接球杯接收；若所述第二接球杯有燃料球，则所述第二接球杯逆时针旋转，达到限位死点后在所述输送单一器的出口处释放所述第二接球杯中的燃料球，且同时所述第一接球杯接收其他燃料球。12.一种仿真高温气冷堆燃料球系统的生成装置，其特征在于，包括：燃料球生成模块，用于模拟生成若干完好和破损的燃料球；球容器生成模块，用于模拟生成第一球容器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周树勇，王芋丁，蔡瑞忠，章旋，曹建亭，
申请(专利权)人：中广核北京仿真技术有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44