蒸汽发生器多目标优化设计

2014-08-26陈磊阎昌琪王建军

哈尔滨工程大学学报 2014年3期

陈磊，阎昌琪，王建军

(哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨150001)

提高单堆功率是目前核动力发展的一个重要趋势。单堆功率的提高意味着核动力设备质量和体积随之增加，使得其运输和布置难度加大。另外，在可移动核动力装置中，希望相关设备的结构紧凑、质量轻;同时，一回路流量的增加，主泵输送功率变大，使电厂净电功率输出降低。因此，本文在满足核动力设备运行性能和安全准则的条件下，以SG质量最小、一次侧流量最小为目标，提出一种可用于核动力装置双目标优化设计的新方法。从目前国内对核动力装置优化研究来看，相关学者的工作主要集中在单目标的优化问题上［1］，而实际的设备设计应权衡多方面因素，才能得到最佳方案，本质上来讲是一个多目标设计问题。已有的多目标优化研究，普遍运用加权因子，将多目标问题转化为单目标优化问题［2］。这种方法严重依赖设计者的主观意识，优化结果与加权因子的选取密切相关。所以，有必要在SG的多目标优化设计中，采用一种全新的算法，使SG设计更客观合理。在本文研究中，保持SG换热性能和二次侧运行压力及给水温度不变，耦合堆芯单通道稳态热工水力计算模型，采用多目标遗传算法对SG进行质量和一次侧流量进行双目标优化设计，得到目标函数非支配解前沿面。