【正文】 ： ℃ 第三級 汽側(cè)疏水比焓 ： 第三級汽側(cè) 疏水壓力： 第四級 進口給水壓力 ： p1fwi,4= MPa 第四級 出口給水壓 力 ： p1fwo,4= 第四 級 進口給水比焓 ： hlfwi,4= kJ/kg 第四級 出口給水比焓 ： hlfwo,4= 第四級 進口給水溫度 ： Tlfwi,4=℃ 第四級 出口給水溫度 ： Tlfwo,4=℃ 第四級 汽側(cè)疏水溫度 ： ℃ 第四級 汽側(cè)疏 水比焓 ： kJ/kg 第四級 汽側(cè)疏水壓力 ： MPa 除氧器進口給水比焓： hdea,i= kJ/kg 除氧器出口給水比焓： hdea,o= kJ/kg 除氧器出口給水溫度： Tdea=℃ 除氧器運行壓力： pdea= MPa 取給水泵出口壓力為蒸汽發(fā)生器運行壓力的 。 熱平衡 計算模型 (1) 蒸汽 發(fā)生器總蒸汽產(chǎn)量的計算 已知 核電廠的輸出電功率為 Ne， 假設電廠效率為 η e,NPP,則 反應堆功率為 9 eRe,NPPNQ ?? 通過 對蒸汽發(fā)生器列質(zhì)量守恒與熱量守恒方程 ，可求蒸汽發(fā)生器 的蒸汽產(chǎn)量為 ： R1sf h s d s f wQD ( h h 39。 （ 7） 低壓缸耗氣量計算 通過質(zhì)量守恒 方程可以確定低壓缸的 耗汽量： s , lp c d d s s , f w pG G D G? ? ? ? （ 8） 再熱器 加熱 蒸汽量計 算 通過 熱平衡方程可以確定再熱蒸汽的加熱蒸汽量： 第一級 ： ? ?? ?s , lp rhz c ,1 h z c ,1 z s ,1GhGHH???? 第二級 ： ? ?? ?s , lp rhz c ,2 h z c ,2 z s ,2GhGHH???? 式中 ： Gzc,1—— 第一級再熱器 加熱 蒸汽量 ， kg/s； Gzc,2—— 第二級 再熱器加熱蒸汽量 ， kJ/kg； Δ hrh—— 再熱器 平均焓升 ， kJ/kg； Hzc,i—— 第 i 級再熱器加熱 蒸汽的焓值 ， kJ/kg； Hzs,i—— 第 i 級 再熱器疏水焓值 ， kJ/kg。 （ 11） 除氧器耗氣量計算 利用熱量 守恒 方程 計算： 39。 （ 13） 高壓缸耗氣量計算 利用能量守恒 方程，同時考慮到 高壓缸 內(nèi)的絕熱焓降約占整個機組絕熱焓降的 40%， 由此 可以求得： e m g es , h p h e s ,h e s , 1 h , i c h e s , 2 h , i c s , r h1 h , i z c , 1 1 h e s , 2 s , r h1h , i h , zG ( h H ( 6 ) ) G ( h H ( 7 )4 ) G ( h0 % N / (G G Gh H)h ) G? ? ? ???? ? ? ?? ??） 式中： η m—— 汽輪機組 機械效率； η ge—— 發(fā)電機 效率； 12 hh,i—— 高壓缸 進口蒸汽焓值， kJ/kg； hh,z—— 高壓缸 出口蒸汽焓值， kJ/kg。 ? ? ? ?? ? 進而 可以求出核電廠的效率： ee,NPPR39。 熱平衡 計算流程 13 圖：熱力計算的一般 流程 計算 結(jié)果及分析 本次熱力計算得到的核電廠的效率η e,NPP=%，比一般核電廠效率 36%略低一點，其主要原 因①在于，本次課程設計給出的高壓缸、低壓缸的內(nèi)效率較低，造成其輸出的有效功率較低，從而導致核電廠有效功率較低；②另外，從循環(huán)熱力分析的角度來看，核電廠的效率偏低可能是因為，蒸汽發(fā)生器的壓力選的不夠高，導致給水吸熱溫度低。計算得到的其他參數(shù)，高壓缸的排氣干度為 %，低壓干的排氣干度 %，均大于 86%，而且通過其他書籍的參考，其數(shù)值也較為合理，這樣既保證了汽輪機組的安全可靠運行，也保證的汽輪機組的功率輸出，在安全可靠性與經(jīng)濟性之間做到了較好的調(diào)和。采用 7 級回熱，是比較合理的。 其二 ，采用中間再熱的方式， 對核電廠的熱效率也會產(chǎn)生一定的影響，若 使 總的平均吸熱溫度增加，則核電廠的熱效率就會提升，而 且 中間再熱會使汽輪機的效率和安全性提高 。 其一 ， 提高 二回路工質(zhì)的 平均 吸熱溫度，可以 提高核電廠的熱效率 ， 這主 要是通過增加一回路運行壓力或者蒸汽發(fā)生器 運行 壓力的方法實現(xiàn)的。 從熱平衡計算上來講，由于一部分的熱量消耗在了除氧器上，因此會使核電廠的效率受到影響。 double Gles1,Gles2,Gles3,Gles4,Ghes6,Ghes7。 Qr1=1000/NPP1。 //給水泵有效輸出功率 Gsfwp=Nfwp/(****)。 Gles4=Gcd1*()/。 //第一級低壓給水加熱器的抽汽量 24 Gslp=*Ds1Gsfwp。 //第七級高壓給水加熱器的抽汽量 Ghes6=(Gfw**((Ghes7+Gsrh2)*()+Gsrh1*()))/()/。 //高壓缸的耗氣量 Gcd=Gfw(Gsdea+gsdea+Gsrh2+Gsrh1+Ghes7+Ghes6)。 //二回路系統(tǒng)的總蒸汽耗量 Qr=Ds*(()+(1+)*())/。 cout———————————————— —————————————— endl。 return 0。 //反應堆熱功率的精度判斷 getchar()。 //反應堆的熱功率 rate2=fabs(NPP1NPP)。 //對冷凝水流量的精度判斷 } while(rate=)。 //汽水分離器至除氧器的疏水流量 Gsdea=(Gfw*(Ghes7+Ghes6+Gsrh1+Gsrh2)***)/。 //第二級再熱器耗氣量 Gsrh1=Gslp*()。 //第三級低壓給水加熱器的抽汽量 Gles2=(Gcd1**(Gles3+Gles4)*())/(9)/。 //給水泵的揚程 Gcd1=100。 //蒸汽發(fā)生器蒸汽產(chǎn)量 Gfw=Ds1*(1+)。 NPP=。 因此從以上討論可知， 提高汽輪機高低壓缸的相對內(nèi)效率、 采用 平均吸熱 溫度較高的中間再熱方式、 適當?shù)臏p少給水泵汽輪機的耗氣量或者采用其他的帶動方式、提高二回路工質(zhì)的平均吸熱溫度、降低二回路工質(zhì)的平均放熱溫度、適當降低蒸汽發(fā)生器的排污量，減少管道設備的壓力損失與散熱損失，減少除氧器的熱量消耗，均可以使核電廠的熱效率得到改進。 其三， 設法減少蒸汽發(fā)生器的排污率，因為排污的時候會損失熱量，會使核電廠的效率提高。 最后 ， 汽輪機高、低壓缸的內(nèi)效率也會對核電廠的熱效率有影響，而且這個影響是 較為 重要的，提高汽輪機高、低壓缸的內(nèi)效率， 會 使整個核電廠的熱效率得到提高。 高壓缸做功占整個機組做功的 %，低壓缸做功占整個機組做功的 %，計算 得到的各加熱器 、 除氧器 、 再熱器的加熱蒸汽流量在合理適當?shù)姆秶畠?nèi) 。 本課程設計采用 7 級回熱的方式，這樣可以提高核電廠的循環(huán)效率，一般而言回熱級數(shù)越高，核電廠的循環(huán)熱效率會隨之提高，但是增加的幅度卻減少了，同時成本也會增加。⑤當然，參數(shù)的選擇，會對核電廠的效率也會造成影響。 Q39。 （ 15） 二回路系統(tǒng)總蒸汽耗量計算 同樣 運用質(zhì)量守恒方程亦可以確定出二回路系統(tǒng)總的新蒸汽耗量 ， 如下式 ： f h s , r h 2 s , hp f w p ,sG G G G? ? ? （ 16） 對 假設核電廠 效率 的驗證判斷 根據(jù) （ 15） 步 求得 的總蒸汽耗量， 可以 計算得到 反應堆熱功率，如下式 ： f h f h f w d f h s f wR1G ( h h ) G ( h 39。 （ 12） 高壓缸出口排氣總 流量 計算 利用 質(zhì)量守恒可以求 得 ： rh 1 ,it s ,d e a s ,lph,zxG G G x?? 式中 ： Gt—— 高壓缸出口排氣總流量， kg/s。 Δ hfw—— 每級加熱器的平均焓升 ， kJ/kg； （ 10） 汽水分離器疏水流量計算 利用質(zhì)量守恒 方程即可求得： s ,lp rh1 ,i s p ,ifs ss p ,iG ( x x )G x ?? 式中 ： Gfss—— 分離器 至除氧器 的 疏水流量， kg/s。 h )?? ? ? ? ? ? 式中 ,η 1—— 一回路能量利用系數(shù)，取 ； hfh—— 蒸汽發(fā)生器出口新蒸汽比焓， kJ/kg； hsˊ —— 蒸汽發(fā)生器運行壓力下的飽和水焓， kJ/kg； hfw—— 蒸 汽發(fā)生器給水比焓， kJ/kg； ξ d—— 蒸汽發(fā)生器排污率，取為新蒸汽產(chǎn)量的 %. （ 2）蒸汽發(fā)生器 給水 流 量 計算 fw d sG 1 D()? ?? ? （ 3） 給水泵 有效 輸出功率計算 f w f w pf w p pfw1 0 0 0 G HN K W， ? ? 式中 ： Gfw—— 給水泵 的質(zhì)量流量， kg/s； Hfwp—— 給水泵的揚程， MPa； ρ fw—— 為給水的密度， kg/m3。這樣計算的好處是每個方程式中只出現(xiàn)一個未知數(shù)，適合手工計算?？紤] 均勻壓降，低壓加熱器通過運算可知每級壓降取 為宜， 則 第一級低壓給水加熱器出口給水壓力為 ， 利用平均焓升可知出口給水比焓值為 hlfwo,1=,利用 水蒸汽表查得出口 給水 溫度為 Tlfwo,1=℃。 經(jīng)過簡單 運算與查表定出除氧器的運行壓力 pdea= ， 對應的 除氧器出口 給水 溫度 Tdea=℃ ， 除氧器出口給水焓值 hdea=。 （ 8） 低壓缸 考慮第二級再熱器 出口過熱蒸汽進入低壓缸的壓力損失為 2%，則低壓缸進口蒸汽壓力為 pl,i= =，焓值是 ,利用水蒸汽表 查得進口蒸汽溫度 Tl,i=℃，進口 蒸汽的比熵為 sl,i= kJ/(kg˙ K)。通過 熱平衡計算 hfh=hh,isˊ +xh,z(hh,is” hh,isˊ )， 可得 高壓缸進口蒸汽干度 xh,i=，進口蒸汽 比 焓值 hh,i=,進口 蒸汽的比熵 sh,i=(kg˙ K)，高壓缸的排氣壓力 ph,z= ph,i= =， 假設工質(zhì)在高壓缸內(nèi)為等熵膨脹過程，則 ph,z= 對應 的 比 焓值為 kJ/kg， 高壓缸的內(nèi)效率 ηh,i=%， 故 實際 焓值為 （ ） =。給水泵汽輪機排出的乏汽被直接排送到主汽輪發(fā)電機組的冷凝器。因此，小型機組的回熱級數(shù)一般取為 1~3 級，大型機組的回熱級數(shù)一般取為 7~9 級?；責峒訜崞靼凑掌橘|(zhì)傳熱方式不同分為混合式加熱器和表面式加熱器，其中高壓、低壓給水加熱器普遍采用表面式換熱器，除氧器為混合式加熱器。 （ 2）蒸汽再熱系統(tǒng) 壓水堆核電廠通常在主汽輪機的高、低壓缸之間設置汽