[发明专利]高压加热器建模方法、装置和计算机设备

权利要求书

1.一种高压加热器建模方法，其特征在于，包括：

获取高压加热器的结构信息以及运行时预设观测点的状态数据；

利用所述预设观测点的状态数据、所述高压加热器的结构信息以及预设的建模计算方程建立所述高压加热器的疏水流量模型、壳侧压力模型以及水位计算模型，其中，所述建模计算方程包括流量计算方程、壳侧方程以及水位计算方程，所述疏水流量模型基于所述流量计算方程得到，所述壳侧压力模型基于所述壳侧方程得到，所述壳侧方程基于质量平衡方程和能量平衡方程得到，所述水位计算模型基于水位计算方程得到，所述水位计算方程包括凝结水容积算式和管道水位算式；

利用所述疏水流量模型、所述壳侧压力模型以及所述水位计算模型进行混合建模，生成高压加热器模型；

所述流量计算方程包括：

F＝ρu^A，

F＝cv(P1-P2+ΔPZ)1/2，

cv＝(ρA²2g_c/K_lo_ss)^1/2，ΔPZ＝ρg(z1-z2)/gc；

其中，P为高压加热器管道压力，z为管道高度，U为流体平均流速，ρ为流体密度，h_l为总摩擦损耗，g为重力加速度，g_c为牛顿定律的比例因子，下标1和2分别表示管道的上游和下游，K_loss为摩擦损耗系数，A为流道截面积，cv为流动导纳，ΔP_Z为静压头，F为质量流率，u为平均流速；

所述质量平衡方程包括：

能量平衡方程包括：

其中，M为汽包壳侧介质总量，H为汽包壳侧介质总焓，W_g,in为进入汽包壳侧气相的流量，W_g,out为离开汽包壳侧气相的流量，W_l,in为进入汽包壳侧液相的流量，W_l,out为离开汽包壳侧液相的流量，h_g,in为进入汽包壳侧气相的比焓，h_l,in为进入汽包壳侧液相的比焓，h_g为汽包壳侧饱和汽比焓，hl为汽包壳侧饱和水比焓；

所述汽包壳侧凝结水容积包括：

式中，V_sw为汽包壳侧饱和水体积，V_s为汽包壳侧有效容积，ρ_s为汽包壳侧密度，ρ′为汽包壳侧分压力下饱和汽密度，ρ″为汽包壳侧压力下饱和水密度；

所述管道水位算式包括：

L≤L_min，则有V_p＝0；

V_sw≤V_well，则有：

V_swV_well，则有

其中，L为水位，V_P为管束被淹体积，V_P0为管束所占体积，D_w为水井内径，V_well为水井容积，D_s为壳侧内径。

2.根据权利要求1所述的高压加热器建模方法，其特征在于，所述状态数据包括蒸汽状态数据、疏水状态数据、给水状态数据以及壳侧状态数据。

3.根据权利要求1所述的高压加热器建模方法，其特征在于，还包括：

利用所述预设观测点的状态数据及预设的IAPWS-IF97算式建立所述高压加热器中水和水蒸气的物质流焓模型，并将所述物质流焓模型与所述高压加热器模型进行混合建模。