CN113434803B - 热动转换系统的热功率计算方法、装置、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种热动转换系统的热功率计算方法、装置、介质及设备，热动转换系统包括一回路和二回路，一回路包括第一主泵和堆芯，二回路包括第二主泵和蒸汽发生器，所述方法包括：确定堆芯的核功率、热动转换系统的散热损失功率以及蒸汽发生器中工质的焓升；确定第一主泵对一回路内工质做功的第一工质热功率，以及第二主泵对二回路内工质做功的第二工质热功率；根据核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。这样，基于核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率，可以提高确定热动转换系统热功率的准确性。
Description
技术领域
本公开涉及核能发电技术领域，具体地，涉及一种热动转换系统的热功率计算方法、装置、介质及设备。
背景技术
钠冷快堆，即钠冷快中子反应堆(Sodium-cooled Fast Reactor简称SFR)，是一种快中子增殖反应堆，其具有高燃料利用率和高固有安全性等突出优势。钠冷快堆的功率是表征钠冷快堆的特性参数中非常重要的特征物理量，包括核功率和热功率。其中，核功率与中子通量密切相关，随堆内中子通量的变化而瞬变；热功率与核功率、冷却剂参数相关，并相对于核功率具有滞后性。
钠冷快堆的运行过程中，理论上核功率与热功率是相等的，即堆芯产生多少核功率，冷却剂带走相同量的热功率。因此，相关技术中，根据钠冷快堆的堆芯中子通量计算核功率，进而得到钠冷快堆的热功率。
发明内容
本公开的目的是提供一种热动转换系统的热功率计算方法、装置、介质及设备，以解决反应堆核功率测量准确性较低的问题。
为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种热动转换系统的热功率计算方法，所述热动转换系统包括一回路和二回路，所述一回路包括第一主泵和堆芯，所述二回路包括第二主泵和蒸汽发生器，所述方法包括：
确定所述堆芯的核功率、所述热动转换系统的散热损失功率以及所述蒸汽发生器中工质的焓升；
确定所述第一主泵对所述一回路内工质做功的第一工质热功率，以及所述第二主泵对所述二回路内工质做功的第二工质热功率；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述热动转换系统包括电加热装置，在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，包括：
确定所述一回路传递到所述二回路的热功率是否能够维持所述二回路内工质的流动；
在能够维持所述二回路内工质流动的情况下，确定不启动所述电加热装置；
所述方法还包括：在无法维持所述二回路内工质流动的情况下，根据所述核功率以及所述散热损失功率确定所述电加热装置的加热功率；
启动所述电加热装置，并以所述加热功率为目标功率对所述二回路内工质进行加热；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述加热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述热动转换系统包括事故排热装置；
所述方法还包括：计算维持所述事故排热装置在备用工况下的散热功率；
所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率，包括：
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述散热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者。
可选地，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
可选地，所述净化热功率Q2是通过以下公式计算得到的：
Q2＝m×cp×ΔT；
其中，m为净化系统中工质的质量流量，cp为净化系统中工质的比热容，ΔT为净化系统中进、出口工质的温差。
可选地，所述焓升Q3是通过以下公式计算得到的：
Q2＝M×(H-h)；
其中，M为蒸汽发生器中工质的流量，H为经过所述蒸汽发生器后工质的焓值，h为经过所述蒸汽发生器前工质的焓值。
本公开实施例的第二方面，提供一种热动转换系统的热功率计算装置，包括：
第一确定模块，被配置为用于确定所述堆芯的核功率、所述热动转换系统的散热损失功率以及所述蒸汽发生器中工质的焓升；
第二确定模块，被配置为用于确定所述第一主泵对所述一回路内工质做功的第一工质热功率，以及所述第二主泵对所述二回路内工质做功的第二工质热功率；
计算模块，被配置为用于根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述热动转换系统包括电加热装置，所述热功率计算装置还包括：第三确定模块，被配置为用于在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，确定所述一回路传递到所述二回路的热功率是否能够维持所述二回路内工质的流动；并
在能够维持所述二回路内工质流动的情况下，确定不启动所述电加热装置；
第四确定模块，被配置为用于在无法维持所述二回路内工质流动的情况下，根据所述核功率以及所述散热损失功率确定所述电加热装置的加热功率；并
启动所述电加热装置，并以所述加热功率为目标功率对所述二回路内工质进行加热；并
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述加热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述热动转换系统包括事故排热装置；
所述计算模块，还被配置为用于计算维持所述事故排热装置在备用工况下预热的预热消耗功率；并
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述散热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者。
可选地，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
可选地，所述净化热功率Q2是通过以下公式计算得到的：
Q2＝m×cp×ΔT；
其中，m为净化系统中工质的质量流量，cp为净化系统中工质的比热容，ΔT为净化系统中进、出口工质的温差。
可选地，所述焓升Q3是通过以下公式计算得到的：
Q2＝M×(H-h)；
其中，M为蒸汽发生器中工质的流量，H为经过所述蒸汽发生器后工质的焓值，h为经过所述蒸汽发生器前工质的焓值。
本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。
本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面任一项所述方法的步骤。
通过上述技术方案，至少可以达到以下技术方案：
通过确定堆芯的核功率、热动转换系统的散热损失功率以及蒸汽发生器中工质的焓升；确定第一主泵对一回路内工质做功的第一工质热功率，以及第二主泵对二回路内工质做功的第二工质热功率；根据核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。这样，基于核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率，可以提高热功率的准确性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统二回路的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种反应堆堆容器的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的另一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的另一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统的热功率计算装置的框图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
需要说明的是，在本公开中，说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必理解为描述特定的顺序或先后次序。同理，术语“S13”、“S21”等是用于区别方法步骤，而不必理解为描述特定的执行顺序。
由于U-235的宏观裂变截面受到堆内中子能谱的影响而变化，并随着堆芯燃耗的加深而减小，因此在快堆不同功率台阶运行时，需要对功率量程通道进行校刻。堆外核测系统对核功率进行显示，核功率显示值在经常校准的前提下，可以比较准确显示核功率，而且能反映堆内中子通量的变化率等参数，进而基于堆芯保护系统对堆芯提供保护。
在发生事故的情况下，例如堆芯瞬态工况下，核反应裂变瞬间改变，热动转换系统带走的热功率无法瞬间跟随核功率变化，热功率与核功率不匹配，可能导致堆外核测系统无法及时调整冷却参数，容易引发钠冷快堆安全事故。因此，准确地计算热功率显得尤为重要，不仅涉及段时间内核功率监测，更涉及钠冷快堆的安全运行。
钠冷快堆采用堆外核测系统进行核功率测量，其中包括源量程、中间量程、功率量程三个通道。源量程主要用于次临界状态下堆内中子通量的测量；中间量程主要用于低功率下堆芯核功率的测量；功率量程主要用于正常功率运行期间的核功率测量。
在介绍本公开实施例的方法之前，首先介绍一下热动转换系统。参见图1所示，热动转换系统包括一回路和二回路，一回路包括堆芯、第一主泵、热交换器。其中，一回路设置在堆容器中，堆容器可以参考图3所示。堆芯设置有控制棒，控制棒的棒位可以表征核反应的裂变强度。二回路包括第二主泵、热交换器、蒸汽发生器和相应的管路。由图1可见，一回路的工质与二回路的工质在热交换器中相互隔离，二回路的工质在蒸汽发生器中与外界隔离，可以有效防止二回路中工质例如钠进入到大气环境中，可以有效地防止大气污染。
图2是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统二回路的示意图。二回路包括两个相同的子回路。其中，每一子回路包括：热交换器、过热器、蒸汽发生器、缓冲罐、第二主泵和相应的连接管路。热交换器用于将一回路中携带的热功率传递到二回路，过热器用于在二回路内工质过热的情况下，对二回路进行保护，蒸汽发生器用于将二回路工质携带的热功率传递到三回路的工质，缓冲罐用于在二回路内工质流速太快的情况下进行缓冲，第二主泵用于在电力作用下，提供二回路内工质流动的动力以及在提供动力的同时对二回路内工质做功。在具体实施时，一回路和二回路内的工质均为钠。
参见图3所示，堆容器可以包括斜肩膀，直筒段和下封头，在斜肩膀，直筒段和下封头外壁面设置有保温层，通常堆容器整体位于堆坑中。
图4是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图，所述方法包括以下步骤。
在步骤S11中，确定堆芯的核功率、热动转换系统的散热损失功率以及蒸汽发生器中工质的焓升。
在步骤S12中，确定第一主泵对一回路内工质做功的第一工质热功率，以及第二主泵对二回路内工质做功的第二工质热功率。
在步骤S13中，根据核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。
在具体实施时，通过测量蒸汽发生器内工质的温度、压力、流量等数据，可以计算出工质在蒸汽发生器中产生的焓升。
第一主泵对一回路内工质做功的第一工质热功率P1，以及第二主泵对二回路内工质做功的第二工质热功率P2可以通过如下公式计算：
P＝a×eb-n；
其中，a和b为主泵的曲线拟合参数，n为主泵的转速。
第一主泵和第二主泵的转速由核功率确定，例如，通过核功率的大小标定第一主泵和第二主泵的转速大小。
进一步地，基于热平衡原理，热功率+热源项＝散热项，即Q热功率+Q热源项＝Q散热项，那么，Q热功率＝Q散热项-Q热源项。其中，Q热源项等于核功率、第一工质热功率以及第二工质热功率之和，Q散热项等于散热损失功率和焓升之和。
上述基于热平衡的方式计算热动转换系统的热功率，计算得到的热功率与核功率进行比较，可以通过计算得到的热功率对核功率进行标定，在核功率测量仪表示值，计算核功率与热功率之间的相对偏差，并子啊相对偏差不超过允许范围的情况下，核功率仪表对热功率或者核功率进行显示，避免堆外核测系统的仪表显示值与真实核功率之间出现较大差异，可以精确地监测钠冷快堆的运行状况，保障运行安全性。
上述技术方案，通过确定堆芯的核功率、热动转换系统的散热损失功率以及蒸汽发生器中工质的焓升；确定第一主泵对一回路内工质做功的第一工质热功率，以及第二主泵对二回路内工质做功的第二工质热功率；根据核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。这样，基于核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率，可以提高热功率的准确性。进而提高核反应堆以及热动转换系统运行的安全性和稳定性。
在上述实施例的基础上，所述热动转换系统包括电加热装置，其中，所述加热装置包括覆盖在所述二回路的管路上的加热丝，用于对二回路内工质做功加热。
图5是根据一示例性实施例示出的另一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图，在步骤S13中，在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，包括以下步骤。
在步骤S21中，确定一回路传递到二回路的热功率是否能够维持二回路内工质的流动。
在步骤S22中，在能够维持二回路内工质流动的情况下，确定不启动电加热装置。
所述方法还包括以下步骤：在步骤S23中，在无法维持二回路内工质流动的情况下，根据核功率以及散热损失功率确定电加热装置的加热功率。
在步骤S24中，启动电加热装置，并以加热功率为目标功率对二回路内工质进行加热。
在步骤S25中，根据核功率、散热损失功率、焓升、加热功率、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。
具体地，在步骤S21中，维持二回路内工质流动，例如，二回路内工质为钠，维持二回路内钠能够以液态流动，将热量带到蒸汽发生器。值得说明的是，维持二回路内工质流动包括一回路传递到二回路的热功率加上第二主泵提供的第二工质热功率，减去散热损失功率和焓升之和后的热功率，能够维持二回路内工质不凝固，以在第二主泵的动力输出作用下，使得二回路内工质保持在二回路内流动。
例如，可以通过设置核功率阈值，在核功率小于核功率阈值的情况下，表征一回路传递到二回路的热功率不能够使得二回路内工质在第二主泵的动力输出作用下，保持在二回路内流动，在核功率大于等于核功率阈值的情况下，表征一回路传递到二回路的热功率能够使得二回路内工质在第二主泵的动力输出作用下，保持在二回路内流动。电加热装置处于备用状态，输入加热功率为零。
在电加热装置处于启动状态下，热动转换系统的热功率等于核功率加上加热功率加上第一工质热功率加上第二工质热功率之和，减去散热损失功率、焓升之和。
在上述实施例的基础上，所述热动转换系统包括事故排热装置，参见图1所示，事故排热装置直接与核反应堆连接，第一主泵内的工质一部分经热交换器将热量传递到二回路，一部分经过事故排热装置，将热量传递到事故排热装置，用于维持事故排热装置在备用工况下的预热过程。
图6是根据一示例性实施例示出的另一种热动转换系统的热功率计算方法的流程图，所述方法还包括以下步骤：在步骤S31中，计算维持事故排热装置在备用工况下的散热功率。
在步骤S13中，所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率，包括：
在步骤S131中，根据核功率、散热损失功率、焓升、散热功率、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率。
具体地，针对事故排热装置在备用工况下的散热功率，通过公式Q＝m×cp×ΔT计算，其中，m为事故排热装置内工质的质量流量，cp为事故排热装置内工质的比热容，ΔT为事故排热装置内工质进、出口的温差。
进一步地，热动转换系统的热功率等于核功率加上第一工质热功率加上第二工质热功率之和，减去散热损失功率、焓升、散热功率之和。
在一种实施方式中，若电加热装置处于启动状态，则热动转换系统的热功率等于核功率加上加热功率加上第一工质热功率加上第二工质热功率之和，减去散热损失功率、焓升、散热功率之和。
采用上述技术方案，充分考虑事故排热装置在备用工况下的散热功率，可以提高计算得到的热动转换系统的热功率准确性，有利于提高核反应发电过程中的安全性和稳定性。
在上述实施例的基础上，所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者。
在上述实施例的基础上，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
可选地，在计算容器散热损失功率时，α为堆容器外壁面、保温层及堆坑空气之间的等效传热系数，A为堆容器散热外壁的表面积，如图3所示，堆容器散热外壁的表面积包括斜肩膀、直筒段和下封头的外表面积，Δt为堆容器散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
在管路容器散热损失功率时，α为管路外壁面、保温层及堆坑空气之间的等效传热系数，可以理解此处管路外壁面包括一回路、二回路的管路外壁面，A为管路外壁的表面积，Δt为管路外壁与外壁周围空气之间的温差。
以图2为例，二回路管路散热损失功率包括第1-4段管路散热损失功率，第1段管路散热损失功率可以包括热交换器、热交换器到过热器管路、过热器到蒸汽发生器管路的散热损失功率；第2段管路散热损失功率可以包括蒸汽发生器、蒸汽发生器到缓冲罐管路的散热损失功率；第3段管路散热损失功率可以包括缓冲罐、缓冲罐到第二主泵管路、第二主泵的散热损失功率；第3段管路散热损失功率可以包括第二主泵到热交换器管路的散热损失功率。
在上述实施例的基础上，所述净化热功率Q2是通过以下公式计算得到的：
Q2＝m×cp×ΔT；
其中，m为净化系统中工质的质量流量，cp为净化系统中工质的比热容，ΔT为净化系统中进、出口工质的温差。
可以理解的是，净化热功率Q2为一回路、二回路净化系统的总功率。
在上述实施例的基础上，所述焓升Q3是通过以下公式计算得到的：
Q2＝M×(H-h)；
其中，M为蒸汽发生器中工质的流量，H为经过所述蒸汽发生器后工质的焓值，h为经过所述蒸汽发生器前工质的焓值。
具体地，热动转换系统包括三回路，三回路包括蒸汽发生器、汽轮机和相应的管路，其中，管路内工质可以为水。M为蒸汽发生器中水的流量，示例地，可以通过在蒸汽发生器中设置流量计测量水的流量。h为水经过蒸汽发生器前的焓值，H为水经过蒸汽发生器后的水蒸气焓值，水蒸气用于对汽轮机做功，并在放热后重新沿管路进入蒸汽发生器。
基于相同的发明构思，本公开还提供一种热动转换系统的热功率计算装置，用于执行上述实施例提供的热动转换系统的热功率计算方法的步骤，该装置可以以软件、硬件或者两者相结合的方式实现热动转换系统的热功率计算方法。图7是根据一示例性实施例示出的一种热动转换系统的热功率计算装置100的框图，如图7所示，所述装置100包括：第一确定模块110、第二确定模块120计算模块130。
其中，第一确定模块110，被配置为用于确定所述堆芯的核功率、所述热动转换系统的散热损失功率以及所述蒸汽发生器中工质的焓升；
第二确定模块120，被配置为用于确定所述第一主泵对所述一回路内工质做功的第一工质热功率，以及所述第二主泵对所述二回路内工质做功的第二工质热功率；
计算模块130，被配置为用于根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
上述装置基于核功率、散热损失功率、焓升、第一工质热功率以及第二工质热功率计算热动转换系统的热功率，可以提高热功率的准确性。进而提高核反应堆以及热动转换系统运行的安全性和稳定性。
可选地，所述热动转换系统包括电加热装置，所述热功率计算装置还包括：第三确定模块，被配置为用于在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，确定所述一回路传递到所述二回路的热功率是否能够维持所述二回路内工质的流动；
在能够维持所述二回路内工质流动的情况下，确定不启动所述电加热装置；
第四确定模块，被配置为用于在无法维持所述二回路内工质流动的情况下，根据所述核功率以及所述散热损失功率确定所述电加热装置的加热功率；
启动所述电加热装置，并以所述加热功率为目标功率对所述二回路内工质进行加热；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述加热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述热动转换系统包括事故排热装置；
所述计算模块130，还被配置为用于计算维持所述事故排热装置在备用工况下的散热功率；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述散热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率。
可选地，所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者。
可选地，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
可选地，所述净化热功率Q2是通过以下公式计算得到的：
Q2＝m×cp×ΔT；
其中，m为净化系统中工质的质量流量，cp为净化系统中工质的比热容，ΔT为净化系统中进、出口工质的温差。
可选地，所述焓升Q3是通过以下公式计算得到的：
Q2＝M×(H-h)；
其中，M为蒸汽发生器中工质的流量，H为经过所述蒸汽发生器后工质的焓值，h为经过所述蒸汽发生器前工质的焓值。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
此外值得说明的是，为描述的方便和简洁，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，其所涉及的部分并不一定是本发明所必须的，例如，第一确定模块110和第二确定模块120，在具体实施时可以是相互独立的装置也可以是同一个装置，本公开对此不作限定。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一项所述热动转换系统的热功率计算方法的步骤。
本公开实施例还提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现任一项所述热动转换系统的热功率计算方法的步骤。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。该电子设备700可以被配置为一堆外核测装置，用于根据堆芯的各项参数，提供冷却控制、控制棒的棒位控制、功率显示、运行监控等。以执行上述热功率计算方法，实现对核反应堆热功率的准确计算。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的热动转换系统的热功率计算方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如管路内工质温度数据、空气温度数据、主泵转速数据等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，用于展示计算得到的热功率以及采集的主泵转速数据等，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括至少一个扬声器，用于输出音频信号，例如在核功率过大时输出警示音。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的热动转换系统的热功率计算方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的热动转换系统的热功率计算方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的热动转换系统的热功率计算方法。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (6)
1.一种热动转换系统的热功率计算方法，其特征在于，所述热动转换系统包括一回路和二回路，所述一回路包括第一主泵和堆芯，所述二回路包括第二主泵和蒸汽发生器，所述方法包括：
确定所述堆芯的核功率、所述热动转换系统的散热损失功率以及所述蒸汽发生器中工质的焓升；
确定所述第一主泵对所述一回路内工质做功的第一工质热功率，以及所述第二主泵对所述二回路内工质做功的第二工质热功率；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述热动转换系统包括电加热装置，在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，包括：
确定所述一回路传递到所述二回路的热功率是否能够维持所述二回路内工质的流动；
在能够维持所述二回路内工质流动的情况下，确定不启动所述电加热装置；
所述方法还包括：在无法维持所述二回路内工质流动的情况下，根据所述核功率以及所述散热损失功率确定所述电加热装置的加热功率；
启动所述电加热装置，并以所述加热功率为目标功率对所述二回路内工质进行加热；
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述加热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述热动转换系统包括事故排热装置；
所述方法还包括：计算维持所述事故排热装置在备用工况下的散热功率；
所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率，包括：
根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述散热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者，其中，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述净化热功率Q2是通过以下公式计算得到的：
Q2＝m×cp×ΔT；
其中，m为净化系统中工质的质量流量，cp为净化系统中工质的比热容，ΔT为净化系统中进、出口工质的温差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焓升Q3是通过以下公式计算得到的：
Q2＝M×(H-h)；
其中，M为蒸汽发生器中工质的流量，H为经过所述蒸汽发生器后工质的焓值，h为经过所述蒸汽发生器前工质的焓值。
4.一种热动转换系统的热功率计算装置，其特征在于，所述热动转换系统包括一回路和二回路，所述一回路包括第一主泵和堆芯，所述二回路包括第二主泵和蒸汽发生器，所述热功率计算装置包括：
第一确定模块，被配置为用于确定所述堆芯的核功率、所述热动转换系统的散热损失功率以及所述蒸汽发生器中工质的焓升；
第二确定模块，被配置为用于确定所述第一主泵对所述一回路内工质做功的第一工质热功率，以及所述第二主泵对所述二回路内工质做功的第二工质热功率；
计算模块，被配置为用于根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述热动转换系统包括电加热装置，所述热功率计算装置还包括：第三确定模块，被配置为用于在所述根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率之前，确定所述一回路传递到所述二回路的热功率是否能够维持所述二回路内工质的流动；并在能够维持所述二回路内工质流动的情况下，确定不启动所述电加热装置；
第四确定模块，被配置为用于在无法维持所述二回路内工质流动的情况下，根据所述核功率以及所述散热损失功率确定所述电加热装置的加热功率；并启动所述电加热装置，并以所述加热功率为目标功率对所述二回路内工质进行加热；并根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述加热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述热动转换系统包括事故排热装置；
所述计算模块，还被配置为用于计算维持所述事故排热装置在备用工况下的散热功率；并根据所述核功率、所述散热损失功率、所述焓升、所述散热功率、所述第一工质热功率以及所述第二工质热功率计算所述热动转换系统的热功率；
所述散热损失功率包括容器散热损失功率、管路散热损失功率以及净化系统中净化过程中的净化热功率中的至少一者，其中，所述容器散热损失功率和/或管路散热损失功率Q1是通过以下公式计算得到的：
Q1＝α×A×Δt；
其中，α为等效传热系数，A为散热外壁的表面积，Δt为散热外壁与散热外壁周围空气之间的温差。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
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