【正文】 es,3)(hes,3hes,2)+(GdGes,4Ges,3Ges,2)(hes,2 hes,1)+(GdGes,4Ges,3Ges,2Ges,1)(hes,1– hz) .....................14* 又 有 Nt,i=Ne/η mη ge .....................15* 其中： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ds ； Ges,2 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ges,3= Gcd 。 高壓缸排氣中排到除氧器的質(zhì)量流量， kg/s Gd錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ga新蒸汽中用于再熱的質(zhì)量流量 ， kg/s 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 熱平衡計(jì)算模型 熱力計(jì)算的一般流程如下： Page 9 熱平衡計(jì)算流程 第一步： 計(jì)算給水泵汽輪機(jī)的耗汽量： 給水泵汽輪機(jī)汽為新蒸汽，排汽參數(shù)等于高壓缸排汽； 給水泵有效輸出功率 Nfwp=1000Gfw Hfwp /ρ fw kW 給水泵有理論功率 η fwp,t 錯(cuò)誤 !未找到引用源。這樣計(jì)算的好處是每個(gè)方程式中只出現(xiàn)一個(gè)未知數(shù)Ds，適合手工計(jì)算，并且易于編程。由于抽氣一般是飽和蒸汽，由抽汽溫度可以確定抽汽壓力（考慮回?zé)岢闅鈮簱p）。高壓給水加熱器出口端差取 3℃，低壓給水加熱器出口端差取2℃。 一般情況下，取給水泵出口壓力為蒸汽發(fā)生器二次側(cè)蒸汽壓力的 倍，取 。 給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的壓力選擇： Page 7 除氧器的運(yùn)行壓力應(yīng)該略低于高壓缸的排汽壓力，除氧器出口水溫等于除氧器運(yùn)行壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。 對(duì)于高壓給水加熱器，每一級(jí)的給水焓升為 。 選定 除氧器的工作壓力，除氧器的運(yùn)行壓力應(yīng)該略低于高壓缸的排汽壓力。 按照蒸汽發(fā)生器運(yùn)行壓力和最佳給水比焓確定最佳給水溫度，按一定關(guān)系定出實(shí)際給水溫度。每一級(jí)加熱器的給水焓升為 。 蒸汽再熱壓力的選擇應(yīng)該使高、低壓缸排汽的濕度控制在 14%之內(nèi)， 可據(jù)此選擇中間分離器的進(jìn)口壓力（相當(dāng)于高壓缸排汽壓力）和低壓缸排氣壓力。為便于計(jì)算，假設(shè)再熱蒸汽在第一級(jí)再熱器和第二級(jí)再熱器中的焓升相同。高壓缸的排汽進(jìn)入汽水分離器，經(jīng)過分離器除濕后，再依次進(jìn)入第一級(jí)再熱器和第二級(jí)再熱器加熱，在汽水分離器再熱器中的總壓降為高壓缸排汽壓力的 7%。 （ 3）中間再熱參數(shù)的選擇 蒸汽再熱循環(huán)的最佳再熱壓力取決于蒸汽初終參數(shù)、中間再熱前后的汽輪機(jī)內(nèi)效率、中間再熱后的溫度與中間再熱加熱蒸汽的壓力和給水回?zé)峒訜釡?度等。 除了對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響之外，蒸汽終參數(shù)對(duì)汽輪機(jī)低壓缸末級(jí)葉片長(zhǎng)度、排汽口尺寸均有重要影響，因此，綜合考慮多方面因素，并選取南方地區(qū)循環(huán)冷卻水溫度為 24℃，取 凝結(jié)水的溫度為 36℃。 (2) 蒸汽終參數(shù)的選擇 在熱力循環(huán)及蒸汽初參數(shù)確定的情況下，降低汽輪機(jī)組排汽壓力有利于提高循環(huán)熱效率。根據(jù)朗肯循環(huán)的基本原理，在其它條件相同的情況下，提高蒸汽初溫可以提高循環(huán)熱效率。 二回路工質(zhì)的參數(shù)選擇 二回路系統(tǒng)的參數(shù)包括蒸汽發(fā)生器出口蒸汽的溫度與壓力（蒸汽初參數(shù)）、冷凝器運(yùn) 行壓力（蒸汽終參數(shù)）、蒸汽再熱溫度、給水溫度和焓升分配等。綜合考慮， 設(shè)計(jì)時(shí)壓水堆核電廠主回路系統(tǒng)的工作壓力為 ，對(duì)應(yīng)的飽和溫度為 ℃。 Page 5 主要熱力參數(shù)選擇 一回路冷卻劑的參數(shù)選擇 從提高核電廠熱效率的角度來看，提高 一回路主系統(tǒng)中冷卻劑的工作壓力是有利的。 大型核電機(jī)組一般采用汽動(dòng)給水泵，能夠很好地適應(yīng)機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行，可以利用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽、汽輪機(jī)高壓缸的抽汽或者汽水分離再熱器出口的熱再熱蒸汽驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)，因而具有較好的經(jīng)濟(jì)性。 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)行原理來看，除氧器就是一個(gè)混合式加熱器。 選擇給水回?zé)峒?jí)數(shù)時(shí)，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；同時(shí)，還要盡量避免熱力系統(tǒng)過于復(fù)雜，以保證核電廠運(yùn)行的可靠性。高壓給水加熱器的疏水可采用逐級(jí)回流的方式，最終送入除氧器；低壓 給水加熱器的疏水可以全部采用逐級(jí)回流的方式，最終送入冷凝器?；?zé)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。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。 蒸汽再熱系統(tǒng) Page 4 壓水堆核電廠通常在主汽輪機(jī)的高、低壓缸之間設(shè)置汽水分離 再熱器，對(duì)高壓缸排汽進(jìn)行除濕和加熱，使得進(jìn)入低壓缸的蒸汽達(dá)到過熱狀態(tài)，從而提高低壓汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 熱力系統(tǒng)原則方案 汽輪機(jī)組 壓水堆核電廠汽輪機(jī)一般使用低參數(shù)的飽和蒸汽，汽輪機(jī)由一個(gè)高壓缸、 23個(gè)低壓缸組成，高壓缸、低壓缸之間設(shè)置外置式汽水分離器 。 主給水泵采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用來自主蒸汽管道的新蒸汽，汽輪機(jī)的乏汽直接排入主汽輪發(fā)電機(jī)組的冷凝器，即給水泵汽輪機(jī)與主發(fā)電汽輪機(jī)共用冷凝器。各級(jí)加熱器的疏水采用逐級(jí)回流的方式，即第 7級(jí)加熱器的疏水排到第 6級(jí)加熱器，第 6級(jí)加熱器的疏水排到除氧器，第 4級(jí)加熱器的疏水排到第 3級(jí)加熱器，依此類推，第 1 級(jí)加熱器的疏水排到冷凝器熱井。 給水回?zé)嵯到y(tǒng) 的回?zé)峒?jí)數(shù)為 7 級(jí)， 包括四級(jí)低壓給水加熱器、 一級(jí)除氧器和兩級(jí)高壓給水 加熱器。 Page 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。 電站原則性熱力系統(tǒng)表明能量轉(zhuǎn)換與利用的基本過程，反映了發(fā)電廠動(dòng)力循環(huán)中工質(zhì)的基本流程、能量轉(zhuǎn)換與利用過程的完善程度。 通過課程設(shè)計(jì)要達(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)說明書撰寫的基本原則。 Page 2 1 內(nèi)容設(shè)計(jì)及要求 本課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，是根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，擬定壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng)原則方案，并完成該方案在滿功率工況下的熱平衡計(jì)算。對(duì)最終效率不滿意時(shí)可合理地調(diào)整各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，直至求出電廠效率滿意為止。當(dāng)滿足要 | Gcd Gcd’ |/ Gcd 1%后，再校核 η e,npp 和 η e,npp ’ 的大小。選一個(gè)較為合理的 η e,npp作為初值進(jìn)行試算，得到一個(gè)η e,npp ’ 。 專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng) 班 級(jí)： 20202013 學(xué) 號(hào)： 2020031408 姓 名： 劉爭(zhēng)知 指導(dǎo)教師：劉中坤 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2020 年 6 月 目 錄 摘要 .............................................................. 1 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 ...................................................2 2 熱力系統(tǒng)原則方案確定 .............................................2 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