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

;

Относительная погрешность расчета:

6.2 Расчёт показателей тепловой экономичности

Определим тепловую нагрузку парогенерирующей установки

кВт.

где - энтальпии пара на входе в турбину, питательной воды на входе в парогенератор и продувочной воды, кДж/кг;  и относительные расходы пара из парогенерирующей установки и продувочной воды.

Определим полную тепловую нагрузку турбоустановки.

кВт,

где - относительный расход добавочной воды; -относительный расход пара из парогенерирующей установки; - энтальпия добавочной воды.

Тепловая нагрузка турбоустановки на отопление

кВт.

Тепловая нагрузка турбоустановки по производству электроэнергии

 кВт.

КПД турбоустановки по производству электроэнергии

,

КПД трубопроводов, связывающих парогенераторную установку с турбиной (КПД второго контура)

.

КПД блока по отпуску электроэнергии (нетто)

,

где  - удельный расход электроэнергии на собственные нужды станции, принимаем для двухконтурной АЭС ; - КПД парогенерирующей установки; для двухконтурной АЭС ;  - КПД реакторной установки;  - КПД парогенератора АЭС;  - КПД трубопроводов первого контура.

.

КПД блока по отпуску теплоты

.

Удельный расход выгоревшего ядерного горючего на отпуск электроэнергии

 .

Удельный расход условного топлива по отпуску электроэнергии

гу.т./кВт.

Удельный расход условного топлива по отпуску теплоты

гу.т./кВт.

Удельный расход ядерного горючего (природного урана)

, ,

где  - глубина выгорания топлива, принимается для АЭС с ВВЭР ; , ,  - содержание урана-235 в свежем, природном уране и в отвале обогатительного производства. Принимают для АЭС с ВВЭР:  %;  %; %.

.

6.3 Сравнение показателей тепловой экономичности работ установки на конденсационный и теплофикационный режимы

После расчёта принципиальной тепловой схемы на конденсационный и теплофикационный режимы работы, составляем таблицу с показателями тепловой экономичности, а так же сделаем вывод об изменениях в результате подключения сетевой подогревательной установки.

Таблица 3. Сравнительная таблица показателей тепловой экономичности

Сравнивая параметры таблицы 3 можно сделать вывод, что в результате подключения сетевой подогревательной установки увеличилась тепловая нагрузка турбоустановки по производству электроэнергии, вследствие добавления тепловой нагрузки турбоустановки на отопление. Это дало возможность увеличить КПД турбоустановки по производству электроэнергии, а также КПД блока по отпуску электроэнергии. Кроме того, подключение сетевой подогревательной установки и работы блока в теплофикационном режиме выгодно, как по показателям тепловой экономичности, так и по показателям удельного расхода топлива.

7. ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

7.1 Выбор питательных насосов

К основному оборудованию пароводяного тракта относят котел, парогенератор, реактор, турбина, генератор, трансформатор и вспомогательное теплообменное и насосное оборудование.

Питательные насосы выбираются на подачу питательной воды при максимальной мощности блока с запасом не менее 5%. Расчетный напор насоса должен превышать давление пара на выходе из ПГ с учетом потерь в тракте и необходимой высоты подъема воды.

В мощных блоках перед питательным насосом устанавливают предвключенный низкооборотный бустерный насос, назначение которого - предотвращение кавитации и повышение надежности питательных насосов.

На мощных блоках 500-1000МВт устанавливают питательные насосы с турбоприводом. На блок устанавливают, как правило, один рабочий электронасос с подачей 100%, а на складе предусматривается один резервный насос для всей АЭС. Для аварийного питания парогенераторов на АЭС предусматривают дополнительно аварийные электронасосы с подачей 2-3% от номинальной.

При выборе питательных насосов должны быть определены их количество, типоразмер и основные характеристики: подача, напор, КПД, частота вращения, мощность, тип привода, завод-изготовитель.

Давление на напорепитательного насоса, Па

где - максимальное давление в барабане ПГ, принимается,примем

- высота от оси питательного насоса до уровня воды в БСП; примем 15м;

-плотность воды по которой мы и в дальнейшем будем проводить расчет;

тогда по формуле (4.1.1)

Давление на входе в питательный насос

 (7.1.2)

где - давление в деаэраторе;

- расстояние между осью насоса и уровнем воды в деаэраторе, принимаем 20м.

По формуле (4.1.2) получаем

Напор, создаваемый насосом

Производительность насоса

По проведенным расчетам и ориентируясь на прототип, принимаем согласно [7] два рабочих питательных насоса типа ПТА 3750-75 с электроприводом.

-подача,  810-напор,м; частота вращения-3500об/мин; КПД-82%; мощность- 9130 кВт.

7.2 Выбор конденсатных насосов

Конденсатные насосы выбирают с одним резервным насосом: два с подачей по 100% или три насоса с подачей, равной 50%.

Расчетная подача конденсатных насосов определяется, как 1,2 от максимального расхода пара в конденсатор:

Давление, развиваемое конденсатным насосом:

 (7.2.1)

где потери давления в конденсатном тракте

Принимая потери давления в ПНД

 по формуле (4.2.1) получаем

Напор, развиваемый насосом

Анализируя полученные результаты, пользуясь [7], выбираем насос, включенный по одноподъемной схеме, типа КСВА 1250-140.

-подача,  140- напор, м; частота вращения- 24,7 ; КПД-76%; мощность- 263 кВт. Принимаем три насоса производительностью 50%.

7.3 Выбор деаэратора питательной воды

Деаэраторная колонка выбирается по максимальному давлению воды и рабочему давлению пара.

На каждый блок устанавливается по возможности один деаэратор с одной ли двумя колонками. Суммарная производительность деаэраторов выбирается по максимальному расходу питательной воды. Емкость баков должна быть на 15% больше запаса питательной воды для обеспечения работы блока на полной мощности не менее 5 минут.

Согласно [8] выбираем деаэратор:

типоразмер бака: ДП-6000-250-А1;

вместимость бака: полезная- 250

-количество колонок;

тип колонки КДП-6000-А

номинальное абсолютное давление МПа.

7.4 Выбор регенеративных и сетевых подогревателей

Как правило, применяется однониточная схема подогревателей; на каждый регенеративный отбор должен устанавливаться один корпус подогревателя. РППВ выбираются в соответствии с расходом воды и давлением по паровой и водяной стороне.

Результат подбора регенеративных и сетевых подогревателей снесем в таблицу 4.

В данной таблице

N-номер подогревателя и его обозначение на схеме;

-расход соответственно питательной воды, основного конденсата, сетевой воды, кг/с;

- давление пара, МПа;

- давление воды, МПа;

F-поверхность нагрева подогревателя;

-гидравлические потери, МПа.

Сетевые подогреватели устанавливаются индивидуально у турбин без резервных корпусов. Площадь поверхности нагрева СПВ определяется при максимальном отпуске теплоты из отборов турбины.

Таблица 4. Выбор РППВ и СПВ