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文档简介

1、目录摘要21 设计内容及要求22 热力系统原则方案确定32.1 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43 热力系统热平衡计算93.1热平衡计算方法93.2热平衡计算流程103.3热平衡计算步骤及代数过程103.4计算中的问题分析164数据分析及结论17附录18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20附表 3 热平衡计算结果汇总表28附图 原则性热力系统图30参考文献31- 1 -摘要:二回路系统是压水堆核电厂的重要组成部分, 其主要功能是将反应堆一回路系统产生并传递过来的热量转化为汽轮机转动的机械能,并带动发电机组的转动,最终产生电能

2、。二回路系统的以郎肯循环为基础,由蒸汽发生器二次侧、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热力循环,实现能量的传递和转换。本说明书在确定二回路系统原则方案的基础之上, 通过合理的参数选择和模型的建立,对二回路系统各个环节确定其主要的工质参数。结合热量平衡方程、质量平衡方程和汽轮机功率方程进行二回路系统原则方案进行额定功率下的热平衡计算,确定核电厂效率、总蒸汽产量、总给水量、汽轮机耗气量、给水泵功率和扬程等主要参数,为二回路热力系统方案的进一步设计和优化提供基础。1. 设计内容及要求1.1 设计内容本课程设计的主要任务, 是根据设计的要求, 拟定压水堆

3、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、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。1.2 设计要求本课程设计是学生在学习 核动力装置与设备、核电厂运行 课程后的一次综合训练, 是实践教学的一个重要环节。 通过课程设计使学生进一步巩固、 加深所学的理论知识并有所扩展; 学习并掌握压水堆核电厂二回路热力系统拟定与

4、热平衡计算的方法和基本步骤;锻炼提高运算、制图和计算机应用等基本技能;增强工程概念,培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责态度。通过课程设计应达到以下要求:(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 -2. 热力系统原则方案确定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 1

5、000MW。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

6、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统供电。2.2 热力系统原则方案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

7、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。( 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、3个低压缸组成,高压缸、低压缸之间设置外置式汽水分离再热器。单位质量流量的蒸汽在高压缸内的绝热焓降约占整个机组绝热焓降的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)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

8、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- 3 -缸的抽汽加热, 第二级再热器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。( 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

9、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, 最终送入冷凝器,也可以部分采用疏水汇流方式,将疏入送入给水管道。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 13 级,大型机组的回热级数一般取为79 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

10、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 主要热力参数选择典型压水堆核电厂一、二回路工质温度之间的制约关系- 4 -(1)一回路冷却剂的参数选择反应堆冷却剂系统的运行压力Pc =1

11、5.60MPa,冷却剂压力对应的饱和温度为Tcs =345.31,选定反应堆出口冷却剂的过冷度 Tsub=18,反应堆出口冷却剂温度 :Tco=Tcs Tsub=345.31 - 18=327.31选定反应堆进出口冷却剂的温升为Tc =37, 则反应堆进口冷却剂的温度:T ci =T coT c =327.31 - 37=290.31(2)蒸汽发生器蒸汽发生器的运行压力为Ps =6.5MPa,通过查水及水蒸汽表可知,对应的蒸汽发生器饱和蒸汽温度为Tfh =283.88 ,对应的饱和水比焓为hs =1257.8kJ/kg ,新蒸汽的干度xfh =0.9975,查表得新蒸汽的焓值hfh =2771

12、.34kJ/kg ,一、二次侧对数平均温差为:TcoTci=327.31-290.31Tmln 327.3119.37lnTcoTci283.88TciTs290.31283.88大致符合要求。(3)冷凝器循环冷却水的进口温度 Tsw,1=24,冷凝器中循环冷却水温升 Tsw=7,冷凝器传热端差 T =5,则冷凝器凝结水饱和温度:Tcd=Tsw,1+Tsw+ T=24+7+5=36对应的冷凝器运 行压 力 Pcd=5.945kPa , 冷凝 器运行压力对 应的 饱和 水焓 hcd=150.82kJ/kg 。(4)高压缸高压缸进口蒸汽压力为 Ph,i =Pfh - Pfh =6.8 - 0.05

13、 × 6.8=6.46MPa,高压缸进口蒸汽干度根据焓相等的近似过程按 (p h,i ,hfh ) 查表得高压缸进口蒸汽 xh,i =0.9948 ,据此可查得高压缸进气的各个参数 : 进气温度 Th,i =280.45 ,高压缸进口蒸汽熵值 Sh, i =5.8401kJ/(kg ) 。选定最佳分缸压力为高压缸进气压力的 14,则高压缸排汽压力 ph, z =0.14 × 6.46=0.904 MPa。高压缸排汽理想焓值熵相等过程, 按(p h, z,Sh, i ) 查表得 hh,z* =2423.4 kJ/kg ,高压缸排汽实际焓值 h= h- h ,i(hfh- hh

14、,z*)=h ,zfh2771.34-0.8207 ×(2771.34-2423.4 )=2485.79 kJ/kg 。根据压力和焓值可以确定其他参数:排气温度 Th ,z=175.55,排气干度 xh, z=0.8584 。(5)汽水分离器汽水分离器的进口蒸汽压力为psp,i =0.904MPa,汽水分离器的进口蒸汽干度- 5 -xsp,i =0.8584 ,分离器考虑汽水分离器再热器 3%的压力损失,均匀分配到每部分设备,则汽水分离器的出口压力 prh1,i =0.99p h,z =0.99 ×0.904=0.895MPa,汽水分离器的出口干度选定为 xrh1,i =0

15、.9973 。(6)第一级再热器第一级再热器的进口蒸汽压力prh1,i =prh1,i =0.895MPa,第一级再热器的进口蒸汽 干度 xrh1,i=0.9973,进 口蒸 汽 的焓 值查 表得 hrh1, i =2767.33kJ/kg , 温度Trh1 , i =175.12 。选定加热蒸汽进口压力(参照压水堆核电厂参数)prh1,hs =3.0 MPa,加热蒸汽进口干度 xrh1,hs=0.96 ,根据(pxrh1,hs)查表得加热蒸汽焓 h,hs=2731.47 kJ/kg ,rh1,hs ,rh1一级疏水焓 hrh1,hs =1008.37 kJ/kg,一级疏水温度 Trh1,hs

16、 =233.86 kJ/kg 。(7)第二级再热器考虑均匀分配压损,第二级再热器的进口蒸汽压力 prh2,i =0.99p rh1,i =0.886MPa, 第二级再热蒸汽出口压力 prh2,z =0.99p rh2,i =0.878 MPa,再热器出口蒸汽温度比加热蒸汽进口温度低 15,再热蒸汽出口蒸汽温度为 Trh2,z =268.88 ,利用水及水蒸汽表查得第二级再热器出口蒸汽焓值为hrh2,z =2988.52kJ/kg ,第一级再热器与第二级再热器平均焓升相同,可求得平均焓升为:hrz =(2988.52-2767.33 ) /2=110.60kJ/kg进而可知再热器进口蒸汽焓值 h

17、rh1,2=2767.33+110.60=2877.93kJ/kg, 利用水蒸汽表查得第二级再热器进口蒸汽温度T rh2,i=219.54。=6.46 MPa,那二级加热蒸汽进口压力(假设和进入高压缸汽损一样)prh2,hi么干度 xrh2,hi =0.9948 ,Trh2,hi =280.45 ,hrh2,hi =2771.3 kJ/kg ,疏水焓 hrh1,hs =1239.02 kJ/kg ,疏水温度 Trh2,hs =280.45 。(8)低压缸假设不计第二级再热器出口过热蒸汽进入低压缸的压力损失,则低压缸进口蒸汽压力为 p= prh2,z=0.878MPa,焓值 h = hrh2,z

18、=2988.52kJ/kg,进口蒸汽温度l,il,iTl,i =Trh2,z =268.88 ,利用水蒸汽表查得进口蒸汽熵值 Sl,i =7.07 kJ/(kg ) 。低压缸排汽压力根据排汽压损, pl,z =pcd+5%pcd=6.24kPa,排汽理想焓值按照等熵过程,据 (pl,z 、Sl,i) 查表得 hl,z *= 2181.86 kJ/kg ,排汽实际焓值 hl,z =hl,i l,i (h l,i hl,z * )=2314.23 kJ/kg ,按 (p l,z ,h l,z ) 查水蒸汽表得 xl,z =0.8949 。( 9)给水回热参数的选择1. 平均焓升分配蒸汽发生器运行压

19、力 6.8MPa下对应的饱和水比焓为 hs =1257.08kJ/kg ,冷凝器凝结水焓 hcd=150.82kJ/kg ,每一级加热器的理论焓升为:- 6 -hfw,ophs 'hcd1257.08 150.82kJ/kgZ1=138.288蒸汽发生器的最佳给水比焓为:=150.82+7×138.28=1118.78kJ/kgh=h +Zhfw,opcdfw,op实际给水温度 Tfw 往往低于理论上的最佳给水温度 Tfw,op ,取系数为 0.88 ,则可求得实际给水温度 Tfw =0.88Tfw,op =0.88 ×256.81=225.99 ,利用水蒸汽表查得

20、理论给水焓值hfw=971.45kJ/kg ,再次等焓升分配确定每一级加热器内给水的实际焓升:hfwhcd=971.45 150.82hfwZ117.23 kJ/kg7因为规定除氧器的运行压力略低于高压缸的排气压力, 且除氧器出口水温等于除氧器运行压力对应的饱和温度。 结合平均焓升分配法亦可以定出除氧器的运行压力。经过运算查表得除氧器的运行压力 pdea=0.734MPa 小于高压缸排气压力,满足要求。对应的除氧器出口给水温度 Tdea=166.9 ,除氧器出口给水焓值 hdea=705.94kJ/kg 。对高压给水加热器和低压给水加热器进行第二次焓升分配,高压给水加热器每一级的焓升为:hfw

21、,hh fwhdea,o971.54705.94Zh132.76 kJ/kg ,2低压给水加热器每一级的焓升为:hfw,lhdea.ohcd705.94150.82Z l +1111.02 kJ/kg 。52. 对每级加热器及除氧器工质参数的确定取凝水泵的出口压力为除氧器运行压力的 3.1 倍,则第一级低压给水加热器的进口压力为 plfwi,1 =3.1 ×0.734=2.277MPa, 由于凝水泵对给水加压为等熵过程,根据压力和熵查水蒸汽表得出第一级低压给水加热器进口给水比焓hlfwi,1 =153.11kJ/kg ,考虑均匀压降,低压加热器通过运算可知每级压降取p=(p cwp-

22、 pdea)/4 ,则第一级低压给水加热器出口给水压力为 p1fwi,1=1.89MPa,利用平均焓升可知出口给水比焓值为hlfwo,1=264.13kJ/kg, 利用水蒸汽表查得出口给水温度 Tlfwo,1 =62.73 ,进出口给水温度 T1fwi,1 =36.06 。对于低压给水加热器上端差为 2,故可得第一级汽侧疏水温度为64.73 ,查水蒸汽表知对应的疏水比焓值是 270.61kJ/kg ,第一级汽侧饱和压力为 0.0247MPa。利用同样的方法,可求得其它各级给水加热器的相应参数如下:第一级进口给水压力:p1fwi,1=2.277MPa第一级出口给水压力:1fwo,1=1.891M

23、Pap第一级进口给水比焓:hlfwi,1=153.11kJ/kg第一级出口给水比焓:hlfwo,1=264.13kJ/kg第一级进口给水温度:Tlfwi,1=36.06 第一级出口给水温度:Tlfwo,1=62.65 第一级疏水温度:T w, 1=64.65 第一级疏水比焓: H w,1=270.61 kJ/kg第一级疏水压力:w,1P=0.0247MPa第二级进口给水压力:p1fwi,2=1.891 MPa第二级出口给水压力:p1fwo,2 =1.506MPa第二级进口给水比焓:lfwi,2=264.13kJ/kg第二级出口给水比焓:hlfwo,2=375.16kJ/kgh- 7 -第二级进

24、口给水温度:Tlfwi,2=62.65 第二级出口给水温度:Tlfwo,2=89.16 第二级疏水温度:Tw,2=91.16 第二级疏水比焓: Hw, 2=381.85 kJ/kg第二级疏水压力:Pw,2=0.0733MPa第三级进口给水压力:p1fwi,2=1.506 MPa第三级出口给水压力:p1fwo,2 =1.120MPa第三级进口给水比焓: hlfwi,2=375.16kJ/kg第三级出口给水比焓: hlfwo,2=486.18 kJ/kg第三级进口给水温度:T=89.16 第三级出口给水温度:T=115.50 lfwi,2lfwo,2第三级疏水温度:T=117.50 第三级疏水比焓

25、: H=493.16 kJ/kgw,3w, 3第三级疏水压力:Pw,3=0.1834MPa第四级进口给水压力:p1fwi,4=1.120 MPa第四级出口给水压力:p1fwo,4 =0.734MPa第四级进口给水比焓:hlfwi,4=486.18kJ/kg第四级出口给水比焓:hlfwo,4=597.21kJ/kg第四级进口给水温度:Tlfwi,4=115.50 第四级出口给水温度:Tlfwo,4= 137.61 第四级疏水温度:T=139.61 第四级疏水比焓: H=587.53kJ/kgw, 4w, 4第四级汽侧疏水压力:Pw,4=0.400 MPa除氧器进口给水比焓:h=597.21kJ/

26、kg除氧器出口给水比焓: hdea,o=705.94 kJ/kgdea,i除氧器出口给水温度:T=166.9 除氧器运行压力: p=0.734 MPadeadea取给水泵出口压力为蒸汽发生器二次侧蒸汽压力的 1.25 倍,则p =1.25pfh=8.5 MPa,给水泵加压为等熵过程,查的出口焓为714.27 kJ/kg ,按fwp照压力在高压加热器上均匀递减,那么:第六级进口给水压力:p1fwi,6=8.5MPa第六级出口给水压力:p=7.65MPa1fwo,6第六级进口给水比焓:hlfwi,6=714.27 kJ/kg第六级出口给水比焓: hlfwo,6=847.03kJ/kg第六级进口给水

27、温度:Tlfwi,6=167.88 第六级出口给水温度:Tlfwo,6=198.15 第六级疏水温度:T=201.15 第六级疏水比焓: H=857.58 kJ/kgw,6w, 6第六级疏水压力:P=1.592MPaw,6第七级进口给水压力:p1fwi,7=7.65 MPa第七级出口给水压力:p1fwo,7 =6.8MPa第七级进口给水比焓:hlfwi,7=847.03 kJ/kg第七级出口给水比焓:hlfwo,7=979.78kJ/kg第七级进口给水温度:Tlfwi,7=198.15 第七级出口给水温度:Tlfwo,7=227.53 第七级疏水温度:Tw,7=230.53 第七级疏水比焓:

28、Hw, 7=992.70 kJ/kg第七级疏水压力:P=2.825MPaw,7(10)抽气和再热参数1. 低压缸抽气与高压缸抽汽参数第一级加热器汽侧压力为 0.0247MPa,考虑抽气回热 5%的压力损失,则第一级抽气压力为 ples,1 =0.0247/0.95=0.0256MPa, 第一级抽汽理想焓值根据等熵过程查出 hlest , 1= 2364.11 kJ/kg ,实际焓值据效率计算得出 hles,1 =2466.58kJ/kg.运用和求高压缸排气干度一样的方法可得第一级抽气干度xles,1 =0.9353。运用相同的方法可求得其他加热器的抽汽参数其下:- 8 -第一级抽汽压力:ple

29、s,1=0.0256MPa第一级抽汽干度: xles,1=0.9353第一级抽汽比焓:hles,1=2466.58kJ/kg第二级抽汽压力:p=0.0763MPa第二级抽汽干度: xles,2=0.9725les,2第二级抽汽比焓:hles,2=2600.51kJ/kg第三级抽汽压力:p=0.191MPa第三级抽汽干度: xles,3=1(过热)les,3第三级抽汽比焓:h=2726.98kJ/kgles,3第四级抽汽压力:p=0.416MPa第四级抽汽干度: xles,4=1(过热)les,4第四级抽汽比焓:hles,4=2848.91kJ/kg第六级抽汽压力:phes,6=1.658MPa

30、第六级抽汽干度: xhes,6 =0.8810第六级抽汽比焓:h=2562.47kJ/kghes,6第七级抽汽压力:phes,7 =2.942MPa第七级抽汽干度: xhes,7 =0.9105第七级抽汽比焓:h=2644.76kJ/kghes,72. 两级再热器抽汽参数根据上述关于再热器的参数计算,可以得出如下参数:第一级再热器抽汽压力:prh1,hs =3.0MPa第一级再热器抽汽干度:xrh1,hs =0.96第一级再热器抽汽比焓:hrh1,hs =2731.43kJ/kg第一级再热器疏水焓:H zc ,1=1008.37 kJ/kg第一级再热器疏水温度:Tzc , 1=233.86 第

31、二级加热汽进口压力:prh2,hs =6.46MPa第二级再热器抽汽干度:xrh2,hs=0.9948第二级再热器抽汽比焓:hrh1,hs =2771.30kJ/kg第二级再热器疏水焓: Hzc ,2第二级再热器疏水温度:zc , 2=280.45 =1239.20 kJ/kgT3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串联法, 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,适合手工计算。 热力计算过程使用的基本公式是热量平衡方程、 质量平衡

32、方程和汽轮机功率方程。- 9 -3.2 热平衡计算流程热力计算的一般流程3.3 热平衡计算步骤及代数过程(1) 蒸汽发生器总蒸汽产量的计算 ( 以最终的数据为计算数据 )已知核电厂的输出电功率为 Ne,假设电厂效率 e,NPP=32.2%,则反应堆功率为N e=1000MWQ R=3105.6e,NPP0.322通过对蒸汽发生器列质量守恒与热量守恒方程,可求蒸汽发生器的蒸汽产量为:-10-DsQR 1(hfhhs ') (1d )(h s ' hfw )=0.9953105.9=1714.14kg /s1257.06)(1(2771.340.0105)(1257.06 971.

33、45)式中 , 1一回路能量利用系数,取 0.995 ;h fh 蒸汽发生器出口新蒸汽比焓, kJ/kg ;hs蒸汽发生器运行压力下的饱和水焓,kJ/kg ;hfw 蒸汽发生器给水比焓, kJ/kg ; d蒸汽发生器排污率,取为新蒸汽产量的1.05%.( 2)蒸汽发生器给水流量计算Gfw(1d ) D s(10.0105) 1714.14=1732.13 kg/s( 3)给水泵有效输出功率计算N fwp ,p1000Gfw H fwp KW= 10001732.13 (8.5 0.734) =14477.42KWfw929.1式中: Gfw 给水泵的质量流量,kg/s ;Hfwp给水泵的扬程,

34、 MPa;3 fw为给水的密度,kg/m 。( 4)给水泵汽轮机理论功率计算N fwp,p14477.42N fwp,t35375.67 KWfwp,p fwp,ti fwp,tm fwp,tg0.58 0.8 0.9 0.98式中: fwp,p 汽轮给水泵组的泵效率; fwp,ti 给水泵组汽轮机内效率; fwp,tm 给水泵组汽轮机机械效率 fwp,tg 给水泵组汽轮机减速器效率( 5)给水泵汽轮机耗汽量计算Gfwp,sN fwp,t35375.67=123.88?HfhH h,z2771.34 2485.79Kg/s式中: Hfh 为新蒸汽比焓Hh,z 为高压缸排汽比焓( 6)低压给水加

35、热器抽汽量计算假设凝水量 Gcd=1108 kg/m 3,然后通过能量守恒方程即可确定各低压给水加热器的抽汽量如下:-11-第四级:G les,4hfw G cdh H c (4)H w (4)117.2311080.982848.91604.5859.06kg / s第三级:G les,3hfw G cdh G les,4H w (4)H w (3)H c (3)H w (3)h117.23951.30.9859.06604.58493.160.982726.98493.16=56.39?Kg / s第二级:G les,2hfw G cdhG les,3G les,4H w3H w2H c2

36、 H w2h117.23958.30.9859.0656.39493.16381.850.982600.51381.85=53.95kg / s第一级:G les,1hfw G cdh G les,2G les,3G les,4H w2H w1H c1H w1h117.2311080.9859.06+56.39+53.95381.85270.610.982466.58270.61=51.78Kg / s式中: Gles,i 第 i 级低压加热器的抽汽量, kg/s ; hfw 每级加热器的平均焓升, kJ/kg ; h加热器效率;Hc(i) 第 i 级加热器抽汽比焓, kJ/kg ;Hw(i)

37、 第 i 级加热器疏水比焓, kJ/kg 。-12-( 7)低压缸耗气量计算通过质量守恒方程可以确定低压缸的耗汽量:Gs,lpGcdd DsGs,fwp11080.0105 1714.14 123.88=966.12Kg / s( 8)低压缸内功率N t1 =(-Gles,4-Gles,4-G les,4-)(hl,i-hl,z)+,Gs, lpGles,4Gles,4 (hl,ihles 4 )+,+hles,2+,1)Gles,3(h l,ihles 3 )Gles,2 (hl,i) Gles,1(hl,ihle s=(966.12-59.06-56.39-53.95-51.78) (29

38、88.52-2314.23)+59.06(2988.522848.91)56.39(2988.52)+2726.9853.95(2988.522600.51)51.78(2988.52 2466.58)652.9 103 KW652.9MW( 9)再热器加热蒸汽量计算通过热平衡方程可以确定再热蒸汽的加热蒸汽量:Gzc,1Gs,lph rhH zc,1H zs,1第一级:h966.12110.5950.982731.47=63.27Kg / s1008.37Gs,lphrhGzc,2H zs,2第二级:h Hzc,2966.12 110.595=71.15Kg / s0.982771.34 12

39、39.02式中: Gzc,1 第一级再热器加热蒸汽量,kg/s ;Gzc,2 第二级再热器加热蒸汽量,kJ/kg ;hrh 再热器平均焓升, kJ/kg ;Hzc,i 第 i 级再热器加热蒸汽的焓值,kJ/kg ;Hzs,i 第 i 级再热器疏水焓值, kJ/kg 。( 10)高压给水加热器抽汽量计算通过热量平衡的方法确定:第二级:Gfwhf wh Gzc,2H zs,2Hw 7Ghes,2h Hc 7H w 71732.13132.760.9871.151239.02992.700.982644.76992.70131.42Kg / s第一级:-13-GfwhfwhGhes,2Gzc,2H

40、w7H w6G zc,1 H zs,1H w 6G hes,1H c6H w6h= 1732.13132.760.98(131.4271.15)(992.70857.58)63.27(1008.37857.58)0.98(2562.47857.58)115.98Kg / s式中: Ghes,i 第 i 级高压加热器的抽汽量, kg/s; hfw 每级加热器的平均焓升, kJ/kg ;( 11)汽水分离器疏水流量计算利用质量守恒方程即可求得(干蒸气的质量流量不变列方程) :GfssGs,lp (x rh1,ix sp,i )966.12 (0.99730.8584)x sp,i0.8584=15

41、6.33Kg / s式中: Gfss 分离器至除氧器的疏水流量, kg/s; Gs,lp 低压缸的耗气量, kg/s ;xrh1,i 第一级再热器的进口干度;xsp,i 汽水分离器的进口干度。( 12)高压缸耗气量计算利用高压缸和低压缸发电功率为1000MW可以求得高压缸的耗气量:(1000000/ ge /mN t1 ) Ghes,1(hh,i Hc(6) Ghes,2 (hh,i H c(7) Gs,rh1 (hh,i Hzc,1)Gs,hphh, ihh,zGhes,1 Ghes,2 Gs, rh11518.67Kg/ s式中: m汽轮机组机械效率;ge发电机效率;hh,i 高压缸进口蒸

42、汽焓值,kJ/kg ;hh,z 高压缸出口蒸汽焓值,kJ/kg 。( 13)高压缸出口排气总流量计算利用质量守恒可以求得:Gsh =GhzGhes,2Ghes,1G Z1 =1518.67 131.42 115.9863.271208Kg / s式中: Gsh高压缸出口排气总流量,kg/s;( 14)除氧器耗气量计算利用质量守恒方程计算:-14-G s,deaG shG s,lpG fss1208.0966.12156.3385.55Kg / s利用能量守恒进行检验:进入能量: G s,deah h,z +(G zc,1 +G zc,2 +G hes,1 +G hes,2 )h w,6 +G

43、fssh fssG cd hlfwo,41.23106 KJ6出口能量: G fw hdea.o1.2210 KJ( 15)对假设冷凝水流量的验证判断对除氧器运用质量守恒方程,可以得到冷凝水的流量,如下式:GcdGfw(Ghes,1Ghes,2 +Gs,rh1Gs,rh2GfssGs,dea )=1732.13 (115.98 131.4263.2771.15 156.3385.55)1108.42Kg / s将由上式得到的 Gcd 数值与步骤(6)中假设的 Gcd 数值进行比较, 得相对误差为( 1108.42-1108) /1108=0.038%满足精度要求。( 16)二回路系统总蒸汽耗量计算同样运用质量守恒方程亦可以确定出二回路系统总的新蒸汽耗量,如下式:GfhGs,rh2Gs,hpGfwp,s1518.67 123.8871.151713.70Kg / s( 17)对假设核电厂效率的验证判断根据上式求得的总蒸汽耗量,可以计算得到反应堆热功率,如下式:G fh (h fhhfw )dG fh (h s 'h fw )QR '100011713.70(2771.34971.45)0.010517

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