Fortum Power and Heat Oy Apros 能源动力系统高精度动态仿真软件 电磁与电子分析

Apros多任务处理

Apros广泛应用于核电厂的安全分析。在核领域，Apros已经被用来模拟多种不同电厂的概念，其中包括沸腾和压水反应堆。

在整个项目周期以进化的方式处理过程中，Apros无疑是一款理想的软件。随着项目的进行和新的建模任务要求更加细致，Apros所建的模型也会更加精巧。在整个项目生命周期中，不同用户可以直接使用同一个模型配置数据库进行不同的任务。

这些优势能够减少掌握软件工具的技术人员及其培训成本。而模型维护是整个核电厂生命周期的一个重要问题，在对工艺设备或自动化系统进行电厂改造后，模拟器必须每年更新一次，有一个***新的模型是对电厂来说是非常有利的。

Apros的可扩展性使其在具体的小型模型分析上更有潜力，而且其模型还能在后续过程中扩展到覆盖整个核电厂模型。

为您的核电站许可或建设项目选择Apros，或者为NPP电力升级或自动化改造项目选择Apros，可以为您在开发和维护阶段带来巨大的经济与时间效益。

完整的反应堆岛、涡轮岛以及包括自动化、仪表和电气系统在内的控制模型。

Apros包含严谨的、经过良好验证的解算器和单元模型库，用于整个核电厂过程和系统的动态模拟。这有利于用户可以使用简单的动态建模和仿真软件，而不是在几个工具中维护相关知识和***新的模型。

Apros软件的灵活性使得用户可以使用不同的模型，例如一维或三维中子学模型。同样，在项目进行过程中，用户可以开始使用Apros软件中的自动化模拟，并当它变得可用时，用自动化供应商的具体详细的仿真自动化代替。

Apros软件拥有广泛的代码验证程序和核安全模拟的权威批准。

Apros软件的热工水力代码和核库单元模型已经得到了广泛的验证，并被确定适用于BWR和PWR轻水反应堆。验证过程包括冷启动和停机程序、正常操作模型、负载抑制以及各种事故和紧急情况等。每个新的Apros版本都会重复进行大量的代码校核和验证过程。

火电应用

目前，Apros主要致力于新一代高效清洁发电厂的建模。支持低排放清洁电厂建模仿真功能的开发工作已经陆续开展，工作包括模拟氧气的生产等。

Apros拥有火力发电厂动态仿真需求的所有功能。******的动态仿真模型可以非常准确地模拟实际电厂的行为，从而使得多种方式应用于电厂的整个生命周期中。例如，模型可应用于电厂新建或改造的工程设计，或被进一步改造成培训模拟器，亦或是根据Apros提供的实时响对自动化系统进行测试。

Apros包含的模型库可用于对各类电厂操作进行模拟，包括流体管网以及电厂的燃料、烟气和汽水管道的热交换等。而且，Apros包含的库还可用于对电厂的自动化系统和电力系统建模。这些功能可以用于各类汽轮机、余热锅炉、流化床和柴油发动机等电厂设备的建模。

Apros能够模拟煤粉、炉排、鼓泡式流化床、循环流化床等不同种类的锅炉；Apros也可用于对超临界机组建模；软件功能上也支持对煤、泥炭、天然气和石油等各种燃料进行建模；Apros也可用于对燃料运输系统建模。

Apros的柴油发电机模型工具箱可用于各类柴油发动机的建模。用适当的模块进行组合可以建立I型或者V型发动机，定义汽缸的号码，将其与曲柄轴连接，并将涡轮增压器也加入到流程中。通过利用Apros模块相应的参数属性，特定的电机模型很容易得到发动机的技术数据。

Andritz——余热锅炉的分析

在几年时间内，Andritz用Apros做了数万次余热锅炉水循环的分析，这些研究包括在不同负荷和压力条件下对自然循环的分析研究。

研究的分析目的是确保余热锅炉中不同部位的充分冷却。

典型的仿真模型包括锅炉的后部、前部和侧壁，锅炉管束、筛管、上汽包和下汽包，从汽包到主管的倒角管，侧壁头，筛管头以及从水壁头到汽包的立管。研究对新锅炉和现有的老锅炉都进行了分析。通过分析蒸汽体积分数，计算了锅炉中各部分的流速和传热率，并用数值方法对锅炉的可行性进行了评价。

海水淡化

Apros能够模拟盐水转换成饮用水的过程

对很多国家来说，脱盐水是一种重要的，甚至是******的淡水来源。生活水平的提高和人口的高速增长使得世界各地对于海水淡化厂的需求逐渐提高。

Apros全面的仿真流程和自动化组件库，可以使得海水淡化厂的建模******简单。通过模型，用户可以清晰地了解到系统的整个动态响应过程：

给水流量的变化

盐水温度变化

盐水再循环流的瞬变

给水盐度的变化

Apros可对整个海水淡化厂进行建模。Apros不仅可以计算盐水的热力学性质，还拥有一个用于计算特殊反渗透的模块。通过这些特点，Apros可以计算不同类型的热脱盐工艺和反渗透装置的动态特性。Apros可对MSF-，MED-和RO-型的海水淡化厂进行建模。

在计算模型中，汽液混合物的状态被定义为压力、焓值和盐分总浓度的函数。每个计算节点都可获得盐水的温度、密度、沸点、饱和点、浓度以及蒸汽和固体盐的质量分数值。

集中供热

Apros的集中供热网建模与分析功能

Apros可用于对集中供热网以及远程集中供热管路进行建模和分析。集中供热系统是一种将区域的热量集中，并把热量分配给包括空间供暖和热水供暖等在内的住宅和商业供暖的系统。Apros是一款动态模拟此类复杂网络的专业工具。

Apros软件包括全面的组件库，用于对集中供热网的所有组件（包括管道、阀门、泵、热交换器和热水库等）进行建模。还可以使用自动化和电气组件对整个网络的I&C（控制泵功率、阀位、建模操作员指令等）进行建模。

Apros拥有为集中供热网络的服务隧道建模的组件。因此，可以计算服务隧道在蒸汽或热水泄漏等情况下的环境条件。

集中供热管道可以直接连接到热电联产电厂模型。在这种情况下，可以施以不同的电厂动态瞬变，从而研究整个集中供热系统的行为。

制浆造纸

Apros Paper已经成功应用于更快捷、更灵活的短循环过程和自动化理念的开发，如造纸机横向控制系统开发（美卓自动化）、空气冲击干燥开发（Metso）、板机变化优化（斯道拉恩索BM2，Kaukop，芬兰）、系统扰动衰减的研究以及磨坊质量和能量的平衡研究（M-real）等。

燃料电池

Apros应用于固体氧化物燃料电池系统

Apros为高温固体氧化物燃料电池（SOFC）系统建模提供了一个多功能平台。平台包括了建模过程，自动化系统和功率控制等功能。虽然Apros的燃烧和自动化模型库为SOFC系统建模提供了坚实的基础，但是仍需要开发和添加更多模型以满足SOFC系统的特定需求，例如对催化燃烧器、喷射器、脱硫设备、功率转换设备和固体氧化物燃料电池平面堆叠模型等的建模。这项工作自2004年开展延续至今。

SOFC系统可以在800℃或更高的条件下运行。因此，环境和系统组件的热损失管理问题对于系统的设计至关重要。对于在标准PC和笔记本电脑上，Apros的组件模型进行的实时操作也足够的******快捷。

Apros已在芬兰的国家示范项目和欧盟资助项目（LARGE-SOFC，FP6）中被用于固体氧化物系统组件和系统级的建模，其中过程级模型的模拟结果已经与实际的SOFC单元进行了比较，证明其良好的准确性，并且在标准计算机中的运行速度比实时速度快20倍。此外，Apros SOFC系统模型所取代的控制硬件测试已应用于实际系统。以这种方式，自动化硬件可以在安装实际系统之前进行测试。

Single solid oxide fuel cells.单一固体氧化物燃料电池

VTT的5 kWe SOFC示范装置。该装置在2007年结束的国家项目中以5Kw SOFC平面堆运行了7000h。

Apros已经在26个国家应用，用户包括核电厂、燃煤电厂、自动化供应商、造纸厂和固态氧化物燃料电池系统开发商等。Apros已在多项工程任务中证明其重要性，其中包括安全分析、训练和过程优化与设计等。