Материал: Проект энергоблока АЭС электрической мощностью 480 МВт, тепловой мощностью 110 МВт

Температура и энтальпии дренажа подогревателей без охладителей дренажа равны параметрам насыщения. Значения температуры насыщения tн иэнтальпии кипящей воды h' определяются по давлению в подогревателях рп ,рассчитанным ранее для чего используется таблица [3].

Значения температуры питательной воды tпв, основного конденсата tок и сетевой воды tсвза соответствующими подогревателями определены выше с учётом недогрева воды от температуры насыщения.

Для деаэратора (Д), конденсатора (К) и смешивающих подогревателей температура основного конденсата равна температуре насыщения при давлении в этих теплообменниках.

Значение давления питательной воды Рпв, основного конденсата Рок и сетевой воды Рсв в подогревателях приближенно определяются, как давление за питательным, конденсатным и сетевым насосами по формулам:

Значение энтальпии питательной воды hпв, основного конденсата hок и сетевой воды hсв определяются по соответствующим значениям температур и давлений по таблицам воды [3].Для Д, К параметры воды и основного конденсата равны параметрам насыщения.

Значение удельной работы одного килограмма пара, идущего в j отбор турбины, определяется по формуле  для отборов ЦВД и для всей турбины при отсутствии промежуточного перегрева пара, по формуле , для отборов ЦНД при наличии промежуточного перегрева пара. В схемах с влажнопаровыми турбинами величина Δhпп подразумевает разность энтальпии пара на выходе из СПП и энтальпии пара на выходе из ЦВД.

Значение коэффициентов недовыработки мощности паром, идущим в j отбор турбины, определятся по формуле: .

- подогрев воды в охладителе дренажа [4].

Величина удельной работы одного килограмма пара, идущего в j отбор турбины, определяется по формуле:

Величина коэффициентов недовыработки мощности паром, идущим в j отбор турбины, определяется по формуле:

где Hi - полный действительно использованный теплоперепад на турбину.

Таблица 1. Параметры пара, конденсата и воды:

3. РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ НА КОНДЕНСАЦИОННЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ

.1 Составление и решение уравнения материальных и тепловых балансов всех элементов схемы

Материальный баланс по пару

Относительный расход пара на турбину .

Относительный расход пара на влажнопаровую турбоустановку АЭС в общем случае определяется как .

Относительный расход пара из ПГ в общем случае равен:

,

где  - относительный расход пара на утечки; - относительный расход пара на уплотнения.

.

Материальный баланс по воде

Относительный расход питательной воды в ПГ в общем случае определяется как

,

 - относительный расход пара на продувку.

.

Материальный баланс добавочной воды

.

С помощью программы Mathcad совместным решением системы уравнений находим неизвестные параметры уравнений.

Расширитель непрерывной продувки (Р)

Служит для уменьшения потери рабочего тела и сохранения части теплоты, сбрасываемой с непрерывной продувкой из корпуса парогенератора АЭС с естественной циркуляцией.

Цель расчета расширителя заключается в определении относительных расходов пара αР и воды αВ по принятому расходу продувочной воды αПР на основе решения уравнений материального и теплового балансов.

Рис. 2. Расчетные схемы расширителя и оладителя непрерывной продувки ПГ

′пр- энтальпия продувочной воды, определяется для состояния насыщения при давлении в барабане парогенератора;′′р, h′в- энтальпии пара и воды на выходе из расширителя, определяются для состояния насыщения при давлении в расширителе Pр=0,735 МПа, которое из-за гидравлических потерь в трубопроводе на 2 - 8% выше давления в том элементе схемы, куда отводится пар; ηС= 0,99 - КПД расширителя.

Охладитель продувки

Рис. 3. Расчётная схема охладителя продувки

Целью расчета ОП является определение энтальпии hоп, которая находится из системы уравнений [1]:

Энтальпия воды на входе в ОП будет равна [1]:

Тогда

Составление и решение уравнений материального и теплового балансов подогревателей регенеративной системы

Целью расчёта регенеративных подогревателей является определение относительных расходов греющего пара на них из отборов турбины.

Для определения этих расходов составляются и последовательно, а также совместно решаются уравнения материального и теплового баланса теплообменников. В тепловых схемах установок насыщенного пара АЭС предусмотрен сброс сепарата из сепаратора и отвод дренажа греющего пара промежуточных пароперегревателей в регенеративные подогреватели. Возникает сложность определения. Поэтому при расчёте тепловых схем АЭС требуется современное решение системы балансовых уравнений для этих взаимосвязанных элементов.

Система уравнений тепловых и материальных балансов, составленных для всех рассчитываемых элементов схемы турбоустановки, может быть решена методом последовательных приближений или другим способом, а также с помощью прикладных программ на ПЭВМ.

В тепловой схеме АЭС сначала рассчитываем ПВД, против хода питательной воды, потом деаэратор и затем группу ПНД от деаэратора к конденсатору значение энтальпий смотрим в таблице 1. Для решения систем будем применять метод последовательных приближений.

Расчет ПВД, С+ПП2,деаэратора.

В последующих расчетах мы будем находить относительные расходы на подогреватели высокого давления ПВД1 и ПВД2,сепаратора, двух ПП и деаэратора. Для этого нужно будет решить систему из семи неизвестных.

Неизвестными в этой системе будут:

Для расчета нам известны:

Используем Схему1 и Схему 2:

Схема 1

Схема 2

Найдем

Для этого решим систему

Решение системы являются:

ПНД4,                                  ПНД5,                                 ПНД6

Рис. 8. Расчётная схема ПНД-4, ПНД-5,ПНД-6

Система уравнений:

Решение системы являются:

ПНД-7(смешивающий)

Рис. 10 Расчётная схема ПНД-7

Система уравнений:

Таким образом, были получены следующие числовые значения искомых величин:

Проверка материального баланса рабочего тела в схеме[1]

После определения расходов из всех j-х отборов турбины, определяем из материального баланса турбины относительный расход пара в конденсатор , где  - сумма расходов во все отборы турбины.

;

Оценим погрешность:

что меньше допустимой погрешности 0,5%.

3.3 Определение расхода пара на турбину

Расход пара на турбину определяется по формуле:

,

где механический КПД паротурбинной установки;

КПД генератора;

относительный расход пара в j-ый отбор. Определены в п.3.4., от.ед.;

коэффициент недовыработки j-го отбора. Определены в п.3.2., от.ед.;

относительный расход сепарата в сепараторе. Определен в п.3.4., от.ед.;

 коэффициент недовыработки 3-го отбора. Определены в п.3.2., от.ед.;

электрическая мощность АЭС. Задана, кВт;

действительныйтеплоперепад на турбину. Определен в п.3.1., кДж/кг.

Сделаем проверку. Рассчитаем мощность АЭС по формуле:

;

Относительная погрешность расчета:

3.4 Расчет показателей тепловой экономичности

атомный электрический станция тепловой

Тепловую нагрузку ПГ определяем по формуле:

пг=G0(aпг(h0-hпв)+ aпрод(h`пр-hпв)), кВт,

где h0, hпв, h`пр - энтальпии пара на входе в турбину, питательной воды на входе в ПГ и продувочной воды, кДж/кг; aпп=aсвых - относительный расход пара через ПП; Dhпп- повышение энтальпии в ПП; aпг и aпрод относительные расходы пара из ПГ и продувочной воды.

`прод=f(P0)=2772 кДж/кг.