哈工程二回路热力系统初步设计表格和程序要点

1、二回路热力系统初步设计表格和程序结果分析与结论本次设计中的参数选择接近于压水堆核电厂的真实参数，所设计的压水堆核电厂二回路的热效率为 31.19%，与在役核电厂的效率相接近，可以说本设计符 合实际生产的需要，因此本设计是个较为成功的设计。已知条件和给定参数序号项目符号单位数值1核电厂输出电功率N eMW10002一回路能量利用系数n10.9953蒸汽发生器排污率Ed1.05%4汽轮机组机械效率n m0.955发电机效率nge0.996新蒸汽压损 pfhMPa5%7再热蒸汽压损Ap rhMPa6%8回热抽汽压损Ape, jMPa4%9低压缸排汽压损Ap cdkPa5%10咼压给水加热器出口端差0

2、 h,uC311低压给水加热器出口端差0l,uC212加热器效率n h0.9813给水泵效率nfwpp0.5814给水泵汽轮机内效率n fwp,ti0.7915给水泵汽轮机机械效率n fWp,tm0.9016给水泵汽轮机减速器效率n fwp,tg0.9817循环冷却水进口温度T sw,1C2418循环冷却水温升AT swC719冷凝器传热端差STC4主要热力参数选定序 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P cMPa选定15.62反应堆冷却剂的饱和温度T c,sC查水和水蒸汽表确定345.33反应堆出口冷却剂过冷度AT subC选定，1520184反应堆出口冷却剂温度T

3、 coCT co =T c,s - A Tsub327.35反应堆进出口冷却剂温升ATcC选定356反应堆进口冷却剂温度T ciCT ci =T co - ATc292.37二回路蒸汽压力P sMPa选定6.58蒸汽发生器出口新蒸汽温T fhCPs对应的饱和温度280.9度9蒸汽发生器出口新蒸汽干 度X fh%选定99.7510循环冷却水温升AT swc选定711冷凝器传热端差STc选定412冷凝器凝结水饱和温度T cdcT cd =T sw,1 + ATw + ST3513冷凝器的运行压力P cdkPaTed对应的饱和压力5.6314高压缸进口蒸汽压力P h,iMPa新蒸汽压损5%6.171

4、5高压缸进口蒸汽干度X h,i%散热导致焓值下降，造 成干度下降99.3516高压缸内效率nh,i选定0.7917高压缸排汽压力p h,zMPa根据取佳分缸比选疋0.7418高压缸排汽干度X h,z%由内效率等计算86.0519汽水分离器进口蒸汽压力P sp,iMPa等于咼压缸排气压力0.7420汽水分离器进口蒸汽干度X sp,i%等于咼压缸排气干度86.0521第一级再热器进口蒸汽压 力P rh1,iMPa考虑4%的压损0.7122第一级再热器进口蒸汽干 度X rh1,i%选定99.523第二级再热器进口蒸汽压 力P rh2,iMPa考虑2%的压损0.69624第二级再热器进口蒸汽温 度T

5、rh2,ic平均焓升计算208.6425第二级再热器出口蒸汽压 力p rh2,zMPa考虑压损为2%0.68226第二级再热器出口蒸汽温 度T rh2,zc平均焓升计算261.927低压缸进口蒸汽压力p l,iMPa考虑压损0.002Mpa0.6828低压缸进口蒸汽温度T l,ic根据热再热蒸汽焓值计算261.529低压缸内效率n l,i选定0.8930低压缸排汽压力p l,zMPa冷凝器压力与排汽压损 之和0.0059331低压缸排汽干度X l,z%根据低压缸内效率等计算89.0432回热级数Z选定633低压给水加热器级数Z L选定434高压给水加热器级数Z H选定235给水回热分配Ah f

6、wkJ/kg* ,hfw hcd叽=Z92.2436低压加热器给水参数第1级进口给水压力MPa凝水泵出口压力，因为0.45第1 级 回 执八、 器 参 数凝水泵对凝水做功加压第1级进口给水比焓h lfwi, 1kJ/kgh ifwi, 1 = h ifwo, o146.64第1级出口给水比焓h ifwo, 1kJ/kgh ifwo, 1 = h ifwi, 1 + Ahfw238.88第1级进口给水温度T lfwi,1C按(p cwp ,h lfwi, 1 )查水蒸汽表35第1级出口给水温度T ifwo, 1C按(p cwp, h lfwo, 1 )查水蒸 汽表56.98第1级汽侧疏水温度C出

7、口给水温度与出口端差之和58.98第1级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表246.89第1级汽侧压力MPa查水蒸气表0.01902第2 级 回 执 八、 器 参 数第2级进口给水压力MPa考虑均匀压降0.445第2级进口给水比焓h lfwi,2kJ/kgh lfwi,2 = h lfwo, 1238.88第2级出口给水比焓h Ifwo, 2kJ/kgh IfWo, 2 = h IfWi, 2 + Ahfw331.12第2级进口给水温度T Ifwi, 2C按(p cwp ,h IfWi, 2 )查水蒸汽表56.98第2级出口给水温度T Ifwo, 2C按(p cwp, h lfwo, 2)查水蒸汽

8、表79.01第2级汽侧疏水温度C出口给水温度与出口端差之和81.01第2级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表339.19第2级汽侧压力MPa查水蒸汽表0.04939第3 极 回 执 八、 器 参 数第3级进口给水压力MPa考虑均匀压降0.44第3级进口给水比焓h lfwi, 3kJ/kgh lfwi, 3 = h lfwo, 2331.12第3级出口给水比焓h lfwo,3kJ/kgh lfwo,3 = h lfwi, 3 + Ahfw423.36第3级进口给水温度T Ifwi, 3C按(p cwp ,h lfwi, 3 )查水蒸 汽表79.01第3级出口给水温度T lfwo, 3C按(p cw

9、p, h lfwo, 3)查水蒸汽表100.95第3级汽侧疏水温度C出口给水温度与出口端差之和102.95第3级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表431.55第3级汽侧压力MPa查水蒸汽表0.11257第4 级 回 执 八、 器 参 数第4级进口给水压力MPa考虑均匀压降0.435第4级进口给水比焓h lfwi,4kJ/kgh lfwi, 4 = h lfwo, 3423.36第4级出口给水比焓h Ifwo, 4kJ/kgh lfwo,4 = h lfwi, 4 + Ahfw515.6第4级进口给水温度T Ifwi, 4C按(p cwp ,h lfwi, 4 )查水蒸汽表100.95第4级出口给

10、水温度T Ifwo, 4C按(p cwp, h lfwo, 4)查水蒸汽表122.75第4级汽侧疏水温度C出口给水温度与出口端差之和124.75第4级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表524第4级汽侧压力MPa查水蒸汽表0.2304437除氧器进口给水比焓h dea,ikJ/kghdea,i = hlfwo,Z l515.638除氧器出口给水比焓h deakJ/kgh dea= h dea,i+ hw607.8439除氧器出口给水温度T deaCh dea对应的饱和水温 度144.3440除氧器运行压力P deaMPaT dea对应的饱和压力0.408141高压加热器给水参数第6级第6级进口给水

11、压力MPa给水泵出口压力因为给 水泵对给水加压6.6第6级进口给水比焓h hfwi,6kJ/kgh hfwi, 6 = h hfwo, 5607.84第6级出口给水比焓h hfwo, 6kJ/kgh hfwo, 6= h hfwi, 6 + Ahfw700.08第6级进口给水温度T hfwi,6C按(p cwp ,h hfwi, 6)查水蒸汽表144.34第6级出口给水温度T hfwo, 7C按(p cwp , h hfwo, 1 )查水蒸 汽表164.87第6级汽侧疏水温度C出口给水温度与出口端差之和167.87第6级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表709.88第6级汽侧压力MPa查水蒸汽表

12、0.7521第7级第7级进口给水压力MPa考虑压降6.55第7级进口给水比焓h hfwi,7kJ/kgh hfwi,7 = h hfwo, 6700.08第7级出口给水比焓h hfwo, 7kJ/kgh hfwo, 7= h hfwi, 7 + Ahfw792.32第7级进口给水温度T hfwi, 7C按(p cwp ,h hfwi, 7 )查水蒸汽表164.87第7级出口给水温度T hfwo, 7C按(p cwp , h hfwo, 7 )查水蒸 汽表186第7级汽侧疏水温度C出口给水温度与出口端差之和189第7级汽侧疏水比焓kJ/kg查水蒸汽表803.11第7级汽侧压力MPa查水蒸汽表1.

13、227742低压缸抽汽参数第1级第1级抽汽压力P les, 1MPa汽侧压力与压损之和0.01981第1级抽汽干度X les, 1%根据内效率计算92.32第1级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2427.49第2级第2级抽汽压力p les,2MPa汽侧压力与压损之和0.05144第2级抽汽干度x les, 2%根据内效率计算95.80第2级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2496.02第3级第3级抽汽压力p les, 3MPa汽侧压力与压损之和0.11726第3级抽汽干度x les, 3%根据内效率计算99.32第3级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2666.77第4第4级抽汽压力p les,4MP

14、a汽侧压力与压损之和0.24004第4级抽汽干度x les, 4%根据内效率计算100级第4级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2778.5843咼压缸抽汽第6级第6级抽汽压力P hes,6MPa汽侧压力与压损之和0.78344第6级抽汽干度X hes, 6%根据内效率计算86.21第6级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2484.45第7级第7级抽汽压力p hes, 7MPa汽侧压力与压损之和1.27890第7级抽汽干度x hes, 7%根据内效率计算87.96第7级抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2548.2644再热器抽汽参数第1级来自高压缸的抽汽压力MPa选定2.5抽汽干度%根据内效率计算91.

15、18抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2639.77疏水比焓kJ/kg查询水蒸汽表962第2级来自新蒸汽的抽汽压力MPa考虑压损后的压力6.11抽汽温度C查询水蒸汽表276.8抽汽干度%选定99.4抽汽比焓kJ/kg查询水蒸汽表2783.35疏水比焓kJ/kg查询水蒸汽表1219.945再热器中的平均焓升kJ/kg选定113.3热平衡计算结果表格序号项目符号单位计算结果1核电厂效率Nepp%31.192反应堆功率GlesiMW3.2061X063蒸汽发生器总蒸汽产里DsKg/s31.6051 % 104汽轮机高压缸耗汽量GshpKg/s1.4562 "035汽轮机低压缸耗汽量GslpKg

16、/s10506第一级再热器耗汽量Gsrh1Kg/s72.28487第二级再热器耗汽量Gsrh2Kg/s77.57038除氧器耗汽量GsdeaKg/s33.96449给水泵汽轮机的耗汽量G sfwpKg/s71.479310给水泵的给水量GfwKg/s162211给水泵扬程H 厂1 fWpMPa6.19212咼压缸抽汽量第1级高压给水再热器 抽汽量Ghes1Kg/s68.0272第1级高压给水再热器 抽汽量Ghes2Kg/s68.916713低压缸抽汽量第1级低压给水再热器 抽汽量Gles1Kg/s43.1850第2级低压给水再热器抽汽量Gles2Kg/s45.6102第3级低压给水再热器抽汽量

17、Gles3Kg/s45.9056第4级低压给水再热器抽汽量Gles4Kg/s47.45741.1程序及运行结果1.1.1用MATLAB程序如下clcclearclcclear allNe=10A6;%发电功率（kW）Ed=0.0105;%排污率n1=0.995;%一回路能量利用系数nli=0.89;%低压缸内效率nm=0.98;%汽轮机组机械效率nge=0.99;%发电机效率nh=0.98;%加热器效率Hfwp=6.192;%给水泵压头（Mpapw=925.61;%给水密度n fwpp=0.58;%给水泵效率n fwpti=0.79;%给水泵汽轮机内效率n fwptm=0.9;%给水泵汽轮机机

18、械效率nfwptg=0.98;%给水泵汽轮机减速器效率Hfh=2774.99;%蒸汽发生器出口新蒸汽比焓（kj/kg）Hg=792.32;%蒸汽发生器给水比焓(kj/kg)Hps=1241.17;%蒸汽发生器运行压力下的饱和水焓xhz=0.8605;%高压缸排气干度xz 1=0.995;%第一级再热器的干度Hho=2478;%高压缸出口焓Hhi=2778.5;%高压缸进口蒸汽焓值Hli=2979.18;%低压缸进口焓Hlo=2350.3;%低压缸出口乏汽焓值Hzc1=2639.77;%汽水分离器第一级抽气焓Hzs 仁962;%汽水分离器第一级的疏水焓Hzc2=2783.35;%汽水分离器第二级

19、抽气焓Hzs2=1219.9;%汽水分离器第二级的疏水焓Hfw=706.99;%分离器分离水的比焓h1=92.2;%高低压加热器中的平均焓升h2=113.3;%再热器中的平均焓升(kj/kg)Hfwi=146.64 238.88 331.12 423.36 515.60 607.84 700.08;%各级加热器进口焓(kj/kg)Hfwo=238.88 331.12 423.36 515.60 607.84 700.08 792.32;%各级加热器出口焓(kj/kg)Hc=2427.49 2496.02 2666.77 2778.58 2478.00 2484.45 2548.26;%每一级的

20、给水加热器的加热蒸汽比焓Hw=246.89 339.19 431.55 524.00 0 709.88 803.11;%每一级给水加热器疏水比焓(其中第五个数据是除氧器，但因除氧器是混合式的，程序中不 调用这个值，所以以零占位)H=500;%除氧器焓升假定值.for x=300:2000%再热蒸汽流量if abs(H-Hfwo(5)/Hfwo(5)<0.005H=(X*Hfwo(4)+(Ghes(1)+Ghes(2)+Gzc1+Gzc2)*Hw(6)+Gps*Hho+Hfw*x*(xz1-xhz)/xhz)/y;breakelseendfor y=x:3000;Nfwpp=1000*y*

21、Hfwp/pw;%给水泵的有效功率(kw)Nfwpt=Nfwpp/( nfwpp* nfwptm* nfwptg);%给水泵的实际功率Gsfwp=Nfwpt/(Hfh-Hho);%给水泵的耗气量Ds=y/(1+Ed);%新蒸汽产量Gd=y-Ds;%蒸汽发生器排污量X=x+Gd+Gsfwp;%假设给水流量Gles(4)=h1*X/(Hc -Hw )/nh;% 低压缸4到1抽气量Gles(3)=(h1*X-nh*Gles(4)*(Hw -Hw (3) )/(Hc(3)-Hw (3) )/nh;Gles (2)=(h1*X-nh*(Gles(3)+Gles(4)*(Hw(3)-Hw (2)/(Hc(

22、2)-Hw (2) )/nh;Gles(1)=(h1*X-nh*(Gles(2)+Gles(3)+Gles(4)*(Hw (2)-Hw(1)/(Hc(1)-Hw(1 )/nh;w仁(x-Gles-Gles(2)-Gles(3)-Gles )*(Hli-Hlo)+Gles(1)*(Hli-Hc(1)+Gles(2)*(Hli-Hc(2)+Gles(3)*(Hli-Hc(3)+Gles(4)*(Hli-Hc )；W仁 w1* nm*n ge;%W2=10A6-W1;%Gzc1=x*h2/( nh*(Hzc1-Hzs1); %Gzc2=x*h2/( nh*(Hzc2-Hzs2); %低压缸发电量高压

23、缸发电量汽水分离再热器第一级抽气量 汽水分离再热器第二级抽气量Ghes(2)=(y*h1- nh*Gzc2*(Hzs2-Hw(7)/( nh*(Hc(7)-Hw(7);%第二级高压加热器抽气量Ghes(1)=(y*h1-nh*(Ghes(2)+Gzc2)*(Hw(7)-Hw (6) )+Gzc1*(Hzs1-Hw (6) )/(n h*(Hc (6)-Hw(6);%第一级高压加热器抽气量Gps=y-X-Ghes(1)-Ghes (2)-Gzc1-Gzc2-x*(xz1-xhz)/xhz;%高压缸排到除氧器的流量Gt=Gps+x*xz1/xhz; %高压缸的出口排汽量w2=Gt*(Hfh-Hho

24、)+Ghes(1)*(Hfh-Hc(6)+Ghes(2)*(Hfh-Hc(7)+Gzc1*(Hfh-Hzc1);U2=w2* nm*n ge;%高压缸的发电量if abs(W2-U2)/W2<0.001H=(X*Hfwo(4)+(Ghes(1)+Ghes(2)+Gzc1+Gzc2)*Hw(6)+Gps*Hho+Hfw*x*(xz1-xhz )/xhz)/y;breakelse end endendQr=(Ds*(Hfh-Hg)+Gd*(Hps-Hg)/n1; % 反应堆热功率 npp=Ne/Qr;%核电厂效率Gshp=Gt+Ghes(1)+Ghes(2)+Gzc1; % 高压缸耗汽量 d

25、isp('核电厂效率')nppdisp('反应堆热功率MW)Qrdisp('蒸汽发生器总蒸汽产量kg/s')Dsdisp('汽轮机高压缸耗气量kg/s')Gshpdisp('汽轮机低压缸耗气量kg/s')xdisp('第一级再热器耗气量kg/s')Gzc1disp('第二级再热器耗气量kg/s')Gzc2disp('除氧器耗气量kg/s')Gpsdisp('给水泵汽轮机耗气量kg/s')Gsfwpdisp('给水泵给水量kg/s')ydisp('给水泵扬程MPa')kg/s')kg/s') kg/s') kg/s') kg/s') kg/s')Hfwpdisp('第一级低压给水加热器抽汽量，既1号回热器抽气量Giesdisp('第二级低压给水加热器抽汽量，既 2号回热器抽气量Gles(2)3号回热器抽气量4号回热器抽气量6号回热器抽气量7号回热器抽气量disp('第三级低压给水加热器抽汽量，既Gles(3)disp('第四级高压给水加热器抽汽量，既Gles(4)disp('第一级高压给水加热器抽汽量，