10 MW高温气冷堆燃耗自动测量监控方案设计

对燃耗测量过程的自动管理是10 MW球床式高温气冷堆集散控制系统的重要组成部分,目前元件球的燃耗只能采用手动模式进行测量。为提高运行效率,该文设计了燃耗自动测量流程。采用串行异步的方式实现实时数据通信,通过组态软件在上位机开发用户监控界面,由此实现了燃耗测量流程的全数字化控制,替代了原模拟屏与操作台结合的监控方式。现场调试结果表明该系统功能完整,界面友好,能够满足实际运行需要。     

球床式高温气冷堆燃耗测量随机误差的影响分析

球床式高温气冷堆燃料球多次通过堆芯,卸出堆芯的燃料球将由燃耗测量装置测量其燃耗,达到设定阈值的将按乏燃料处理,否则将返回堆芯继续裂变发热。而燃耗测量会具有随机误差,从而可能对燃料循环过程产生影响。该文改进了球床高温气冷堆燃料球运行历史的Monte Carlo模拟程序MCPHS,对燃耗测量的随机误差进行了模拟,对燃料循环过程的影响进行了分析。结果表明卸料燃耗均值、燃料球通过堆芯次数均值、堆芯燃耗分布对于燃耗测量误差并不敏感,而燃料球卸料燃耗分布、卸料燃耗最大值和最小值及燃料球通过堆芯最大值和最小值对于燃耗测量误差很敏感。     

高温气冷堆在线燃耗测量系统的设计考虑--燃料球的冷却时间对燃耗测量的影响

利用堆芯总量程序包KORIGEN和蒙特卡罗程序MCNP4A软件分别模拟计算燃料球的燃耗和高纯锗(HPGe)探测器的响应,研究球床式高温气冷堆的燃料球在不同燃耗和不同冷却时间等测量条件下的燃耗测量不确定性问题。通过HPGeγ谱仪对燃烧过的燃料元件进行模拟!谱结果分析,如果用裂变核素137Cs作为燃耗测量的标示核素,要使燃耗测量系统的计数统计不确定度达到5%水平,燃料球的冷却时间不能低于6d,且燃耗测量时间至少需要15s。     

基于组态软件水处理厂监控系统设计

根据水处理厂工艺流程及控制要求,本文提出了水处理厂监控系统的设计方案。应用组态软件设计了监控系统,组态了系统的硬件通讯架构。系统采用PC+PLC分布式结构,以PLC为下位机,以组态王软件编写监控界面,PLC与上位机采用Profibus现场总线通信,实现对现场设备的实时监控。系统具有自动运行、远程操作、报警、数据曲线显示、报表生成等功能,并能显示水处理厂工艺流程和现场设备运行情况。     

洗衣机自动控制系统的设计

洗衣机模拟运行控制系统是一套模拟洗衣机程控器动作的微机智能测量控制系统。本文介绍了洗衣机模拟运行控制系统中软硬件的设计与实现,提出了一种以单片机为核心的全自动洗衣机实现方法,阐述了系统硬件结构及其工作原理,说明了自动洗衣机的工作流程,设计了软件控制程序。本方案提供了四种基本洗衣过程,洗衣方式的选择可以通过控制面板的按键完成,系统还具有对洗衣的状态进行监控和指示的功能。本方案能满足普通家庭的需要。     

基于MCNP模型10MW高温气冷实验堆燃耗测量误差分析与实验研究

 10MW高温气冷实验堆(HTR-10)的燃耗测量系统通过测量燃料球内裂变产物¹³⁷Cs发出的γ射线进而间接确定燃料球的燃耗,测量结果的准确性直接影响着反应堆的安全性和经济性。利用HTR-10现有的设备条件,设计并实施了提升器偏转实验,使燃料球逐步偏离正常测量位,改变球心与准直器轴线的相对位置,得到了偏离角度与计数率之间的对应关系,进而确定燃料球球心与准直器轴线的周向偏移量。通过MCNP程序建立HTR-10燃耗测量系统模型,模拟γ光子从燃料球发出,经过提升器、密封法兰、准直器直到被HPGe晶体探测器捕捉的全过程。利用MCNP模型可以模拟在不同径向偏离情况下的实验过程,通过与实验结果的对比,确定燃料球球心偏离准直器轴线的径向偏移量。     

显示器画面排布和信息提示对监控效率的影响

基于眼动跟踪技术,通过实验操控和设计,记录被试在监控显示器分画面有无间隙下以及分画面的不同排布序列下的眼动数据。并结合调查问卷分析视觉搜索效率,探讨监控管理流程中是否给予监控人员提示对监控效率的影响。结果表明,采用有间隙的、水平序列的监控分画面排布时,监控人员发现问题画面的效率更高,被试对有间隙监控界面的平均注视时长（42 183 ms）显著小于无间隙界面的（53 480 ms）,对水平序列监控界面的平均注视时长（2 6899 ms）显著小于无间隙界面的（5 4925 ms）;在给予监控人员信息提示下,监控效率显著提高。建议企业从3方面优化监控管理流程:在监控界面各分界面之间留有间隙;监控界面的各分画面的序列方式采取水平向序列;监控管理流程中应对监控人员给予合适的提示。     

路灯集中监控及综合节能系统设计与开发

利用电参数采集模块和智能控制器设计了一套路灯集中监控及综合节能自动监控系统。该系统通过经纬度开关灯、半夜灯、调压照明、隔杆(盏)亮灯方式等控制方式实现了综合节能。论文详细介绍了系统设计方法、网络结构、监控界面和系统功能。     

联合站监控系统的上位机设计与实现

根据采油联合站的工艺流程和控制流程及计算机控制系统的设计要求,采用高性能的工控机作为上位机,结合可编程控制器及其输入/输出模块,构成一部小型微机测控系统。本文详细阐述监控系统的上位机设计与实现,按照建立应用程序的基本步骤,设计出了主画面、实时趋势、报警等界面,对监控系统进行仿真,实现了人机一体化,实现了联合站生产过程的自动监控的设计。广泛应用于油田联合站,保证了油田的稳产高效,为日后建立更大规模的计算机自动控制系统奠定了坚实的基础。     

光子晶体微球综合表征信息的自动化采集

为了提高光子晶体微球相关信息的采集效率,将自动化技术与光子晶体微球信息采集流程结合,探究光子晶体微球信息自动化采集系统的组成与操作流程.采用模块组合的方法,运用Python软件配合机械臂、显微镜及光谱仪等硬件控制系统,设计一套光子晶体微球信息自动化采集系统.利用清晰度比较、轮廓分析、数据曲线寻峰等图像识别和数据处理技术,实现光子晶体微球的自动对焦、尺寸测量以及光谱数据的采集和寻峰.实验验证了所设计系统对光子晶体微球信息自动化采集的可行性和采集效率.     

高温气冷堆 Fuzzy-Smith 控制系统的仿真研究

结合１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）数学模型的推导和控制系统的设计，介绍解决大延迟系统控制的Ｆｕｚｚｙ－Ｓｍｉｔｈ预估控制器。热工动特性中，堆芯部分用集中参数近似，冷却剂用分布参数处理；蒸汽发生器分为预热段、蒸发段、过热段，建立高温气冷堆的数学模型。扰动量为从额定核功率１００％减小到３０％，调节氦风机的转速和给水流量使主蒸汽出口温度跟随给定值。仿真结果表明，Ｆｕｚｚｙ－Ｓｍｉｔｈ预估控制器兼顾了Ｆｕｚｚｙ控制和Ｓｍｉｔｈ预估控制器的优点，既对延迟特性有较好的补偿作用，又对被控对象参数变化有较强的适应能力，适合于高温气冷堆控制系统设计。     

乏燃料在加速器驱动的次临界模块式HTGR中的燃烧

环状模块式高温气冷堆 (HTGR)采用包覆颗粒燃料 ,其乏燃料经过一段时间的堆外冷却后 ,可以再利用。研究了 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料在加速器驱动的次临界堆中燃烧的物理可行性。给出了功率为 30 MW次临界堆概念设计 ,利用 MCNP程序模拟中子在次临界堆内的输运过程 ,利用 ORIGEN2程序进行燃耗计算。结果表明 :加速器驱动的次临界气冷堆具有可靠的次临界度和低的功率密度 ,用于燃烧 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料 ,从能源利用的角度考虑 ,可以获得约 2 0 %的额外收益     

HTR-10初装堆芯及过渡过程物理计算分析

选取石墨球与燃料球均匀混合作为１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）的初始装料方案，利用高温堆物理模拟程序ＶＳＯＰ及二维ＳＮ程序，分析计算了初始装料时ＨＴＲ－１０堆芯进水反应性效应、控制棒及第二停堆系统反应性当量，研究了初装堆向平衡态过渡过程中的临界性、单球最大功率、最大比燃耗等变化情况。结果表明：ＨＴＲ－１０初装堆的进水反应性效应比平衡态小；控制棒及第二停堆系统反应性当量比平衡态的大。但是，初装堆冷态下反应性控制系统当量裕量比平衡态小；过渡过程中有效增殖因数在很小范围内变化，燃料最大比燃耗不超过１００ＧＷｄ／ｔ。     

化学热管系统在高温堆上的应用

高温气冷堆产生的高温工艺热的应用研究是能源领域的课题之一。本文论述了利用甲烷水蒸汽的可逆反应的化学热管系统及其在高温气冷堆远距离输热方面的应用。报导了清华大学核能技术设计研究院设计的 ３． ５ ＭＷ化学热管系统。该系统用 ＣＨ４和水蒸汽作为重整工作对，采用二级甲烷化反应器。介绍了系统主要设备——Ｈｅ加热、热交换器型的重整器的结构设计。     

HTR-10热气导管试验参数测量采集和保护系统

高温气冷实验反应堆（ＨＴＲ－１０）的热气导管和它的同轴外壳,连接邻近分开布置的反应堆和蒸汽发生器压力壳,管内外分别流过高温（９５０℃）和反向的低温（３０℃）氦气,它的热性能实验已在氦气工程试验回路上完成。实验回路中的热气导管试验段具有可拆卸的高密封要求的三层壳结构,它的内部参数的测量和信号的引出使用了数种经过予先试验过的压力壳贯穿结构。试验中需要连续测量的信号达７０多个,运用计算机采集监控技术,开发了一套智能化的数据实时采集、显示和处理系统,兼有监控、报警、保护等功能,并通过联网在其它微机上显示回路和试验装置内部的运行状况。在经历了５００ｈ的实验考验后,系统性能稳定可靠。     

HTR-10 工程投资控制方法及软件设计

简要介绍了１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）工程投资控制系统的设计情况和软件开发状况。对核工程的投资控制方法进行了探讨，在传统的投资与进度联合控制方法的基础上，提出了从项目管理者角度进行宏观投资与进度联合控制的想法。在此基础上，着重介绍了成本曲线（Ｓ曲线）和靶心图的基本概念，并对靶心图进行了改进，采用等值靶心图方法实现联合控制。通过相应投资控制软件的开发，可以看到在项目管理中按步骤、由简单到复杂地应用先进的项目管理技术，是符合我国国情的、较为实际的方法。     

HTR-10平衡态运行方式研究

为了使１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）运行在安全、经济的状态下，研究了５次通过、８次通过和１０次通过三种运行方式下平衡态ＨＴＲ－１０堆芯的特性，利用高温气冷堆物理设计程序 ＶＳＯＰ对所选方案进行分析计算。结论表明：在最大燃耗不超过１０１ ＧＷｄ／ｔ的条件下，增大燃料球通过堆芯的次数并缩短每次通过堆芯所需的时间，将会使乏燃料平均燃耗提高，使ＨＴＲ－１０的燃料得到更有效的利用。     

用频域控制理论分析HTR-10蒸汽发生器流动不稳定性

１０ ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）蒸汽发生器是管内直流蒸汽发生器，且工作压力为 ４． ０ ＭＰａ，流动不稳定性必须给予重视。本文应用频域控制理论研究 ＨＴＲ－１０蒸汽发生器两相流密度波不稳定性，对蒸汽发生器的传热和流动建立了数学模型，利用线性微扰原理和Ｌａｐｌａｃｅ变换推导出闭环系统的特征方程，应用频域控制理论中的Ｎｙｑｕｉｓｔ稳定性定理判断系统的稳定性，在此基础上编制了ＡＤＩＳ程序，并应用此程序分析ＨＴＲ－１０蒸汽发生器的稳定性。结果表明，ＨＴＲ－１０蒸汽发生器在设计负荷下是渐近稳定的。