(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111447003.6 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 李银龙　毕凌峰　杨浩昱　卿浩　 聂超　杨冬　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 张宇鸽 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) F22B 29/06(2006.01) F22B 37/42(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种失电事故下超 （超） 临界锅炉受热面安 全性计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种失电事故下超(超)临界 锅炉受热面安全性计算方法， S1， 获取数据： 所述 数据包括锅炉各受热面稳态运行时的工质参数 和失电后的瞬态运行参数； S2， 建立质量守恒、 能 量守恒和动量守恒方程， 将S1中获取的数据代入 所述三个守恒方程计算得到锅炉各节点当前的 质量、 焓值、 压力、 温度和密度； S3， 根据S2计算得 到的锅炉各节点当前的质量、 焓 值、 压力、 温度和 密度， 判断锅炉受热面的安全性， 为锅炉是否需 要配备紧急补水泵、 紧急补水泵的选型、 输水量 及压头提供依据。 能对锅炉受热面不同布置方式 和不同结构进行计算， 可得到失电后受热面内热 力参数变化， 为紧急补水泵的选型提供了依据。 权利要求书2页 说明书16页 附图11页 CN 114398749 A 2022.04.26 CN 114398749 A 1.一种失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征在于， 包括以下过 程： S1， 获取数据： 所述数据包括锅炉各受热面稳态运行时的工质参数和失电后的瞬态运 行参数； S2， 建立质量守恒、 能量守恒和动量守恒方程， 将S1中获取的数据代入所述三个守恒方 程计算得到锅炉各节点当前的质量、 焓值、 压力、 温度和密度； S3， 根据S2计算得到的锅炉各节点当前的质量、 焓值、 压力、 温度和密度， 判断锅炉受热 面的安全性。 2.根据权利要求1所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征 在于， 在S2前， 当需要计算金属管壁蓄热时， 计算得到金属管壁内壁处与工质的对流传热系 数与管壁温度， 根据对流换热系 数计算工质吸热量， S2中的能量守恒方程根据工质的吸热 量计算能量守恒得到焓值， 进 而得到锅炉各节点当前的温度。 3.根据权利要求1所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征 在于， 三个守恒方程计算前， 假设管子进口压力为稳态运行时的进口压力， 假设管子进口密 度为稳态运行时第一个节点压力和焓值对应的密度， 通过假设的管子进口压力和密度， 计 算得到各节点当前的压力和密度， 并对计算得到的压力和密度进行迭代验证。 4.根据权利要求3所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征 在于， 根据假设密度， 通过动量守恒方程和能量守恒方程计算得到第一个节点的压力和焓 值， 进而得到第一个节点新的密度， 假设密度和新计算的密度之差的绝对值如果满足误差， 则继续后面节点的计算， 如果不满足误差， 则将计算出 的新的密度重新带入动量守恒方程 和能量守恒方程计算， 直到满足误差 。 5.根据权利要求3所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征 在于， 在密度满足误差后， 一直计算到最后一个节点， 得到一个新的出口压力值， 此时压力 的误差是相对误差 如果满足此相对误差， 则计算下一个时层， 如果不满足相对 误差， 采用逐步逼近的方法修正 如果 大于0， 变为原来数值的bs倍， bs＝ 0.995； 如果 小于0， 变为原来数值的1/bs倍， 并且之后bs＝bs+(1 ‑bs)*0.5, 随着迭代次数增加逐步变大， 增加的程度越来越小， 逐步逼近某一个值， 直到相对误差 满足计算要求， 为j时层n+1节点流体压力， Pa； pout为管子出口压力， 即最后一个节点的压力， Pa； 为j时层第一个节点 流体压力， Pa。 6.根据权利要求3所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征 在于， 各节点当前的压力通过计算工质流动的压力损失得出， 包括管段摩 擦压降、 管段重力 压降、 加速压降、 局部压降、 进口压降、 出口压降， 计算管段摩擦压降和管段重力压降部分 时， 分别计算 不同状态的工质压力变化。 7.根据权利要求1所述的失电事故下超(超)临界锅炉受热面安全性计算方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114398749 A 2在于， 受热面稳态运行时的工质参数为锅炉稳态运行时锅炉受热面内工质的热力参数， 包 括受热面进出口压力、 流量和温度， 从而计算得到每一个节点的焓值、 压力、 密度、 温度、 流 量， 每一个管段的平均温度， 每两个节点间的重位压降、 摩擦压降、 加速压降、 局部压降、 进 口压降和出口压降， 进 而得到总体压降， 以及工质储量； 失电后的瞬态工质参数锅炉失电后瞬态运行时锅炉受热面内工质热力参数随时间变 化的数值， 包括每一个节点的焓值、 压力、 密度、 温度、 流量， 每一个管段的平均温度， 每两个 节点间的重位压降、 摩 擦压降、 加速压降、 局部压降、 进口压降和出口压降， 进而得到总体压 降， 以及工质储量。 8.一种失电事故下超(超)临界锅炉受热面 安全性计算系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于获取数据： 所述数据包括锅炉各受热面稳态运行时的工质参数和 失电后的瞬态运行参数； 守恒方程计算模块， 用于建立质量守恒、 能量守恒和动量守恒方程， 将 获取的数据代入 所述三个守恒方程计算得到锅炉各节点当前的质量、 焓值、 压力、 温度和密度； 安全性判断模块， 用于根据计算得到的锅炉各节点当前的质量、 焓值、 压力、 温度和密 度， 判断锅炉受热面的安全性。 9.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器 上运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求 1至 7任意一项所述失电事故下超(超)临界锅炉受热面 安全性计算方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至7任意一项 所述失电事故下超(超) 临界锅炉受热面 安全性计算方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114398749 A 3