哈尔滨工程大学压水堆核电厂二回路热力系统设计

1、专业课程设计说明书压水堆核电厂二回路热力系统班级：20101513学号：2010031408姓名：刘争知指导教师：刘中坤核科学与技术学院2013年6月摘要11设计内容及要求22热力系统原则方案确定22.1 总体要求和已知条件 32.2 热力系统原则方案32.3 主要热力参数选择 53热力系统热平衡计算3.1 热平衡计算方法73.2 热平衡计算模型 83.3 热平衡计算流程 93.4计算结果及分析 174结论17附录附表1已知条件和给定参数 18附表2选定的主要热力参数汇总表 19附表3热平衡计算结果汇总表2426附图1原则性热力系图25参考文献Page 7摘要压水堆核电厂二回路以郎肯循环为基础

2、，由蒸汽发生器二次侧、汽水分离再 热器、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些 设备的汽水管道构成的热力循环，实现能量的传递和转换。本设计对该热力系统 进行拟定与热平衡计算，通过列出6个回热器和汽水分离再热器中的2级再热器 的热平衡方程以及除氧器中热平衡方程和质量守包方程和汽水分离中蒸汽总量 守包，由此得到一个7元一次方程组、一个4元一次方程组，和汽水分离中的一 个一元一次方程，通过求解这些方程组和方程，可以得到各点的抽气量和各个管 路中的流量与新蒸汽/产量C!的数学关系，假定一个7 e,npp并就可以由C!=(NeZ 7 e,npp) 7 1/( h fh - hs

3、' ) + (1+% d)(hs- hfw)算出DS,由丁各点的抽气量和各个管路中的流量与新蒸汽产量DS的数学关系以同求解方程组得到进一步可以确定二回路总的新蒸汽耗量 G,进而的一个新核电厂的效率7 e,npp' =N571 l/ Gh ( hfh -h fw)+ 次(hs - h fw),由此得到 T e,npp 和 T e,npp的一一对应关系T e,npp =1/(6.708-1.1618/ 7 e,npp )。选一个较为合理的7 e,npp作为初值进行试算，得到一个 T e,npp'。把计算出的核电厂效率T e,npp '与初始假设的Te,np p分别代

4、回到Gd、Gd',若不满足| Gd - Gd' |/ Gd<1%则以(7 e,npp+* )作为初值进行再试算，返回7 e,npp ' =1/ (6.708-1.1618/ T e,npp)进行迭代计算，直至满足要求。当满足要| Gd- Gd'|/ Gd <1%后，再校核 T e,npp 和T e,npp 的大小。当| T e,npp - T e,npp |>0.1%,则以( T e,npp + *)作为初值返回7 e,npp' =1/ (6.708-1.1618 / 7 e,npp)从头再试算校算，直至 满足要求。对最终效率不满意时可

5、合理地调整各设备的运行参数，直至求出电厂效率满意为止。用得到满足要求的e,npp'去计算各个参量，并制作一张热力系统 图。1内容设计及要求本课程设计的主要任务，是根据设计的要求，拟定压水堆核电厂二回路热力 系统原则方案，并完成该方案在满功率工况下的热平衡计算。本课程设计的主要内容包括：(1) 确定二回路热力系统的形式和配置方式；(2) 根据总体需求和热工约束条件确定热力系统的主要热工参数：(3) 依据计算原始资料，进行原则性热力系统的热平衡计算，确定计算负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标；(4) 编制课程设计说明书，绘制原则性热力系统图。通过课程设计要

6、达到以下要求：(1) 了解、学习核电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选 的原则；(2) 掌握核电厂原则性热力系统计算和核电厂热经济性指标计算的内容和 方法；(3) 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力；(4) 培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力，掌握工程设计说明 书撰写的基本原则。2热力系统原则方案确定压水堆核电厂二回路系统的主要功能是将蒸汽发生器所产生的蒸汽送往汽 轮机，驱动汽轮机运行，将蒸汽的热能转换为机械能；汽轮机带动发电机运行， 将汽轮机输出的机械能转换为发电机输出的电能。电站原则性热力系统表明能量转换与利用的基本过程， 反映了发电厂动力循 环中工质的基本流程、能量

7、转换与利用过程的完善程度。 为了提高热经济性，压 水堆核电厂二回路热力系统普遍采用包含再热循环、回热循环的饱和蒸汽朗肯循 环。2.1总体要求和已知条件压水堆核电厂采用立式自然循环蒸汽发生器， 采用给水回热循环、蒸汽再热 循环的热力循环方式，额定电功率为1000MW汽轮机分为高压缸和低压缸，高压 缸、低压缸之间设置外置式汽水分离再热器。给水回热系统的回热级数为7级，包括四级低压给水加热器、一级除氧器和 两级高压给水加热器。第1级至第4级低压给水加热器的加热蒸汽来自低压缸的 抽汽，除氧器使用高压缸的排汽加热，第6级和第7级高压给水加热器的加热蒸 汽来自高压缸的抽汽。各级加热器的疏水采用逐级回流的方

8、式，即第7级加热器的疏水排到第6级加热器，第6级加热器的疏水排到除氧器，第4级加热器的疏 水排到第3级加热器，依此类推，第1级加热器的疏水排到冷凝器热井。汽水分离再热器包括中间分离器、第一级蒸汽再热器和第二级蒸汽再热器， 中间分离器的疏水排放到除氧器；第一级再热器使用高压缸的抽汽加热， 疏水排 放到第6级高压给水加热器；第二级再热器使用蒸汽发生器的新蒸汽加热，疏水 排放到第7级高压给水加热器。主给水泵采用汽轮机驱动，使用来自主蒸汽管道的新蒸汽，汽轮机的乏汽直 接排入主汽轮发电机组的冷凝器，即给水泵汽轮机与主发电汽轮机共用冷凝器。凝水泵和循环冷却水泵均使用三相交流电机驱动， 正常运行时由厂用电系

9、统 供电。2.2热力系统原则方案2.2.1汽轮机组压水堆核电厂汽轮机一般使用低参数的饱和蒸汽， 汽轮机由一个高压缸、2-3 个低压缸组成，高压缸、低压缸之间设置外置式汽水分离器。单位质量流量的蒸汽在高压缸内的绝热焰降约占整个机组绝热焰降的40%最佳分缸压力（即高压缸排汽压力）约为高压缸进汽压力的12%-14%2.2.2蒸汽再热系统压水堆核电厂通常在主汽轮机的高、低压缸之间设置汽水分离 -再热器，对 高压缸排汽进行除湿和加热，使得进入低压缸的蒸汽达到过热状态， 从而提高低 压汽轮机运行的安全性和经济性。汽水分离-再热器由一级分离器、两级再热器组成，第一级再热器使用高压 缸的抽气加热，第二级再热器

10、使用蒸汽发生器的新蒸汽加热。 中间分离器的疏水 排放到除氧器，第一级、第二级再热器的疏水分别排放到不同的高压给水加热器。2.2.3 给水回热系统给水回热系统由回热加热器、回热抽汽管道、凝给水管道、疏水管道等组成。 回热加热器按照汽水介质传热方式不同分为混合式加热器和表面式加热器， 其中 高压、低压给水加热器普遍采用表面式换热器，除氧器为混合式加热器。高压给水加热器采用主汽轮机高压缸的抽汽进行加热，除氧器采用高压缸的 排汽进行加热，低压给水加热器采用主汽轮机低压缸的抽汽进行加热。高压给水 加热器的疏水可采用逐级回流的方式，最终送入除氧器；低压给水加热器的疏水 可以全部采用逐级回流的方式，最终送入

11、冷凝器。给水回热系统的三个基本参数是给水回热级数、给水温度以及各级中的焰升分配。选择给水回热级数时，应考虑到每增加一级加热器就要增加设备投资费用，所增加的费用应该能够从核电厂热经济性提高的收益中得到补偿； 同时，还要尽 量避免热力系统过于复杂，以保证核电厂运行的可靠性。因此，小型机组的回热 级数一般取为1-3级，大型机组的回热级数一般取为 7-9级。压水堆核电厂中普遍使用热力除氧器对给水进行除氧，从其运行原理来看， 除氧器就是一个混合式加热器。来自低压给水加热器的给水在除氧器中被来自汽 轮机高压缸的排汽加热到除氧器运行压力下的饱和温度，除过氧的饱和水再由给 水泵输送到高压给水加热器，被加热到规

12、定的给水温度后再送入蒸汽发生器。大型核电机组一般采用汽动给水泵， 能够很好地适应机组变负荷运行，可以 利用蒸汽发生器的新蒸汽、汽轮机高压缸的抽汽或者汽水分离再热器出口的热再 热蒸汽驱动给水泵汽轮机，因而具有较好的经济性。给水泵汽轮机排出的乏汽被 直接排送到主汽轮发电机组的冷凝器。2.3主要热力参数选择2.3.1 一回路冷却剂的参数选择从提高核电厂热效率的角度来看，提高一回路主系统中冷却剂的工作压力是 有利的。但是，工作压力提高后，相应各主要设备的承压要求、材料和加工制造 等技术难度都增加了，反过来影响到核电厂的经济性。综合考虑，设计时压水堆 核电厂主回路系统的工作压力为 15.5MPa,对应的

13、饱和温度为344.76 C。为了确 保压水堆的安全，反应堆在运行过程中必须满足热工安全准则，其中之一是堆芯不能发生水力不稳定性，所以反应堆出口冷却剂的欠饱和度选为16Co2.3.2二回路工质的参数选择二回路系统的参数包括蒸汽发生器出口蒸汽的温度与压力(蒸汽初参数)、冷凝器运行压力(蒸汽终参数)、蒸汽再热温度、给水温度和焰升分配等。(1) 蒸汽初参数的选择压水堆核电厂的二回路系统一般采用饱和蒸汽， 蒸汽初温与蒸汽初压为一一 对应关系。根据朗肯循环的基本原理，在其它条件相同的情况下，提高蒸汽初温 可以提高循环热效率。目前二回路蒸汽参数已经提高到 5.0-7.0Mp ,为了提高核电厂 经济性并保证安

14、全，二回路蒸汽参数选为 6.0MP&(2) 蒸汽终参数的选择在热力循环及蒸汽初参数确定的情况下，降低汽轮机组排汽压力有利于提高 循环热效率。但是，降低蒸汽终参数受到循环冷却水温度Tsw,1、循环冷却水温Tsw以及冷凝器端差a t的限制。除了对热经济性影响之外，蒸汽终参数对 汽轮机低压缸末级叶片长度、排汽口尺寸均有重要影响，因此，综合考虑多方面 因素，并选取南方地区循环冷却水温度为 24C,取凝结水的温度为36Co当凝结水的温度选为36 C,忽略了凝结水的过冷度，则冷凝器的运行压力等 于凝结水温度对应的饱和压力。（3）中间再热参数的选择蒸汽再热循环的最佳再热压力取决于蒸汽初终参数、中间再

15、热前后的汽轮机 内效率、中间再热后的温度与中间再热加热蒸汽的压力和给水回热加热温度等。选择高压缸排气压力为高压缸进气压力的13%高压缸的排汽进入汽水分离器，经过分离器除湿后，再依次进入第一级再热器和第二级再热器加热，在汽水分离器再热器中的总压降为高压缸排汽压力的7%经过两级再热器加热后的蒸汽温度接近新蒸汽温度，一般情况下，第二级蒸汽再热器出口的热再热蒸汽（过热蒸汽）比用于加热的新蒸汽温度要低1315C 左右，可取14Co为便于计算，假设再热蒸汽在第一级再热器和第二级再热器 中的焰升相同。再求得各级进出口压力及温度。蒸汽再热压力的选择应该使高、低压缸排汽的湿度控制在14咆内，可据此选择中间分离器

16、的进口压力（相当于高压缸排汽压力）和低压缸排气压力。（4）给水回热参数的选择给水的焰升分配：多级回热分配采用了汽轮机设计时普遍使用的平均分配法，即每一级给水加热器内给水的焰升相等。每一级加热器的给水焰升为107.978kj/kg。采用平均分配法时，先确定每一级加热器的理论给水焰升为 132.863kj/kg , 得到蒸汽发生器的最佳给水比焰1080.866kj/kg。按照蒸汽发生器运行压力和最 佳给水比焰确定最佳给水温度，按一定关系定出实际给水温度。再次通过等焰升 分配的方法确定每一级加热器内给水的实际焰升为107.978kj/kg。选定除氧器的工作压力，除氧器的运行压力应该略低于高压缸的排汽

17、压力。 再分别对高压给水加热器和低压给水加热器进行第二次焰升分配。对于高压给水加热器，每一级的给水焰升为108.103/kg。对于低压给水加热器（包括除氧器），每一级的给水焰升为107.49kj/kg。 给水回热系统中的压力选择：除氧器的运行压力应该略低于高压缸的排汽压力， 除氧器出口水温等于除氧 器运行压力对应的饱和温度。一般情况下，取凝水泵出口压力为除氧器运行压力的3-3.2倍，取3.1。一般情况下，取给水泵出口压力为蒸汽发生器二次侧蒸汽压力的1.15-1.25倍，取1.2。抽汽参数的选择：给水加热器蒸汽侧出口疏水温度（饱和温度）与给水侧出口温度之差称上端 差（出口端差）。高压给水加热器出

18、口端差取 3C,低压给水加热器出口端差取 2C。对于每一级给水加热器，根据给水温度、出口端差即可确定加热用的抽汽温 度。由于抽气一般是饱和蒸汽，由抽汽温度可以确定抽汽压力（考虑回热抽气压 损）。3热力系统热平衡计算3.1热平衡计算方法进行机组原则性热力系统计算采用常规计算法中的申联法，对凝汽式机组采用“由高至低”的计算次序，即从抽汽压力最高的加热器开始计算，依次逐个计 算至抽汽压力最低的加热器。这样计算的好处是每个方程式中只出现一个未知数 Ds,适合手工计算，并且易于编程。热力计算过程使用的基本公式是热量平衡方程、质量平衡方程和汽轮机功率 方程。3.2热平衡计算模型热力计算的一般流程如下：Pa

19、ge273.3热平衡计算流程第一步：计算给水泵汽轮机的耗汽量：给水泵汽轮机汽为新蒸汽，排汽参数等于高压缸排汽；给水泵有效输出功率 Nwp=1000GWX Hwp/ P fw kW给水泵有理论功率n fwp,t错误！未找到引用源。=N fwp/ T fwp,p T fwp,ti* fwp,tm T fwp,tg给水泵的扬程Hwp=6.4434MPa则其耗汽量GS,fwp=Nfwp/ T fwp,p T fwp,ti T fwp,tm T fwp,tg J,X fwp,p 汽轮给水泵组的泵效率，取0.58 ;T fwp,ti , T fwp,tm , T fwp,tg分别给水泵组汽轮机的内效率、机

20、械效率和减速器效率，分另U取0.80 , 0.90和0.98 ;电为高压缸进出口焰降，为297.01/kg代入数值得 Gwp,s =0.059245Ds第二步：对汽水分离器列蒸汽守恒方程：G=G(Xrh1,i -Xh,z)/ Xh1,iGX,z=(Gd-G0)Xrh1,i1*求得 G=G(Xrh1,i-Xh,z)/ X rh1,i ,把 Xrh1,i =0.995、Xh,z =0.8632 代入可得G =0.13246Gd对7级回热器列热平衡方程：八、.c、r 一一r A c Ges,7 (h es,7 -h ew, 7)+ Ga(h a -h ew,7)* h=(1+ Ed) DsA hfw

21、 2*对6级回热器列热平衡方程：Ges,6(h es,7-hew,6) + Gb(h b -h ew,6) + Ges,7(hew,7-h ew,6) * h = (1+ E d) DSA hfw3*对除氧器歹0热平衡方程：(G es,7+Gs,6+G+G)h ew,6+Gd+hlfwi +Gjhco +Ghc=(1+ E d) Dshifwi,54*对除氧器列质量守恒衡方程：Gd+G+G+G+G+Gs,7+Gs,6=(i+ d) D5*对汽水分离再热器中第一级再热器列热平衡方程(Gd-Go) h=G(h b-h b ) Y h6对汽水分离再热器中第一级再热器列热平衡方程(Gd-Go) h =

22、 G(h a-h a ) T h7新蒸汽产量等于总耗气量：Ds=Gs,7 +Gs,6 +G+G+G+G+GWp,s8*其中：ha为第二级再热器加热蒸汽的疏水比焰；错误！未找到引用源。G新蒸汽中用于再热的质量流量，kg/s错误！未找到引用源。Gb从高压缸抽取用于再热的蒸汽质量，kg/sG错误！未找到引用源。高压缸排气中排到除氧器的质量流量，kg/sG错误！未找到引用源。 从高压缸排气进入到低压缸的质量流量，kg/sG为汽水分离器中分离出来的质量流量,kg/shb为第一级再热器加热蒸汽的疏水比焰，kJ/kgha为第二级再热器加热蒸汽的疏水比焰，kJ/kghG0为汽水分离器中分离水的比焰，kJ/kg

23、hc,h d均为高压缶工排气比水含，kJ/kg h为再热器平均始值升，kJ/kg联立上述7个方程并代入相关数值，求得：G=0.0448Ds；G=0.0429Ds；G=0.0273Ds;G=0.7125Ds;Gs,6=0.0556Ds；Gs,7=0.0577Ds:Gd=0.6878Ds第三步：Ges,3 (h es,3-hew,3)+Ges,4(hew,4-hew,3) T h = GCdA hfwT h=Gd hfw对4级回热器列热平衡方程：Gs,4(hes,4-hew,4) T h = G=dA hfw9*对3级回热器列热平衡方程：G es,3 (h es,3 -h ew, 3)+ Ges,

24、4(h ew,4-h ew,3) T h=dA hfw 10*对2级回热器列热平衡方程：Ges,2 (h es,2-hew,2) + (Ges,4+Gs,3)(h ew,3-h ew,2) X h=Gd hfw 11*对1级回热器列热平衡方程：Ges,1 (h es,1-hew,1) + (Ges,1+Gs,2+Gs,3+Gs,4)(h ew,2-hew,1) X h = Gd hfw 12*联立9*12*方程并代入相关数值，求得：Gs,1=0.0428 Gcd;Gs,2=0.0445 Gcd;Gs,3=0.0463 Gcd;Gs,4=0.0501 GcdGd =0.6878D sGs,1 =

25、0.02944错误！未找到引用源。D ;Gs,2 =0.03061错误！未找到引用源。D ;Gs,3 =0.03185错误！未找到引用源。D;Gs,4 =0.03446Ds第四步:t,s -普)(h es,z-hz)计算汽轮发电机组耗汽量: 根据 Nt,i =G,s (h 0-h es,1 ) + (Gt,s +Gs,1)(h es,1 -h es,2)+ ,+(G13*可得:N,i =Gs(h0-hb) + (Gt,s-Gb)(h b-hes,7) + (Gt,s -Gb-Ges,7) (h b-h es,7) + (Gt,s-Gb-Ges,7-Ges,6)(h ew,6-h h,z) +

26、Gd(h h,z-h es,4) + (G d-Ges,4)(h es,4-h es,3) + (G d-Ges,4-Ges,3)(h es,3-h es,2) + (G d-Ges,4 -Ges,3-Ges, 2)(h es,2 -h es,1 ) + (G d-Ges,4-Ges,3-Ges,2-Ges, 1 )(h es,1 - hz)14*乂有N,i =N/ Y m* ge其中：15*16*17*错误！未找到引用源。h°、hz分别为汽轮机进、出口处蒸汽比次含，kJ/kg ;hes,i汽轮机第i级抽汽点的蒸汽比次含，kJ/kg;Gs,i汽轮机第i级抽汽点的抽汽量，kg/s ;G

27、,s汽轮机总的耗汽量，kg/s;联立14*、15*式并代入数值得：Gs=3555.552-1.26585 口第五步：确定二回路系统总的新蒸汽耗量Gh F误! 未找到引用源。 =G+G,s +GWp,s把G、Gs、Gwp,s代入上式Gh=3555.552-1.1618 Ds第六步：核电厂热效率计算根据第五步计算得到的新蒸汽耗量，计算反应堆的热功率，把Gfh代入下式：CR =Gfh (h fh -h fw)+ E d Gfh (h s -h fw)/ v 1可以得到：CR =1886.627(3555.552-1.1618D s)18*进而可以计算出核电厂效率为：''6Y e,np

28、p =Ne/ Qr =10 6/1886.627(3555.552-1.1618 D s)把 CS=Qr 1/( h fh - h s )+(1+d) (hs - h fw) =530.05/ r e,npp代入 Y e,npp ' .得到：* e,npp =1/ (6.708-1.1618/ Y e,npp)19* ' '将计算出的核电厂效率T e,npp与初始假设的T e,npp分力U代回到D、Ds. Gd=0.6878Ds =364.568/ * e,npp ；20*一'一 ,一,一，一 、一 'Gd =0.6878 错误！ 未找到引用源。 D=3

29、64.568/Xe,npp21*一.一、一一一'一 一' . 再比较 Gd 和 Gd，若 | Gcd-Gcd |/G cd>1%，以(T e,npp +0.0005 )算初始值返回 '19*式进行迭代计直至满|Gcd-Gcd |/G cd <1%22*、，一一一，、一 一， '当达到要求|G cd-Gcd |/Gcd <1%后，再比较T e,npp 和T e,npp ，若 |T e,npp-T' e,npp |>0.1%,则以(* e,npp+0.0005 )作为初始值返回19*式进行计算，依次通 '过19*式、20*式、

30、21*式、22*式计算，并¥两足 22*式、23*式后到得的* e,npp才是最终核电厂效率。若对最终核电厂效率不满意时可调整合理调整各设备的运行参数，再从第一步从新计算直至求出电厂效率满意为止。3.4计算结果及分析C 程序：#include<iostream>#include<math.h>int main()using namespace std;doublenpp1,npp2,Qr,Gshp,Gslp,Gsrh2,Gsrh1,Gsdea,Gd,Gfw,Ds,rate1,rate2,Ges1,Ges2,Ges3,Ges4,Ges6,Ges7,Gsfwp,G

31、cd,Gcd2,Ga,Gb,Gc;npp1=0.3;dodonpp1=npp1+0.0005;npp2=1/(6.708-1.1618/npp1);Ds=530.05/npp1;Gsrh2=0.0448*Ds;Gsrh1=0.0429*Ds;Gsfwp=0.05924*Ds;Qr=1000000/npp1;Gshp=0.896*Ds;Gslp=0.7125*Ds;Gsdea=0.0273*Ds;Gd=0.7125*Ds;Gcd=0.6878*Ds;Gcd2=364.568/npp1;Gfw=1.0105*Ds;Ges1=0.02944*Ds;Ges2=0.03061*Ds;Ges3=0.031

32、85*Ds;Ges4=0.03446*Ds;Ges6=0.0556*Ds;Ges7=0.0577*Ds;Ds=532.71/npp1;Ga=0.0448*Ds;Gb=0.0429*Ds;Gc=0.0273*Ds;rate2=fabs(Gcd-Gcd2)/Gcd);rate1=fabs(npp2-npp1);while(rate2>0.01);rate1=fabs(npp2-npp1);cout<<"npp1:"<<npp1<<endl<<"npp2:"<<npp2<<endl&

33、lt;<"Ga:"<<Ga<<endl<<"Gb:"<<Gb<<endl<<"Gc:"<<Gc<<endl<<"Gd:"<<Gd<<endl<<"Ges6:"<<Ges6<<endl<<"Ges7:"<<Ges7<<endl<<"Gcd:"

34、;<<Gcd<<endl<<"Ds:"<<Ds<<endl<<"Ges1:"<<Ges1<<endl<<"Ges2:"<<Ges2<<endl<<"Ges3:"<<Ges3<<endl<<"Ges4:"<<Ges4<<endl<<"Qr"<<Qr<

35、;<endl<<"Ds"<<Ds<<endl<<"Gshp:"<<Gshp<<endl<<"Gslp:"<<Gslp<<endl<<"Gsrh1:"<<Gsrh1<<endl<<"Gsrh2:"<<Gsrh2<<endl<<"Gsdea:"<<Gsdea<<

36、endl<<"Gsfwp:"<<Gsfwp<<endl<<"Gfw:"<<Gfw<<endl;)while(rate1>0.001);return 0;)运行结果如下：npp1=0.322588Qr=3105.59Ds=1646.38Gshp=1474.92Gslp=1172.86Gsrh1=70.6185Gsrh2 =73.7461Gsdea=44.939Gsfwp=97.516Gfw=1663.4Ges1=48.4617Ges2=50.3877Ges3=52.4289Ges

37、4=56.7252Ges6=91.5242Ges7=94.981结果分析：本次设计中的参数按照实际要求选择，接近于压水堆核电厂的真实参数，通过合理地列写和求解各个设备的热平衡方程和流量守恒方程得所设计的压水堆核电厂二回路的热效率为32.22588%,与在役核电厂的效率相接近。此外本次设 计方案采用的是单变量循环，因此本方案提供的算法如论是依靠编程序还是依靠简单的计算器来计算的能够算出,而且工作量不算太大4结论本次课程设计是在学习完核动力装置与设备、电厂汽轮机等课程后的一次综合训练，是实践教学的一个重要环节。在课设过程中，我遇到了许多问 题，如过程取值、热力计算、编程、制图等等问题，但在指导老师

38、的帮助和与同 学的交流下最终完成了课设。通过这次课程设计使我进一步巩固、 加深所学的理 论知识并有所扩展；让我学习并掌握了压水堆核电厂二回路热力系统拟定与热平 衡计算的方法和基本步骤；锻炼并提高了我的运算、CAD制图和计算机应用，如C语言程序编程、MATLAB求解多元方程等基本技能；增强了我的工程概念； 培养了我对工程技术问题的严肃、 认真和负责态度。十分感谢指导老师及各位同 学的帮助，这次课设让我各方面都得到了锻炼和提高, 对自己将来参与工程活动 有重要的指导意义。附表1已知条件和给定参数序号项目符号单位取值范围或数值1核电厂输出电功率N eMW给定，10002一回路能量利用系数听10.99

39、53烝汽发生器出口烝汽干度Xfh%给定，0.254蒸汽发生器排污率t d1.05%5高压缸内效率n h,i%82.076低压缸内效率nu%83.597汽轮机组机械效率n m0.9858发电机效率Ige0.9859新蒸汽压损ApfhMPaApfh = 5%pfh10再热蒸汽压损iprhMPaAph= (3%+2%+2% ) phz11回热抽汽压损e, jMPaApe, j = 3.5%pe，j12低压缸排汽压损pcdkPa5%13局压给水加热器出口端差8 h,uC314低压给水加热器出口端差6 l,uc215加热器效率n h0.9816给水泵效率*lfwp,p0.5817给水泵汽轮机内效率n f

40、wp,ti0.8018给水泵汽轮机机械效率叮 fwp,tm0.9019给水泵汽轮机减速器效率n fwp,tg0.9820循环冷却水进口温度Tsw,1c24附表2确定的主要热力参数汇总表序号项目符号单位计算公式或来源数值1反应堆冷却剂系统运行压力pcMPa选定，151615.52冷却剂压力对应的饱和温度Tc，sC查水和水蒸汽表确定344.7643反应堆出口冷却剂过冷度TsubC选定，1520164反应堆出口冷却剂温度TcocTco = Tc,s ATsub328.7645反应堆进出口冷却剂温升ATcc选定，3040356反应堆进口冷却剂温度TcicTci = Tco ATc295.7647烝汽发

41、生器饱和烝汽压力PsMPa选定，5.07.06.08蒸汽发生器饱和蒸汽温度TfhCps对应的饱和温度275.599一、二次侧对数平均温差TmcTco - TciATm =,Tco _ TslnTci - Ts32.610冷凝器中循环冷却水温升 Tswc选定，68711冷凝器传热端差6Tc选定，310512冷凝器凝结水饱和温度TcdcT cd = Tsw,1 + A Tsw + 5T3613冷凝器的运行压力pcdkPaTcd对应的饱和压力5.9474714局压缸进口烝汽压力Ph,iMPaph,i = pfh 占？估新蒸汽压损5%5.715高压缸进口蒸汽干度Xh,i%压力变化造成干度下降99.55

42、416高压缸排汽压力ph,zMPa取进口蒸汽压力的13%0.74117高压缸排汽干度Xh,z%由内效率等计算86.3218汽水分离器进口烝汽压力PsP,iMPa等于高压缸排气压力0.74119汽水分离器进口蒸汽干度Xsp,i%等于高压缸排气干度86.32第一级再热器20再热蒸汽进口压力prh1,iMPa考虑3%的压损0.7187721再热蒸汽进口干度Xrh1,i%选定99.522加热蒸汽进口压力prh1,hsMPa选定2.7523加热蒸汽进口干度Xrh1,hs%由内效率等计算91.20第二级再热器24再热蒸汽进口压力prh2,iMPa考虑2.0%的压损0.7039525再热蒸汽进口温度Trh2

43、,iC平均粉升计算209.526再热蒸汽出口压力prh2,zMPa考虑2.0%的压损0.6891327再热蒸汽出口温度Trh2,zc275.55-14=261.5261.528加热蒸汽进口压力prh2,hsMPa考虑新烝汽5%的压损5.729加热蒸汽进口干度Xrh2,hs%由(P, H)查水蒸气表99.55低压缸30进口烝汽压力pl,iMPa第二级再热器再热蒸汽出口压力0.6891331进口烝汽温度Tl,ic第二级再热器再热蒸汽出口温度261.532排汽压力pl,zMPa冷凝器压力与排汽压损之和0.0062633排汽干度X，z%根据低压缸内效率等计算90.4134回热级数Z选定735低压给水加

44、热器级数Zl选择436高压给水加热器级数Z h选择237第一次给水回热分配 hfwkJ/kghfw _ hcdAhM = z107.978第二次给水回热分配38高压加热器给水粉升牌,hkJ/kghfw _ hdea,oAhfw, h =Z h108.10339除氧器及低加给水粉升htw, ikJ/kghdea,o hcdAhtw, i =Z i + 1107.49240低压加热器给水参数第1级进口给水比粉hlfwi, 1kJ/kg冷凝器中的饱和水粉150.82第2级进口给水比粉hlfwi, 2kJ/kghifwi, 2 hifwo, 1258.798第3级进口给水比粉hlfwi, 3kJ/kg

45、hifwi, 3 = hifwo, 2366.776第4级进口给水比粉hlfwi, 4kJ/kghifwi, 4 = hifwo, 3474.754第1级出口给水比粉hifwo, 1kJ/kghifw。，1 = hi" 1 +Ahfw, i258.798第2级出口给水比粉hlfwo, 2kJ/kghifwo, 2 = hifwi, 2 +Ahfw, i366.776第3级出口给水比粉hifwo, 3kJ/kghifwo, 3 = hi" 3 +Ahfw,i474.754第4级出口给水比粉hlfwo, 4kJ/kghifwo, 4 = hifwi, 4 + Ahfw, i582.732第1级进口给水温度Tifwi, 1C按(pcwp , hifwi, j)查水蒸汽表36第2级进口给水温度Tlfwi, 2Cpcwp取除氧中压力的3.1倍61.41第3级进口给水温度Tifwi, 3C87.20第4级进口给水温度Tlfwi, 4C112.83第1级出口给水温度Tl