【正文】 ...............................18附表2 選定的主要熱力參數(shù)匯總表 ....................................19附表3 熱平衡計算結(jié)果匯總表 ........................................24附圖1 原則性熱力系圖 ..............................................25參考文獻(xiàn) ......................................................... 268 Page 摘要 壓水堆核電廠二回路以郎肯循環(huán)為基礎(chǔ)，由蒸汽發(fā)生器二次側(cè)、汽水分離再熱器、汽輪機、冷凝器、凝水泵、給水泵、給水加熱器等主要設(shè)備以及連接這些設(shè)備的汽水管道構(gòu)成的熱力循環(huán)，實現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。本設(shè)計對該熱力系統(tǒng)進(jìn)行擬定與熱平衡計算，通過列出6個回?zé)崞骱推蛛x再熱器中的2級再熱器的熱平衡方程以及除氧器中熱平衡方程和質(zhì)量守恒方程和汽水分離中蒸汽總量守恒，由此得到一個7元一次方程組、一個4元一次方程組，和汽水分離中的一個一元一次方程，通過求解這些方程組和方程，可以得到各點的抽氣量和各個管路中的流量與新蒸汽/產(chǎn)量Ds的數(shù)學(xué)關(guān)系，假定一個ηe,npp 并就可以由Ds=(Ne/ηe,npp）η1/[( hfh hs’)+(1+ξd)（hs’ hfw）]算出Ds ，由于各點的抽氣量和各個管路中的流量與新蒸汽產(chǎn)量Ds的數(shù)學(xué)關(guān)系以同求解方程組得到進(jìn)一步可以確定二回路總的新蒸汽耗量Gfh，進(jìn)而的一個新核電廠的效率ηe,npp ’ =Neη1/[ Gfh ( hfh hfw)+ξd（hs’ hfw）],由此得到ηe,npp 和ηe,npp ’的一一對應(yīng)關(guān)系ηe,npp ’ =1/（,npp）。把計算出的核電廠效率ηe,npp ’與初始假設(shè)的ηe,npp分別代回到Gcd 、Gcd’，若不滿足| Gcd Gcd’|/ Gcd1%,則以 (ηe,npp+）作為初值進(jìn)行再試算，返回ηe,npp ’ =1/（,npp）進(jìn)行迭代計算，直至滿足要求。當(dāng)|ηe,nppηe,npp ’|%,則以 (ηe,npp +）作為初值返回ηe,npp ’ =1/（ /ηe,npp ）從頭再試算校算，直至滿足要求。用得到滿足要求的ηe,npp ’去計算各個參量，并制作一張熱力系統(tǒng)圖。 本課程設(shè)計的主要內(nèi)容包括： （1）確定二回路熱力系統(tǒng)的形式和配置方式； （2）根據(jù)總體需求和熱工約束條件確定熱力系統(tǒng)的主要熱工參數(shù)： （3）依據(jù)計算原始資料，進(jìn)行原則性熱力系統(tǒng)的熱平衡計算，確定計算負(fù)荷工況下各部分汽水流量及其參數(shù)、發(fā)電量、供熱量及全廠性的熱經(jīng)濟指標(biāo)； （4）編制課程設(shè)計說明書，繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。2 熱力系統(tǒng)原則方案確定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，驅(qū)動汽輪機運行，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機械能；汽輪機帶動發(fā)電機運行，將汽輪機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機輸出的電能。為了提高熱經(jīng)濟性，壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng)普遍采用包含再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)的飽和蒸汽朗肯循環(huán)。汽輪機分為高壓缸和低壓缸，高壓缸、低壓缸之間設(shè)置外置式汽水分離再熱器。第1級至第4級低壓給水加熱器的加熱蒸汽來自低壓缸的抽汽，除氧器使用高壓缸的排汽加熱，第6級和第7級高壓給水加熱器的加熱蒸汽來自高壓缸的抽汽。汽水分離再熱器包括中間分離器、第一級蒸汽再熱器和第二級蒸汽再熱器，中間分離器的疏水排放到除氧器；第一級再熱器使用高壓缸的抽汽加熱，疏水排放到第6級高壓給水加熱器；第二級再熱器使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽加熱，疏水排放到第7級高壓給水加熱器。凝水泵和循環(huán)冷卻水泵均使用三相交流電機驅(qū)動，正常運行時由廠用電系統(tǒng)供電。 單位質(zhì)量流量的蒸汽在高壓缸內(nèi)的絕熱焓降約占整個機組絕熱焓降的40%，最佳分缸壓力（即高壓缸排汽壓力）約為高壓缸進(jìn)汽壓力的12%14%。 汽水分離再熱器由一級分離器、兩級再熱器組成，第一級再熱器使用高壓缸的抽氣加熱，第二級再熱器使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽加熱。 給水回?zé)嵯到y(tǒng)由回?zé)峒訜崞?、回?zé)岢槠艿?、凝給水管道、疏水管道等組成。 高壓給水加熱器采用主汽輪機高壓缸的抽汽進(jìn)行加熱，除氧器采用高壓缸的排汽進(jìn)行加熱，低壓給水加熱器采用主汽輪機低壓缸的抽汽進(jìn)行加熱。給水回?zé)嵯到y(tǒng)的三個基本參數(shù)是給水回?zé)峒墧?shù)、給水溫度以及各級中的焓升分配。因此，小型機組的回?zé)峒墧?shù)一般取為13級，大型機組的回?zé)峒墧?shù)一般取為79級。來自低壓給水加熱器的給水在除氧器中被來自汽輪機高壓缸的排汽加熱到除氧器運行壓力下的飽和溫度，除過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。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。但是，工作壓力提高后，相應(yīng)各主要設(shè)備的承壓要求、材料和加工制造等技術(shù)難度都增加了，反過來影響到核電廠的經(jīng)濟性。為了確保壓水堆的安全，反應(yīng)堆在運行過程中必須滿足熱工安全準(zhǔn)則，其中之一是堆芯不能發(fā)生水力不穩(wěn)定性，所以反應(yīng)堆出口冷卻劑的欠飽和度選為16℃。 (1) 蒸汽初參數(shù)的選擇 壓水堆核電廠的二回路系統(tǒng)一般采用飽和蒸汽，蒸汽初溫與蒸汽初壓為一一對應(yīng)關(guān)系。為了提高核電廠經(jīng)濟性并保證安全。但是，降低蒸汽終參數(shù)受到循環(huán)冷卻水溫度Tsw,循環(huán)冷卻水溫升ΔTsw以及冷凝器端差δt 的限制。 當(dāng)凝結(jié)水的溫度選為36℃，忽略了凝結(jié)水的過冷度，則冷凝器的運行壓力等于凝結(jié)水溫度對應(yīng)的飽和壓力。 選擇高壓缸排氣壓力為高壓缸進(jìn)氣壓力的13%。經(jīng)過兩級再熱器加熱后的蒸汽溫度接近新蒸汽溫度，一般情況下，第二級蒸汽再熱器出口的熱再熱蒸汽（過熱蒸汽）比用于加熱的新蒸汽溫度要低13～15℃左右，可取14℃。再求得各級進(jìn)出口壓力及溫度。 (4) 給水回?zé)釁?shù)的選擇給水的焓升分配：多級回?zé)岱峙洳捎昧似啓C設(shè)計時普遍使用的平均分配法，即每一級給水加熱器內(nèi)給水的焓升相等。按照蒸汽發(fā)生器運行壓力和最佳給水比焓確定最佳給水溫度，按一定關(guān)系定出實際給水溫度。再分別對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。對于低壓給水加熱器（包括除氧器）。一般情況下。抽汽參數(shù)的選擇： 給水加熱器蒸汽側(cè)出口疏水溫度（飽和溫度）與給水側(cè)出口溫度之差稱上端差（出口端差）。對于每一級給水加熱器，根據(jù)給水溫度、出口端差即可確定加熱用的抽汽溫度。3 熱力系統(tǒng)熱平衡計算 熱平衡計算方法 進(jìn)行機組原則性熱力系統(tǒng)計算采用常規(guī)計算法中的串聯(lián)法，對凝汽式機組采用“由高至低”的計算次序，即從抽汽壓力最高的加熱器開始計算，依次逐個計算至抽汽壓力最低的加熱器。熱力計算過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功率方程。 Ges,3= Gcd 。 hes,i——汽輪機第i級抽汽點的蒸汽比焓，kJ/kg。聯(lián)立14*、15*式并代入數(shù)值得 :Gt,s = ..................16*第五步：確定二回路系統(tǒng)總的新蒸汽耗量:Gfh= = Ga+Gt,s+Gfwp,s把Ga、Gt,s、Gfwp,s代入上式Gfh= ..................17*第六步：核電廠熱效率計算根據(jù)第五步計算得到的新蒸汽耗量，計算反應(yīng)堆的熱功率,把 Gfh代入下式：QR’=[Gfh(hfhhfw)+ ξd Gfh(hs’hfw)]/η1可以得到：QR’=() ..................18*進(jìn)而可以計算出核電廠效率為：ηe,npp’ =N