压水堆核电站二回路热力系统初步设计讲解Word文档下载推荐.docx

1、分离器的疏水排放到除氧器，第一级、第二级再热器的疏水分别排放到第一、第二级高压给水加热器。蒸汽经分离器后干度达到99.5%，经两级再热器加热后达到压力为0.7642MPa、温度为268.92的过热蒸汽。2.3 给水回热系统该设计的给水回热系统设有7级回热，低压回热4级，除氧器1级、高压回热2级，高压、低压给水加热器为表面式换热器，除氧器为混合式加热器。给水的焓升在各级回热器中平均分配，每级焓升为114.07kJ/kg。采用新蒸汽驱动的汽动给水泵，汽动给水泵的压力为7.705MPa，给水泵汽轮机排出的废汽直接被送到主冷凝器。高压给水加热器采用主汽轮机高压缸的抽汽（抽汽压力2.6639/1.568

2、9MPa）进行加热，除氧器采用高压缸的排汽（压力0.7946MPa，干度85.54%）进行加热，低压给水加热器采用主汽轮机低压缸的抽汽（抽汽压力0.4327/0.1997/0.0803/0.0272MPa）进行加热。高压给水加热器的疏水逐级回流，最终送入除氧器；低压给水加热器的疏水逐级回流，最终送入冷凝器。除氧器既是热力除氧设备，又是一个混合式加热器。来自低压给水加热器的给水在除氧器中被来自汽轮机高压缸的经减压后排汽、高压给水加热器的疏水以及排污水经净化的蒸汽加热到除氧器运行压力0.78MPa下的饱和温度169.37，经过除氧的饱和水再由给水泵输送到高压给水加热器，被加热到222.79后再送入

3、蒸汽发生器。附表1.已知条件和给定参数序号项目符号单位取值范围或数值1核电厂输出电功率N eMW给定，10002一回路能量利用系数1 0.9953蒸汽发生器出口蒸汽干度xfh% 99.754蒸汽发生器排污率 d 1.05%5高压缸内效率 h,i 82.076低压缸内效率l,i 83.597汽轮机组机械效率 m 0.988发电机效率ge9新蒸汽压损pfhMPa pfh = 5%pfh10再热蒸汽压损prh prh 10% phz11回热抽汽压损pe, j pe, j = 3% pe, j12低压缸排汽压损pcdkPa5%13高压给水加热器出口端差 h,u14低压给水加热器出口端差 l,u15加热

4、器效率 h16给水泵效率fwp,p 0.5817给水泵汽轮机内效率fwp,ti 0.8018给水泵汽轮机机械效率fwp,tm 0.9019给水泵汽轮机减速器效率fwp,tg20循环冷却水进口温度Tsw,124在确定二回路热力系统原则方案和给定的参数的基础上，选定和计算出热平衡计算的主要热力参数。选定、确定热力参数的顺序和方法见下表：表二 主要热力参数确定计算公式或来源数值反应堆冷却剂系统运行压力pc选定，1516 15.8冷却剂压力对应的饱和温度Tc,s查水和水蒸汽表确定 346.378反应堆出口冷却剂过冷度Tsub选定，1520 17反应堆出口冷却剂温度TcoTco = Tc,s - Tsu

5、b 329.378反应堆进出口冷却剂温升Tc选定，3040 37反应堆进口冷却剂温度TciTci = Tco - Tc 292.378蒸汽发生器饱和蒸汽压力ps选定，5.07.0 6.7蒸汽发生器饱和蒸汽温度Tfhps 对应的饱和温度 282.920一、二次侧对数平均温差Tm 23.25冷凝器中循环冷却水温升Tsw选定，68 7冷凝器传热端差T选定，310冷凝器凝结水饱和温度TcdTcd = Tsw,1 + Tsw + T 38冷凝器的运行压力pcdTcd 对应的饱和压力 6.632高压缸进口蒸汽压力ph,iph,i = pfh - pfh 6.365高压缸进口蒸汽干度xh,i 焓值下降，干度

6、减小 99.49高压缸排汽压力ph,z 最佳分缸压力确定 0.7956高压缸排汽干度xh,z 由高压缸内效率计算 85.54汽水分离器进口蒸汽压力psp,i忽略压损汽水分离器进口蒸汽干度xsp,i选定第一级再热器再热蒸汽进口压力prh1,i 考虑分离器2%的压损0.779721再热蒸汽进口干度xrh1,i99.522加热蒸汽进口压力prh1,hs23加热蒸汽进口干度xrh1,hs91.85第二级再热器prh2,i 考虑1%的压损 0.771925再热蒸汽进口温度Trh2,i 根据平均焓升计算 214.7526再热蒸汽出口压力prh2,z 考虑1%的压损 0.764227再热蒸汽出口温度Trh2

7、,z 268.9228prh2,hs29xrh2,hs低压缸30进口蒸汽压力pl,i 考虑0.0012压损 0.763031进口蒸汽温度Tl,i根据热再热蒸汽焓值 268.9032排汽压力pl,z冷凝器压力与排汽压损之和0.00696433排汽干度xl,z 根据低压缸内效率90.5634回热级数Z选定 35低压给水加热器级数Z l选择 436高压给水加热器级数Z h 237第一次给水回热分配hfwkJ/kg 114.07第二次给水回热分配高压加热器给水焓升hfw, h120.6239除氧器及低加给水焓升hfw, l111.4540低压加热器给水参数第 1 级进口给水比焓hlfwi, 1hlfw

8、i, j = hlfwo, j -1159.18第 1 级出口给水比焓hlfwo, 1hlfwo, j = hlfwi, j + hfw270.63第 1 级进口给水温度Tlfwi, 1按 （pcwp , hlfwi, j ）查水蒸汽表37.47第 1 级出口给水温度Tlfwo, 1按 （pcwp , hlfwo, j ）查水蒸汽表64.16第 2 级进口给水比焓hlfwi, 2第 2 级出口给水比焓hlfwo, 2382.08第 2 级进口给水温度Tlfwi, 2第 2 级出口给水温度Tlfwo, 290.77第 3 级进口给水比焓hlfwi, 3第 3 级出口给水比焓hlfwo, 3493

9、.53第 3 级进口给水温度Tlfwi, 3第 3 级出口给水温度Tlfwo, 3117.20第 4 级进口给水比焓hlfwi, 4第 4 级出口给水比焓hlfwo, 4604.98第 4 级进口给水温度Tlfwi, 4第 4 级出口给水温度Tlfwo, 4143.36除氧器41进口给水比焓hdea,ihdea,i = hlfwo,Z l42出口给水比焓hdea,ohdea,o = hdea,i + hfw716.4343出口给水温度Tdeahdea,o 对应的饱和水温度169.3744运行压力pdeaTdea 对应的饱和压力0.7845高压加热器给水参数pfwp 取7.705MPa第 6 级

10、进口给水比焓hhfwi,ihhfwi,i = hhfwo,i-1第 6 级出口给水比焓hhfwo,ihhfwo,i = hhfwi,i + hfw837.05第 6 级进口给水温度Thfwi,i按 （pfwp , hhfwi,i ）查水蒸汽表168.48第 6 级出口给水温度Thfwo,i按 （pfwp , hhfwo,i ）查水蒸汽表195.98第 7 级进口给水比焓第 7 级出口给水比焓957.67第 7 级进口给水温度第 7 级出口给水温度222.7946高压缸抽汽（ i = 1, , Z h ）第 6 级抽汽压力phes,i由Thes，6求出饱和水压力，并考虑压损3%1.5689第 6

11、 级抽汽干度xhes,i由（phes，6，hhes，6）查水蒸汽表88.19第 7 级抽汽压力由Thes，7求出饱和水压力，并考虑压损3%2.6639第 7 级抽汽干度由（phes，7，hhes，7）查水蒸汽表91.0547低压缸抽汽（ j = 1, , Z l ）第 1 级抽汽压力ples, 1由Thes，1求出饱和水压力，并考虑压损3%0.02719第 1 级抽汽干度xles, 1由（phes，1，hhes，1）查水蒸汽表94.57第 2 级抽汽压力ples,2由Thes，2求出饱和水压力，并考虑压损3%0.08031第 2 级抽汽干度xles, 2由（phes，2，hhes，2）查水蒸汽

12、表98.41第 3 级抽汽压力ples, 3由Thes，3求出饱和水压力，并考虑压损3%0.1997第 3 级抽汽干度xles, 3由（phes，3，hhes，3）查水蒸汽表过热第 4 级抽汽压力ples, 4由Thes，4求出饱和水压力，并考虑压损3%0.4327第 4 级抽汽干度xles, 4由（phes，4，hhes，4）查水蒸汽表3、热平衡计算利用表二给定的参数进行热平衡计算。设蒸汽发生器的蒸汽产量为1，低压缸进口的蒸汽份额为a，冷凝器凝水份额为b，高压缸排汽流入除氧器的份额为c，流经给水泵、高压给水加热器的给水量也为1.0105。3.1汽动给水泵耗汽份额gs,fwp汽动给水泵做功使给

13、水压力增加，新蒸汽进口焓hfh=2772.54kJ/kg,理想出口焓值h气动泵出口*=2472.01 kJ/kg，给水量为1.0105，扬程H=6.925MPa，给水密度=841.33kg/m3,给水泵效率fwp，p=0.58，给水泵汽轮机内效率fwp，ti=0.8，给水泵汽轮机机械效率fwp，tm=0.90，给水泵汽轮机减速器效率fwp，tg=0.98。gs,fwp（- h气动泵出口*）fwp，pfwp，tifwp，tmfwp，tg=1000H/求得：gs,fwp=0.0661b=a+gs,fwp=a+0.0661 3.2再热器耗汽份额gs,rh1、gs,rh2分离器出来的流经再热器份额为a

14、的蒸汽被加热，使蒸汽焓值增加，在每级再热器的焓增相等，h再热= 117.6 kJ/kg，第一级再热器是抽高压缸抽汽，P=3MPa，hzes，1= 2656.98 kJ/kg，疏水为该压力下对应的饱和水，h再热疏水，1= 1008.37 kJ/kg，二级再热蒸汽为新蒸汽，hzes，2= 2772.54kJ/kg，h再热疏水，2= 1233.88kJ/kg，加热器的效率h=0.98。由能量平衡可列方程：第一级再热：gs,rh1（hzes，1-h再热疏水,1） h =ah再热gs,rh1= 0.0728a第二级再热：gs,rh2（hzes，2-h再热疏水,2） h =ah再热gs,rh2= 0.07

15、8a3.3高压给水加热器耗汽份额ghes,1、ghes,2流经两级高压给水加热器的给水量为1.0105，每流经一级加热器给水的焓增相等，h回热=120.62kJ/kg，高压给水加热器的蒸汽从高压缸抽汽，份额为ghes,1、ghes,2，第一级高压再热器抽汽焓值h抽汽，1=2563.52kJ/kg，疏水焓值h疏水，1=854.36kJ/kg，第二级高压再热器抽汽焓值h抽汽，2=2639.41kJ/kg，疏水焓值h疏水，2= 977.84kJ/kg ，加热器的效率h=0.98。第二级高压加热：ghes,2（h抽汽,2-h疏水,2） h+ gs,rh2（h再热疏水，2-h疏水,2） h =h回热gh

16、es,2= 0.0741-0.01202a第一级高压加热：ghes,1（h抽汽,1-h疏水,1） h+ gs,rh1（h再热疏水，1-h疏水,1） h +（gs,rh2+ghes,2）（h疏水，2-h疏水,1） h =h回热ghes,1= 0.06666-0.01133a 3.4分离器分离的饱和水份额gs,dea高压缸排出的蒸汽，一部分（份额为c）直接排到除氧器，加热除氧器的给水，其余部分经过分离器，干度由85.54%升到99.5%，分离的饱和水gs,dea排到除氧器，分离的蒸汽a经再热器加热流入低压缸做功。由质量守恒：（a+gs,dea）*85.54%=a*99.5%gs,dea= 0.16

17、32a 3.5除氧器热力计算流进除氧器的工质有：再热、回热疏水gs,rh1+gs,rh2+ghes,1+ghes,2，分离器疏水gs,dea、给水b（=a+gs,fwp），高压缸排汽c，流出除氧器的工质是份额为1.0105的饱和给水，h给水= 716.43 kJ/kg。除氧器为混合换热器，换热效率为100%。进出稳压器的各股工质的流量和焓值将下表：流量L焓值h（kJ/kg）疏水gs,rh1+gs,rh2+ghes,1+ghes,20.1408+0.1275a854.36高压缸排汽cc2472.01流进给水b（=a+gs,fwp）a+0.0661分离器疏水gs,dea0.1632a720.02排

18、污净化0.01051233.88流出除氧器给水10105由流入流出流量相等：L流入=（0.1408+0.1275a）+c+（a+0.0661）+ 0.1632a+0.0105=1.0105由能量平衡:（L流入h流入）=854.36*（0.1408+0.1275a）+2472.01*c+604.98*（a+0.0661）+ 720.02*0.1632a+1233.88*0.0105=716.43*10105=723.95由以上两个方程解得：a=0.5976c=0.02179由a=0.5976可得b=a+gs,fwp=a+0.0661=0.6637gs,rh1= 0.0728a= 0.04351g

19、s,rh2= 0.0780a= 0.04661ghes,1= 0.06666-0.01133a= 0.05989ghes,2= 0.0741-0.01202a= 0.06692gs,dea= 0.1632a= 0.09753 3.6低压给水加热器耗汽份额gles,1、gles,2、gles,3、gles,4流经各低压给水加热器的给水量为b，每流经一级加热器给水的焓增相等，hfw=111.45kJ/kg，低压给水加热器的蒸汽份额为gles,i（i=1、2、3、4），抽汽焓值h抽汽为汽轮机抽汽压力下对应的湿蒸汽的焓值，疏水焓值h疏水为给水加热器蒸汽侧温度对应饱和水的焓值，具体值见下表，加热器的效率h=0.98。