核电仪控技术应用基本问题研究及对策分析

2017-05-19 18:26王希
科技创新与应用 2017年14期
关键词:核电工程应用分析

王希

摘 要:随着社会的不断进步,核电仪控技术也有了长足的发展,文章立足于核电仪控技术的基本特征和现状,通过文献阅读法和调查问卷法,进行实地调研,研究其应用中存在的基本问题,并提出可行性对策分析,拓宽深化核电仪控技术的实际应用,试为学科的长足发展奠定坚实基础。核电仪控技术应用基本问题研究及对策分析是一个值得研究的课题,在多领域有着广泛而深入的应用。研究该问题,对于核电学科的整体水平以及我国的能源储备有着重要的战略意义。

关键词:核电工程;仪控技术;应用分析

随着社会的不断进步,核电仪控技术也有了长足的发展,把控核电仪控技术的基本特征和现状,深化核电仪控技术的理论基础研究和实际应用,从现状基本问题出发,并提出可行性对策分析,从而整体上提高学科水平,提高核电项目生产效率,为能源的战略发展做出贡献。

1 核电仪控技术基本问题

首先在理论研究上,传统核反应堆模型的数学表达建构复杂,认为计算机刚性处理难度较大,围绕这一问题,优化组合物理参数的所谓刚性问题,实际上就是反应堆数学模型中的物理参数匹配问题,适当的简化点堆模型,缩小物理特征参数值的差异性,降低避免误差的产生和影响,在微型计算机化等现代技术的发展下,对传统刚性问题进行再认识,是理论研究的一个重点。其次,模型本身受到时间空间的反应性变化影响,若仅将数学近似纳入考虑范围,而忽视客观物理合理存在,过于简化模型虽然降低计算的繁琐程度和难度,但是模型的失真最终也会对设计施工造成极为不利的影响。因此,验证仿真模型计算是不容忽视的重要理论组成。值得注意的是,蒸汽发生器的水位测量得到的虚假水位持续增减变化,是客观存在的物理现象。这一现象的基础是双相流特性,若忽视这一变化,会造成产气能力下降,出现自身不平衡情况。物理客观研究中应避免主观印象的影响。发挥核电站的自稳特性对于修正这一缺陷有着重要作用。再者,核电自稳特性是一种反馈调节机制,在干扰较小时,在准确性的基础上,通过及时的反应变化,修正调整至平衡状态。研究其适应范围和实际应用限制是十分必要的。

同时,在技术应用上,核电模型的多种仪控技术存在空间效应现象,影响了反应的直接测量。因此,仪表通过数学建构推断其反应性,在限制的条件下,科学合理的分析并减少空间条件和时间条件为反应带来的影响。但这一方法也存在使用的局限性,如在反应初始期,参数相关的核测量准确性较低,可信程度不高。在安全控制上,保护系统作为控制系统的主要组成部分,是核电技术的重要战略保证。通过分析设定好的安全基线值和极限值,在应急情况下紧急停堆保护。应急状态要求保护反应效率高,但不恰当的控制系统设计和方案,会导致设备的物理状态巨变,对设备有着消极影响。控制方案要保证能量平滑过渡,一旦常规控制系统出现能量突跳,严重影响设备寿命,影响项目的正常设计和进行。

最后,随着时代的进步,信息化技术有着越来越广泛的应用,将数字化技术应用于我国核电管理和仪控技术,是十分必要的发展方向。数字化技术对核电仪控技术进行设计、监控、反馈和管理,极大的提高了数据处理性能,提高了仪控的安全性和准确性,降低了技术和人工成本,进行风险管控,保障核电项目的正常运营。该技术应用中,存在兼容性并行性的优势。数字化技术并行性的特性可以高效利用时间,仪表系统的器件并行处理极大提高了处理效率和准确性。要进一步深化数字化技术在核电仪控技术的应用,必须要保障其自身安全性,在相关标准政策的规范下,吸收国外优秀经验建立相关系统体系,同时优化仪控系统性能,最终深化核电仪控技术应用。发展方向是借助核电站数字控制系统平台,提高硬件软件技术,提高系统集成能力,在引进新技术的同时,注重因地制宜,因人制宜的吸收优秀技术,并将其转化为自身实力,减少能耗、污染、提高效率。综合多学科的先进知识,如模糊数学,机器学习等共同促进仪控技术控制理论应用的发展。注重理论和应用的结合,保障安全的前提下,积极创新发展,在实践中检验技术储备。

2 核电仪控技术的应用现状

近几十年来,上述技术问题都得到了不同程度的完善和解决,但我们不能忽视的是,现在还存在一些问题。如基础性研究功能和实际仪控技术应用的脱节,要么注重技术应用,忽略基础性研究,没有技术理论储备,技术的发展就止步不前;要么过于注重理论基础,脱离实际,闭门造车不仅制约了理论研究的发展,也不利于实际生产效率的提高。

针对这一问题,就必须强化理论应用二者之间的沟通和交流,这离不开整体学科意识的提高,加大基础领域和转化领域的投入,重视人才梯队的培养,重视学科风气的建设,形成规模化系统化的带动作用。在实践中,尊重客观事实和学科理论基础,及时反馈仪控技术客观应用中存在的问题并及时调整,从而反哺理论学科建设,最终提高产出效率是时代发展的必然要求。

3 总结和展望

随着社会的不断进步,核电仪控技术也有了长足的发展,把控核电仪控技术的基本特征和现状,深化核电仪控技术的理论基础研究和实际应用。核电仪控技术问题包括模型建构的优化、物理客观现象的矫正、相关理论知识的系统化构建,项目设计实施的全周期管理,现状仍存在理论和应用不能完美匹配的基本问题,针对这一问题,需要政府加大投入,相关人员提高学科意识和综合素质,具体项目中贯彻客观性、准确性、安全性的原则,最终从而整体上提高核电项目生产效率,为能源的战略发展做出贡献。

参考文献

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