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

пг=1388690 кВт.

Полную тепловую нагрузку определяем по формуле:

ту=G0((aту+aупл)(h0-hпв)+ aдв(hдв-hпв)), кВт,

где aдв=aут =0,005- относительный расход добавочной воды;

hдв = 137 кДж/кг- энтальпия добавочной воды.

Qту=1378840 кВт.

Тепловая нагрузка турбоустановки по производству электроэнергии:

эту= Qту=1378840 кВт.

КПД турбоустановки по производству электроэнергии:

.

Транспортный КПД:

.

КПД блока по отпуску электроэнергии (нетто):

,

где kсн - удельный расход электроэнергии на собственные нужды станции, принимаем для двухконтурной АЭС kсн = 0,05¸0,055; hпгу=hру*hтр1*hпг; hру = 0,99 - КПД реакторной установки; hпг= 0,985¸0,99 - КПД парогенератора АЭС; hтр1=0,99¸0,995 - КПД трубопроводов первого контура.

hпгу=0,99*0,99*0,99=0,97.

=0,34812*0,97*0,99(1-0,05)=0,31861.

Удельный расход выгоревшего ядерного топлива на отпуск электроэнергии:

.

Удельный расход природного урана:

,

где =(30¸40)103 МВт×сут/т - глубина выгорания топлива для АЭС с ВВЭР; хн, хе,хо - содержание урана-235, соответственно, в свежем, природном и отвальном уране обогатительного производства. Принимают для АЭС с ВВЭР: хн=3,5¸4 %; хе = 0,71 %; х0 = 0,25 %.

4. ПОДКЛЮЧЕНИЕ И РАСЧЁТ СЕТЕВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ РАСЧЁТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА И ЗАДАННОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ

4.1 Построение температурного графика теплосети

Отпуск теплоты на отопление зависит от температуры наружного воздуха. Для различных климатических районов установлены и приведены в климатическом справочнике [6], значения расчётной температуры наружного воздуха , средней температуры отопительного периода , продолжительности отопительного сезона , продолжительности стояния температур наружного воздуха. Изменение отопительной нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха представляется как .

Расчётная температура наружного воздуха для г. Новосибирск

.

Температура прямой сетевой воды  максимальна и составляет по условию 120 .

Температура обратной сетевой воды  максимальна и составляет по условию 60 .

Рисунок 10. Температурный график теплосети

4.2 Определение параметров пара и воды в сетевых подогревателях

Выбираем место подключения подогревателей сетевой воды к отборам турбины.

Рисунок 11. Расчётная схема отпуска теплоты на отопление

Параметры сетевой воды определены по давлению 2МПа и температурам обратной и прямой сети. Отборы для подключения - это третий и четвёртый с давлениями

Зная значения температур прямой сети и обратной, примем недогрев в СП , найдем температуры сетевой воды на выходе из СП:

так как заданное значение , меньше чем на выходе из СП1 то необходимо на СП1 выполнить байпас сетевой воды.

4.3 Определение расходов сетевой воды и пара на сетевые подогреватели

Общий расход сетевой воды определяется по формуле

Определим расход сетевой воды в байпас и через СП1, составив систему для точки смешения:

 (5.3.1)

или

Определим расходы греющего пара на сетевые подогреватели.

Расход греющего пара из отборов определяем из уравнений их тепловых балансов.

СП1:

 (5.3.2)

СП2:

 (5.3.3)

- КПД сетевых подогревателей, принимается .

Для определения тепловых нагрузок , воспользуемся выражением

 (5.3.4)

 (5.3.5)

Согласно приведенным выше формулам получаем

5. РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ НА ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЙ РЕЖИМ

5.1 Перерасчёт расходов пара по отсекам в новом режиме

атомный электрический станция тепловой

Расход пара в отборы после расчета на конденсационный режим

Расходы пара по отсекам при конденсационном режиме

Расходы пара по отсекам при теплофикационном режиме.

Расход на турбину считаем постоянным:

Проверка мощности по отсекам

5.2 Перерасчёт давления в конденсаторе

Перерасчёт температуры насыщения производим по формуле:

, (6.2.1)

где - расход в конденсаторе при конденсационном режиме, - расход в конденсаторе при теплофикационном режиме, - температура насыщения в конденсаторе при конденсационном режиме, ;

Новое давление в конденсаторе

 МПа.

5.3 Уточнение давлений в регенеративных отборах с учётом подключения сетевых подогревателей

Перерасчёт давлений в отборах производим по формуле Флюгеля:

, (6.3.1)

где индекс «i» - номер отбора пара из турбины; индекс «j» - номер отсека турбины.

5.4 Уточнение параметров пара и воды в сетевых подогревателях

Параметры сетевой воды определены по давлению 2МПа и температурам обратной и прямой сети. Отборы для подключения - это пятый и шестой с давлениями

Зная значения температур прямой сети и обратной, примем недогрев в СП , найдем температуры сетевой воды на выходе из СП:

5.5 Уточнение расходов сетевой воды и пара на сетевые подогреватели

Определим расходы греющего пара на сетевые подогреватели.

Расход греющего пара из отборов определяем из уравнений их тепловых балансов.

СП1:

 (6.5.1)

СП2:

 (6.5.2)

- КПД сетевых подогревателей, принимается .

Для определения тепловых нагрузок , воспользуемся выражением

 (6.5.3)

 (6.5.4)

Согласно приведенным выше формулам получаем

5.6 Пересчёт принципиальной тепловой схемы, определение электрической мощности ПТУ, показателей тепловой экономичности ПТУ и энергоблока по выработке электроэнергии

Построение процесса расширения пара в турбине в h-S диаграмме производим аналогично конденсационному режиму.

Определяем точку 0 с заданными параметрами пара перед стопорным клапаном турбины р0, х0

р0 = 7.0 МПа = 70 бар; t0 =285.83; h0 = 2772 кДж/кг; х0 = 1.

Определяем точку 0' за стопорными и регулирующими клапанами турбины на пересечении энтальпии h0 с давлением р'0. р'0 меньше р0 на величину потери от дросселирования в стопорном (CК) и регулирующих (РК) клапанах турбины и определяется как р'0 = 0,95

р'0 =  МПа = 66.5 бар.

Давление пара на выходе из ЦВД совпадает с давлением (рразд). Тогда точка 3t в конце изоэнтропийного процесса расширения пара в ЦВД будет иметь параметры:

 МПа; hраздt = 2432 кДж/кг, значение  берём для турбины К-1200-68 ХТЗ из [1].

Располагаемый Теплоперепад ЦВД равен

кДж/кг.

Действительный Теплоперепад ЦВД равен

кДж/кг.

Энтальпия на пересечении с р3 даёт точку 3 в конце действительного процесса в ЦВД,

hp = 2772 -293,08 =2478 кДж/кг; х3=0,865; у3 =0,135.

На пересечении 0' - 3 с изобарой р1и р2 определяем энтальпию пара в первом и втором отборе h1, h2:

h1 = 2688 кДж/кг; h2 = 2588 кДж/кг h3 = 2479 кДж/кг.

Потери давления в процессе осушки и перегрева от выхода из ЦВД до входа в ЦНД оцениваются относительно давления после ЦВД для сепаратора-пароперегревателя 10%. Таким образом, давление пара после СПП

 МПа.

Температура пара на выходе из СПП определяется с учётом недогрева до температуры t0 , который принимается равным :

Определяем точку пп на входе в ЦНД при  МПа,  и hпп = 3000 кДж/кг.

Определяем давление пара на выходе из ЦНД с учётом потери давления в выхлопном патрубке турбины, которая составляет 25% от давления в конденсаторе рк, т.е.