【正文】 于一部分的熱量消耗在了除氧器上，因此會(huì)使核電廠的效率受到影響。 其二 ，采用中間再熱的方式， 對(duì)核電廠的熱效率也會(huì)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(huì)提升，而 且 中間再熱會(huì)使汽輪機(jī)的效率和安全性提高 。計(jì)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(guò)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(jī)組的安全可靠運(yùn)行，也保證的汽輪機(jī)組的功率輸出，在安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間做到了較好的調(diào)和。 ? ? ? ?? ? 進(jìn)而 可以求出核電廠的效率： ee,NPPR39。 （ 11） 除氧器耗氣量計(jì)算 利用熱量 守恒 方程 計(jì)算： 39。 熱平衡 計(jì)算模型 (1) 蒸汽 發(fā)生器總蒸汽產(chǎn)量的計(jì)算 已知 核電廠的輸出電功率為 Ne， 假設(shè)電廠效率為 η e,NPP,則 反應(yīng)堆功率為 9 eRe,NPPNQ ?? 通過(guò) 對(duì)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。 2） 對(duì)每級(jí)加熱器 及 除氧器工質(zhì)參數(shù)的確定 取 凝水泵的出口壓力為除氧器運(yùn)行壓力的 3 倍 ，則 第一級(jí) 低壓給水加熱器的 7 進(jìn)口壓力為 plfwi,1=3 =,由于 凝水泵對(duì)給水比焓影響小，可以忽略掉。考慮 第二 級(jí) 再熱器的 2%的壓損，則 其 出口蒸汽壓力為 prh2,hs= =,第二級(jí) 再熱器出口蒸汽溫度比加熱蒸汽進(jìn)口溫度低 ℃， 再熱蒸汽出口蒸汽溫度為 Trh2,z=264℃，利用水 及水蒸汽表 查 得 第二級(jí) 再熱器出口蒸汽焓值為 hrz2,o=。來(lái)自低壓給水加熱器的給水在除氧器中被來(lái)自汽輪機(jī)高壓缸的排汽加熱到除氧器運(yùn) 行壓力下的飽和溫度，除過(guò)氧的飽和水再由給水泵輸送到高壓給水加熱器，被加熱到規(guī)定的給水溫度后再送入蒸汽發(fā)生器。中間分離器的疏水排放到除氧 器，第一級(jí)、第二級(jí)再熱器的疏水分別排放到不同的高壓給水加熱器。 熱力系統(tǒng) 原則方案 壓水堆核電廠二回路系統(tǒng)的主要功能是將蒸汽發(fā) 生器所產(chǎn)生的蒸汽送往汽輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)行，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將汽輪機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)輸出的電能。 原則方案確定 3 總體要求 和已知條件 壓水堆核電廠采用立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器，采用給水回?zé)嵫h(huán)、蒸汽再熱循環(huán)的熱力循環(huán)方式，額 定電功率為 1000MW。 哈爾濱工程 大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)（二） 壓水堆 核電廠二回路熱力系統(tǒng) 初步 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 班 級(jí)： 20211513 一 學(xué) 號(hào) ： 2021151310 一 姓 名 ： 李偉超 一一一 院 指導(dǎo) 老師： 一 核科學(xué) 與技術(shù)學(xué)院 2021 年 6 月 目 錄 1 摘要 ................................................................2 1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 .................................................... 2 2熱力系統(tǒng)原則方案確定 .............................................. 3 總體要求和已知條件 ........................................... 3 熱力系統(tǒng)原則方案 ............................................. 3 主要熱力參數(shù)選擇 ............................................. 4 3熱力系統(tǒng)熱平衡計(jì)算 ................................................ 9 熱平衡計(jì)算方法 ............................................... 9 熱平衡計(jì)算模型 ............................................... 9 熱平衡計(jì)算流程 .............................................. 13 計(jì)算結(jié)果及分析 .............................................. 13 4結(jié)論 ............................................................. 14 附錄 ...............................................................15 附表 1已知條件和給定參數(shù) ........................................15 附表 2選定的主要熱力參數(shù)匯總表 ..................................16 附表 3熱平衡計(jì)算結(jié)果匯總表 ...................................... 22 參考文獻(xiàn) ...........................................................23 程序 及結(jié)果顯示 .....................................................23 附圖 1原則性熱力系統(tǒng)圖 .............................................26 2 初步 設(shè)計(jì)壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng)，使二回路 能 安全經(jīng)濟(jì)的完成其主要功能： 將蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的蒸汽送往汽輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)行，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將汽輪機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)輸出的電能。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求： （ 1）了解、學(xué)習(xí)核電廠熱力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的一般途徑和方案論證、優(yōu)選的原則； （ 2）掌握核電廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算和核電廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算的內(nèi)容和方法； （ 3）提高計(jì)算機(jī)繪圖、制表、數(shù)據(jù)處理的能力； （ 4）培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，掌握工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫的基本原則。 凝水泵和循環(huán)冷卻水泵均使用三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，正常運(yùn)行時(shí)由廠用電系統(tǒng)供電。 汽水分離 再熱器由一級(jí)分離器、兩級(jí)再熱器組成，第一級(jí)再熱器使用高壓 4 缸的抽汽加熱，第二級(jí)再熱器使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽加熱。 壓水堆核電廠中普遍使用熱力除氧器對(duì)給水進(jìn)行除氧，從其運(yùn)行原理來(lái)看，除氧器就是一個(gè)混合式加熱器。壓力 下 對(duì)應(yīng) 的飽和水焓與飽和蒸汽焓值分別為 ： hh,zsˊ =， hh,zs” =高 壓 缸 出口 蒸汽干度可求得為 ： xsp,i=()/()= （ 5） 汽水分離器 汽水分離器 的進(jìn)口蒸汽壓力為 psp,i= =， 汽水分離器的進(jìn)口蒸汽干度 xsp,i=%， 考慮汽水分離器 4%的壓力損失，則汽水分離器的出口壓力 prh1,i=， 汽水分離器的出口干度選定為 %. （ 6）第一級(jí)再熱器 第一級(jí)再熱器 的進(jìn)口蒸汽壓力 prh1,i=， 第一級(jí)再熱器 的進(jìn)口蒸汽 干度xrh1,i=%,進(jìn)口 蒸汽 的焓值 （ 7）第二級(jí) 再熱器 考慮 第一級(jí)再熱器 2%的壓損 ，第二級(jí)再熱器 的進(jìn)口蒸汽壓力 prh2,i==。對(duì) 高壓給水加熱器和低壓給水加熱器 進(jìn)行第二次焓升分配 ， 高壓 給水加熱器每 一級(jí)的焓升為 ： Δ hfw,h=()/2=低 壓給水加熱器每一級(jí)的焓升為 ： Δ hfw,l=()/5=由 以上計(jì)算可見(jiàn) 高壓 加熱器與低壓加熱器平均焓升基本一致 ， 而且除氧器的工作壓力也達(dá)到了相應(yīng)要求。熱力計(jì)算過(guò)程使用的基本公式是熱量平衡方程、質(zhì)量平衡方程 和汽輪機(jī)功率方程。 Gs,lp—— 低壓缸 的耗氣量， kg/s； xrh1,i—— 第一級(jí) 再熱器的進(jìn)口 干度； xsp,i—— 汽水分離器 的進(jìn)口干度 。 h )Q39。 通過(guò)計(jì)算可以確定高壓缸做功占整個(gè)機(jī)組做功的 %，低壓缸做功占整個(gè)機(jī)組做功的 %，這個(gè)與給出的數(shù)據(jù)符合地較好。 從系統(tǒng) 方案上來(lái)講 ： 其一， 增加 給水回?zé)峒?jí)數(shù)，可以調(diào)高核電廠的熱效率，但是應(yīng)考慮到每增加一級(jí)加熱器就要增加設(shè)備投資費(fèi)用，所增加的費(fèi)用應(yīng)該能夠從 核電廠 熱經(jīng)濟(jì)性提高的收益中得到補(bǔ)償，而且還應(yīng)當(dāng)盡量避免熱力系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，保證核電廠 運(yùn)行 的可靠性。 最后 ，設(shè)備管道的壓力損失、散熱損失也會(huì)對(duì)核電廠的熱效率有影響，通過(guò)新 的 更優(yōu)化的設(shè)計(jì) 、 采用新型的材料來(lái)使壓力損失和散熱損失減少，從而提高核電廠的熱效率。 //設(shè)定核電廠效率初值 do { NPP1=NPP。 //設(shè)定冷凝器出口冷凝水流量 do { Gcd1=Gcd1+。 //第一級(jí)再熱器耗氣量 Ghes7=(Gfw**Gsrh2*())/()/。 Ds=Gsfwp+Gsrh2+Gshp。 25 system(exit)。 cout核電廠效率： NPP:NPPendl 反應(yīng)堆熱功率： Qr:Qrendl 蒸汽發(fā)生器總 蒸汽產(chǎn)量： Ds:Dsendl 汽輪機(jī)高壓缸耗汽量： Gshp:Gshpendl 汽輪機(jī)低壓缸耗汽量： Gslp:Gslpendl 第一級(jí)再熱器耗汽量： Gsrh1:Gsrh1endl 第二級(jí)再熱器耗汽量： Gsrh2:Gsrh2endl 除氧器耗汽量： Gsdea:Gsdeaendl 給水泵汽輪機(jī)耗氣量： Gsfwp:Gsfwpendl 給水泵給水量： Gfw:Gfwendl 給水泵揚(yáng)程： Hfwp:Hfwpendl 第一級(jí)低壓加熱器抽汽量： Gles1:Gles1endl 第二級(jí)低壓加熱器抽汽量： Gles2:Gles2endl 第三級(jí)低壓加熱器抽汽量： Gles3:Gles3endl 第四級(jí)低壓加熱器抽汽量： Gles4:Gles4endl 第六級(jí)高壓加熱器抽汽量： Ghes6:Ghes6endl 第七級(jí)高壓加熱器抽汽量： Ghes7:Ghes7endl。 //除氧 器的耗氣量 Gshp=(*()Gsrh1*()Ghes6*())/()+Ghes7+Gsrh1+Ghes6。 //第二級(jí)低壓給水加熱器的抽汽量 Gles1=(Gcd1**(Gles4+Gles3+Gles2)*())/()/。 //給水泵給水流量 Nfwp=Gfw**。 附錄 15 附表 1 已知條件和給定參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 1 核電廠輸出電功率 N e MW 1000 2 一回路能量利用系數(shù) η 1 3 蒸汽 發(fā)生器出口蒸汽干度 xfh % 4 蒸汽發(fā)生器排污率 ξ d % 5 高壓缸 內(nèi)效率 η h,i % 6 低壓缸 內(nèi)效率 η l,i % 7 汽輪機(jī)組 機(jī)械效率 η m 8 發(fā)電機(jī)效率 η ge 9