壓水堆核電站二回路熱力系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)講解

1、哈爾濱工程大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)（二） 壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng) 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 院系名稱：核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)名稱：核工程與核技術(shù) 指導(dǎo)教師： 2013 年 6 月 摘要： 該說(shuō)明書介紹了一個(gè) 1000MWe核電廠二回路熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其設(shè)計(jì)過(guò)程。 該設(shè)計(jì)以大亞灣 900MWe核電站為母型，設(shè)置了一個(gè)高壓缸，三個(gè)低壓缸，設(shè)有兩級(jí) 再熱器的汽水分離器，四個(gè)低壓給水加熱器，一個(gè)除氧器，兩個(gè)高壓給水加熱器。 一回路冷卻劑系統(tǒng)工作壓力為 15.8MPa，蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行壓力為 6.7MPa，取分缸 比為 12.5 ，高壓缸排氣壓力為 0.7956MPa，一級(jí)再熱器抽汽壓力

2、 3MPa，低壓缸進(jìn)口 過(guò)熱蒸汽壓力為 0.7630MPa, 溫度為 268.90 ，冷凝器的運(yùn)行壓力為 6.632kPa ，給水 溫度為 222.79 。兩級(jí)再熱器分別由高壓缸抽氣及新蒸汽加熱，疏水分別流入兩級(jí) 高壓給水加熱器。高壓給水加熱器由高壓缸抽氣加熱，疏水逐級(jí)回流送入除氧器， 低壓給水加熱器由低壓缸加熱，疏水逐級(jí)回流送入冷凝器。排污水經(jīng)凈化后排進(jìn)冷 凝器或除氧器，本設(shè)計(jì)采用排污水打回至除氧器方案 。各級(jí)回?zé)崞骱驮贌崞鞯恼羝?經(jīng)合理分配，經(jīng)過(guò)加熱器后，蒸汽全部冷凝成疏水，整個(gè)系統(tǒng)電廠效率為 30.94% 。 設(shè)計(jì)時(shí)，假設(shè)蒸汽發(fā)生器蒸汽產(chǎn)量為1，根據(jù)選定的合理的參數(shù)值可求出給水泵 的耗汽

3、份額為 6.61% ，假設(shè)低壓缸進(jìn)口蒸汽份額為a，低壓回?zé)嵴羝⒃贌嵴羝?、?壓回?zé)嵴羝⒊跗骷訜嵴羝蓊~都可以用 a 表示。對(duì)除氧器列質(zhì)量守恒、能量平 衡方程即可求出 a 值，從而知道各設(shè)備的蒸汽分配。利用各設(shè)備的蒸汽分配后可求 出高壓缸、低壓缸比做功量，根據(jù)電功率要求可求出蒸汽發(fā)生器蒸汽產(chǎn)量，進(jìn)而求 出堆芯熱功率，即可得出電廠效率。對(duì)效率不滿意時(shí)可調(diào)整合理調(diào)整各設(shè)備的運(yùn)行 參數(shù)，直至求出電廠效率滿意為止。 1、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 ： 1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 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(jì)算原始資料，

4、進(jìn)行原則性熱力系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算，確定計(jì)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(jì)指標(biāo)； （ 4 ）編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。 1.2 設(shè)計(jì)要求 （ 1 ）了解、學(xué)習(xí)核電廠熱力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的一般途徑和方案論證、優(yōu)選的原 則； （ 2 ）掌握核電廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算和核電廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算的內(nèi)容和方 法； （ 3 ）提高計(jì)算機(jī)繪圖、制表、數(shù)據(jù)處理的能力； （ 4 ）培養(yǎng)查閱資料、合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，掌握工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫的 基本原則 2、熱力系統(tǒng)原則方案說(shuō)明 該設(shè)計(jì)設(shè)有一個(gè)高壓缸，三個(gè)低壓缸，兩級(jí)再熱，七級(jí)回?zé)?，汽?dòng)給水泵。 一 回路冷卻劑系統(tǒng)工作

5、壓力為15.8MPa，蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行壓力為6.7MPa，冷凝器的 運(yùn)行壓力為 6.632kPa 。兩級(jí)再熱器分別由高壓缸抽氣及新蒸汽加熱，疏水分別流入 兩級(jí)高壓給水加熱器。高壓給水加熱器由高壓缸抽氣加熱，疏水逐級(jí)回流送入除氧 器，低壓給水加熱器由低壓缸加熱，疏水逐級(jí)回流送入冷凝器。排污水打回至除氧 器。 2.1 汽輪機(jī)組 該核電廠汽輪機(jī)使用運(yùn)行壓力為 6.7MPa 的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的低參數(shù)的飽和蒸 汽，汽輪機(jī)由一個(gè)高壓缸、 3 個(gè)低壓缸組成，高壓缸、低壓缸之間設(shè)置外置式汽水分 離器和兩級(jí)再熱器。 高壓缸進(jìn)口蒸汽壓力為 6.365MPa ，高壓缸內(nèi)效率為 82.07%，出口壓力為 0.7956

6、 ， 出口蒸汽干度為 85.54%，低壓缸進(jìn)口過(guò)熱蒸汽壓力為0.7630MPa ，溫度為 268.90 ， 低壓缸內(nèi)效率為 83.59%，排汽壓力為 6.964kPa ，干度為 90.56% 。分缸壓力為 0.125 ， 高壓缸發(fā)出整個(gè)機(jī)組功率的 41.36%，低壓缸發(fā)出整個(gè)機(jī)組功率的 58.64% 。 2.2 蒸汽再熱系統(tǒng) 在主汽輪機(jī)的高、低壓缸之間設(shè)置汽水分離 - 再熱器，高壓缸排汽經(jīng)過(guò)分離器除 濕、經(jīng)過(guò)兩級(jí)再熱器加熱，使得進(jìn)入低壓缸的蒸汽達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)，提高了低壓汽輪 機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 汽水分離 - 再熱器由一級(jí)分離器、兩級(jí)再熱器組成，第一級(jí)再熱器使用高壓缸的 抽汽（壓力為 3MP

7、a，比焓為 2656.98kJ/kg ）加熱，第二級(jí)再熱器使用蒸汽發(fā)生器的 新蒸汽（壓力為 6.365MPa，比焓為 2772.54 kJ/kg ）加熱。分離器的疏水排放到除 氧器，第一級(jí)、第二級(jí)再熱器的疏水分別排放到第一、第二級(jí)高壓給水加熱器。蒸 汽經(jīng)分離器后干度達(dá)到 99.5%，經(jīng)兩級(jí)再熱器加熱后達(dá)到壓力為0.7642MPa 、溫度為 268.92 的過(guò)熱蒸汽。 2.3 給水回?zé)嵯到y(tǒng) 該設(shè)計(jì)的給水回?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)有 7 級(jí)回?zé)?，低壓回?zé)?4 級(jí)，除氧器 1 級(jí)、高壓回?zé)?2 級(jí)，高壓、低壓給水加熱器為表面式換熱器，除氧器為混合式加熱器。給水的焓升 在各級(jí)回?zé)崞髦衅骄峙洌?每級(jí)焓升為 114.0

8、7kJ/kg 。采用新蒸汽驅(qū)動(dòng)的汽動(dòng)給水泵， 汽動(dòng)給水泵的壓力為 7.705MPa，給水泵汽輪機(jī)排出的廢汽直接被送到主冷凝器。 高壓給水加熱器采用主汽輪機(jī)高壓缸的抽汽（抽汽壓力 2.6639/1.5689MPa ） 進(jìn)行加熱，除氧器采用高壓缸的排汽 （ 壓力 0.7946MPa ，干度 85.54%） 進(jìn)行加熱，低 壓給水加熱器采用主汽輪機(jī)低壓缸的抽汽（抽汽壓力 0.4327/0.1997/0.0803/0.0272MPa ）進(jìn)行加熱。高壓給水加熱器的疏水逐級(jí)回流， 最終送入除氧器；低壓給水加熱器的疏水逐級(jí)回流，最終送入冷凝器。 除氧器既是熱力除氧設(shè)備，又是一個(gè)混合式加熱器。來(lái)自低壓給水加熱器

9、的給 水在除氧器中被來(lái)自汽輪機(jī)高壓缸的經(jīng)減壓后排汽、高壓給水加熱器的疏水以及排 污水經(jīng)凈化的蒸汽加熱到除氧器運(yùn)行壓力 0.78MPa 下的飽和溫度 169.37 ，經(jīng)過(guò)除 氧的飽和水再由給水泵輸送到高壓給水加熱器，被加熱到 222.79 后再送入蒸汽發(fā) 生器。 附表 1.已知條件和給定參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 取值范圍或數(shù)值 1 核電廠輸出電功率 N e MW 給定， 1000 2 一回路能量利用系數(shù) 1 0.995 3 蒸汽發(fā)生器出口蒸汽干度 xfh % 99.75 4 蒸汽發(fā)生器排污率 d 1.05% 5 高壓缸內(nèi)效率 h,i % 82.07 6 低壓缸內(nèi)效率 l,i % 83.59

10、7 汽輪機(jī)組機(jī)械效率 m 0.98 8 發(fā)電機(jī)效率 ge 0.98 9 新蒸汽壓損 pfh MPa pfh 5%pfh 10 再熱蒸汽壓損 prh MPa prh 10 p%hz 11 回?zé)岢槠麎簱p pe, j MPa pe, j % pe, j 12 低壓缸排汽壓損 pcd kPa 5% 13 高壓給水加熱器出口端差 h,u 3 14 低壓給水加熱器出口端差 l,u 2 15 加熱器效率 h 0.98 16 給水泵效率 fwp,p 0.58 17 給水泵汽輪機(jī)內(nèi)效率 fwp,ti 0.80 18 給水泵汽輪機(jī)機(jī)械效率 fwp,tm 0.90 19 給水泵汽輪機(jī)減速器效率 fwp,tg 0.9

11、8 20 循環(huán)冷卻水進(jìn)口溫度 Tsw,1 24 在確定二回路熱力系統(tǒng)原則方案和給定的參數(shù)的基礎(chǔ)上，選定和計(jì)算出熱平衡 計(jì)算的主要熱力參數(shù)。選定、確定熱力參數(shù)的順序和方法見下表： 表二 主要熱力參數(shù)確定 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算公式或來(lái)源 數(shù)值 1 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)運(yùn)行壓力 pc MPa 選定， 1516 15.8 2 冷卻劑壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度 Tc,s 查水和水蒸汽表確定 346.378 3 反應(yīng)堆出口冷卻劑過(guò)冷度 Tsub 選定， 1520 17 4 反應(yīng)堆出口冷卻劑溫度 Tco Tco Tc,s Tsub 329.378 5 反應(yīng)堆進(jìn)出口冷卻劑溫升 Tc 選定， 3040 37 6 反

12、應(yīng)堆進(jìn)口冷卻劑溫度 Tci Tci Tco Tc 292.378 7 蒸汽發(fā)生器飽和蒸汽壓力 ps MPa 選定， 5.07.0 6.7 8 蒸汽發(fā)生器飽和蒸汽溫度 Tfh ps 對(duì)應(yīng)的飽和溫度 282.920 9 一、二次側(cè)對(duì)數(shù)平均溫差 Tm 23.25 10 冷凝器中循環(huán)冷卻水溫升 Tsw 選定， 68 7 11 冷凝器傳熱端差 T 選定， 310 7 12 冷凝器凝結(jié)水飽和溫度 Tcd Tcd Tsw,1 Tsw T 38 13 冷凝器的運(yùn)行壓力 pcd kPa Tcd 對(duì)應(yīng)的飽和壓力 6.632 14 高壓缸進(jìn)口蒸汽壓力 ph,i MPa ph,i pfh pfh 6.365 15 高

13、壓缸進(jìn)口蒸汽干度 xh,i % 焓值下降，干度減小 99.49 16 高壓缸排汽壓力 ph,z MPa 最佳分缸壓力確定 0.7956 17 高壓缸排汽干度 xh,z % 由高壓缸內(nèi)效率計(jì)算 85.54 18 汽水分離器進(jìn)口蒸汽壓力 psp,i MPa 忽略壓損 0.7956 19 汽水分離器進(jìn)口蒸汽干度 xsp,i % 選定 85.54 第一級(jí)再熱器 20 再熱蒸汽進(jìn)口壓力 prh1,i MPa 考慮分離器 2%的壓損 0.7797 21 再熱蒸汽進(jìn)口干度 xrh1,i % 選定 99.5 22 加熱蒸汽進(jìn)口壓力 prh1,hs MPa 選定 3 23 加熱蒸汽進(jìn)口干度 xrh1,hs %

14、選定 91.85 第二級(jí)再熱器 24 再熱蒸汽進(jìn)口壓力 prh2,i MPa 考慮 1%的壓損 0.7719 25 再熱蒸汽進(jìn)口溫度 Trh2,i 根據(jù)平均焓升計(jì)算 214.75 26 再熱蒸汽出口壓力 prh2,z MPa 考慮 1%的壓損 0.7642 27 再熱蒸汽出口溫度 Trh2,z 根據(jù)平均焓升計(jì)算 268.92 28 加熱蒸汽進(jìn)口壓力 prh2,hs MPa 選定 6.365 29 加熱蒸汽進(jìn)口干度 xrh2,hs % 選定 99.49 低壓缸 30 進(jìn)口蒸汽壓力 pl,i MPa 考慮 0.0012 壓損 0.7630 31 進(jìn)口蒸汽溫度 Tl,i 根據(jù)熱再熱蒸汽焓值 268.

15、90 32 排汽壓力 pl,z MPa 冷凝器壓力與排汽壓損 之和 0.006964 33 排汽干度 xl,z % 根據(jù)低壓缸內(nèi)效率 90.56 34 回?zé)峒?jí)數(shù) Z 選定 7 35 低壓給水加熱器級(jí)數(shù) Z l 選擇 4 36 高壓給水加熱器級(jí)數(shù) Z h 選擇 2 37 第一次給水回?zé)岱峙?hfw kJ/kg hfwhcd hfw fw cd z 114.07 第二次給水回?zé)岱峙?38 高壓加熱器給水焓升 hfw, h kJ/kg hfw hdea,o hfw,h Zh 120.62 39 除氧器及低加給水焓升 hfw, l kJ/kg 111.45 40 低壓加熱器給水參數(shù) 第 1 級(jí)進(jìn)口給水

16、比焓 hlfwi, 1 kJ/kg hlfwi, j hlfwo, j 1 159.18 第 1 級(jí)出口給水比焓 hlfwo, 1 kJ/kg hlfwo, j hlfwi, jhfw 270.63 第 1 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Tlfwi, 1 按 pcwp , hlfwi, j 查水蒸 汽表 37.47 第 1 級(jí)出口給水溫度 Tlfwo, 1 按 pcwp , hlfwo, j 查水蒸 汽表 64.16 第 2 級(jí)進(jìn)口給水比焓 hlfwi, 2 kJ/kg hlfwi, j hlfwo, j 1 270.63 第 2 級(jí)出口給水比焓 hlfwo, 2 kJ/kg hlfwo, j hlfwi,

17、 jhfw 382.08 第 2 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Tlfwi, 2 按 pcwp , hlfwi, j 查水蒸 汽表 64.16 第 2 級(jí)出口給水溫度 Tlfwo, 2 按 pcwp , hlfwo, j 查水蒸 汽表 90.77 第 3 級(jí)進(jìn)口給水比焓 hlfwi, 3 kJ/kg hlfwi, j hlfwo, j 1 382.08 第 3 級(jí)出口給水比焓 hlfwo, 3 kJ/kg hlfwo, j hlfwi, jhfw 493.53 第 3 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Tlfwi, 3 按 pcwp , hlfwi, j 查水蒸 汽表 90.77 第 3 級(jí)出口給水溫度 Tlfwo, 3 按

18、 pcwp , hlfwo, j 查水蒸 汽表 117.20 第 4 級(jí)進(jìn)口給水比焓 hlfwi, 4 kJ/kg hlfwi, j hlfwo, j 1 493.53 第 4 級(jí)出口給水比焓 hlfwo, 4 kJ/kg hlfwo, j hlfwi, jhfw 604.98 第 4 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Tlfwi, 4 按 pcwp , hlfwi, j 查水蒸 汽表 117.20 第 4 級(jí)出口給水溫度 Tlfwo, 4 按 pcwp , hlfwo, j 查水蒸 143.36 汽表 除氧器 41 進(jìn)口給水比焓 hdea,i kJ/kg hdea,ihlfwo,Z l 604.98 42 出

19、口給水比焓 hdea,o kJ/kg hdea,o hdea,ihfw 716.43 43 出口給水溫度 Tdea hdea,o 對(duì)應(yīng)的飽和水溫度 169.37 44 運(yùn)行壓力 pdea MPa Tdea 對(duì)應(yīng)的飽和壓力 0.78 45 高壓加熱器給水參數(shù) pfwp 取 7.705MPa 第 6 級(jí)進(jìn)口給水比焓 hhfwi, i kJ/kg hhfwi, ihhfwo,i 1 716.43 第 6 級(jí)出口給水比焓 hhfwo, i kJ/kg hhfwo, i hhfwi,ihfw 837.05 第 6 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Thfwi,i 按 pfwp , hhfwi,i 查水蒸 汽表 168.4

20、8 第 6 級(jí)出口給水溫度 Thfwo,i 按 pfwp , hhfwo, i 查水蒸 汽表 195.98 第 7 級(jí)進(jìn)口給水比焓 hhfwi, i kJ/kg hhfwi, ihhfwo,i 1 837.05 第 7 級(jí)出口給水比焓 hhfwo, i kJ/kg hhfwo, i hhfwi,ihfw 957.67 第 7 級(jí)進(jìn)口給水溫度 Thfwi,i 按 pfwp , hhfwi,i 查水蒸 汽表 195.98 第 7 級(jí)出口給水溫度 Thfwo,i 按 pfwp , hhfwo, i 查水蒸 汽表 222.79 46 高壓缸抽汽（ i Z h ） 第 6 級(jí)抽汽壓力 phes,i MP

21、a 由 Thes， 6 求出飽和水壓 力，并考慮壓損 3% 1.5689 第 6 級(jí)抽汽干度 xhes,i % 由（ p hes， 6 ，h hes ， 6）查水 蒸汽表 88.19 第 7 級(jí)抽汽壓力 phes,i MPa 由 Thes， 7 求出飽和水壓 力，并考慮壓損 3% 2.6639 第 7 級(jí)抽汽干度 xhes,i % 由（ p hes， 7 ，h hes ， 7）查水 蒸汽表 91.05 47 低壓缸抽汽（ jZ l ） 第 1 級(jí)抽汽壓力 ples, 1 MPa 由 Thes， 1 求出飽和水壓 力，并考慮壓損 3% 0.02719 第 1 級(jí)抽汽干度 xles, 1 % 由（

22、 p hes， 1 ，h hes ， 1）查水 蒸汽表 94.57 第 2 級(jí)抽汽壓力 ples,2 MPa 由 Thes， 2 求出飽和水壓 力，并考慮壓損 3% 0.08031 第 2 級(jí)抽汽干度 xles, 2 % 由（ p hes， 2 ，h hes ， 2）查水 蒸汽表 98.41 第 3 級(jí)抽汽壓力 ples, 3 MPa 由 Thes， 3 求出飽和水壓 力，并考慮壓損 3% 0.1997 第 3 級(jí)抽汽干度 xles, 3 % 由（ p hes， 3 ，h hes ， 3）查水 蒸汽表 過(guò)熱 第 4 級(jí)抽汽壓力 ples, 4 MPa 由 Thes， 4 求出飽和水壓 力，并考

23、慮壓損 3% 0.4327 第 4 級(jí)抽汽干度 xles, 4 % 由（ p hes， 4 ，h hes ， 4）查水 蒸汽表 過(guò)熱 3、熱平衡計(jì)算 利用表二給定的參數(shù)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。 設(shè)蒸汽發(fā)生器的蒸汽產(chǎn)量為1，低壓缸進(jìn)口的蒸汽份額為a，冷凝器凝水份額為 b，高壓缸排汽流入除氧器的份額為c，流經(jīng)給水泵、高壓給水加熱器的給水量也為 1.0105 。 3.1 汽動(dòng)給水泵耗汽份額 gs,fwp 汽動(dòng)給水泵做功使給水壓力增加， 新蒸汽進(jìn)口焓 hfh=2772.54kJ/kg , 理想出口焓值 h 氣動(dòng)泵出口*=2472.01 kJ/kg ，給水量為 1.0105 ，揚(yáng)程 H=6.925MPa ，給水

24、密度 3 =841.33kg/m 3,給水泵效率 fwp ， p=0.58 ，給水泵汽輪機(jī)內(nèi)效率 fwp，ti =0.8 ，給水泵 汽輪機(jī)機(jī)械效率 fwp ，tm =0.90 ，給水泵汽輪機(jī)減速器效率 fwp ， tg =0.98 。 gs,fwp （ hfh- h 氣動(dòng)泵出口*） fwp ， p fwp ， ti fwp ， tm fwp ， tg =1000H/ 求得： gs,fwp =0.0661 b=a+gs,fwp =a+0.0661 3.2 再熱器耗汽份額 gs,rh1 、 gs,rh2 分離器出來(lái)的流經(jīng)再熱器份額為 a 的蒸汽被加熱，使蒸汽焓值增加，在每級(jí)再 熱器的焓增相等， h

25、 再熱= 117.6 kJ/kg ，第一級(jí)再熱器是抽高壓缸抽汽，P=3MPa， hzes，1= 2656.98 kJ/kg ，疏水為該壓力下對(duì)應(yīng)的飽和水， h 再熱疏水，1= 1008.37 kJ/kg ，二級(jí)再熱蒸汽為新蒸汽，hzes，2= 2772.54kJ/kg ， h 再 熱 疏水 ， 2= 1233.88kJ/kg ，加熱器的效率 h=0.98 。 由能量平衡可列方程： 第一級(jí)再熱： gs,rh1 （ hzes， 1-h 再 熱 疏 水 ,1 ） h =a h 再 熱 求得： gs,rh1 = 0.0728a 第二級(jí)再熱： gs,rh2 （ hzes， 2-h 再 熱 疏 水 ,2

26、） h =a h 再 熱 求得： gs,rh2 = 0.078a 3.3 高壓給水加熱器耗汽份額ghes,1 、 ghes,2 流經(jīng)兩級(jí)高壓給水加熱器的給水量為 1.0105 ，每流經(jīng)一級(jí)加熱器給水的焓增相 等，h 回?zé)?120.62kJ/kg ，高壓給水加熱器的蒸汽從高壓缸抽汽， 份額為 ghes,1 、ghes,2 ， 第一級(jí)高壓再熱器抽汽焓值h 抽汽，1=2563.52kJ/kg ，疏水焓值 h 疏水， 1=854.36kJ/kg ， 第二級(jí)高壓再熱器抽汽焓值h 抽汽，2=2639.41kJ/kg ，疏水焓值 h疏水，2= 977.84kJ/kg ， 加熱器的效率 h=0.98 。 由能

27、量平衡可列方程： 第二級(jí)高壓加熱： ghes,2 （h 抽汽,2-h 疏水,2） h+ g s,rh2 （h 再熱疏水，2-h 疏水,2） h =h 回?zé)?求得： ghes,2 = 0.0741-0.01202a 第一級(jí)高壓加熱： ghes,1 （h 抽汽,1 -h 疏水 ,1 ） h+ g s,rh1 （h 再 熱 疏 水，1-h 疏水 ,1 ） h +（g s,rh2 +g hes,2 ）（h 疏水，2-h 疏 水 ,1 ） h = h 回 熱 求得： ghes,1 = 0.06666-0.01133a 3.4 分離器分離的飽和水份額gs,dea 高壓缸排出的蒸汽，一部分（份額為 c ）直

28、接排到除氧器，加熱除氧器的給水， 其余部分經(jīng)過(guò)分離器，干度由85.54% 升到 99.5%，分離的飽和水 gs,dea 排到除氧器， 分離的蒸汽 a 經(jīng)再熱器加熱流入低壓缸做功。 由質(zhì)量守恒： （ a+gs,dea ） *85.54%=a*99.5% 求得： gs,dea = 0.1632a 3.5 除氧器熱力計(jì)算 流進(jìn)除氧器的工質(zhì)有： 再熱、回?zé)崾杷?gs,rh1 +gs,rh2 +ghes,1 +ghes,2 ，分離器疏水 gs,dea 、 給水 b（ =a+gs,fwp ），高壓缸排汽 c，流出除氧器的工質(zhì)是份額為 1.0105 的飽和給水， h 給水 = 716.43 kJ/kg 。除

29、氧器為混合換熱器，換熱效率為100%。進(jìn)出穩(wěn)壓器的各 股工質(zhì)的流量和焓值將下表： 流量 L 焓值 h（ kJ/kg ） 疏水 gs,rh1 +gs,rh2 +ghes,1 +ghes,2 0.1408+0.1275a 854.36 高壓缸排汽 c c 2472.01 流進(jìn)給水 b( =a+g s,fwp ) a+0.0661 604.98 分離器疏水 gs,dea 0.1632a 720.02 排污凈化 0.0105 1233.88 流出除氧器給水 1 0105 716.43 由流入流出流量相等： L 流入=(0.1408+0.1275a)+c+(a+0.0661)+ 0.1632a+0.01

30、05=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*1 0105=723.95 由以上兩個(gè)方程解得： a=0.5976 c=0.02179 由 a=0.5976 可得 b=a+gs,fwp =a+0.0661=0.6637 gs,rh1 = 0.0728a= 0.04351 gs,rh2 = 0.0780a= 0.04661 ghes,1 = 0.06666-0.01133a= 0.05989 ghe

31、s,2 = 0.0741-0.01202a= 0.06692 gs,dea = 0.1632a= 0.09753 3.6 低壓給水加熱器耗汽份額gles,1 、 gles,2 、 gles,3 、 gles,4 流經(jīng)各低壓給水加熱器的給水量為b，每流經(jīng)一級(jí)加熱器給水的焓增相等， hfw=111.45kJ/kg ，低壓給水加熱器的蒸汽份額為 gles,i （i=1 、 2、 3、 4），抽汽焓值 h 抽汽為汽輪機(jī)抽汽壓力下對(duì)應(yīng)的濕蒸汽的焓值，疏水焓值h 疏 水為給水加熱器蒸汽側(cè)溫 度對(duì)應(yīng)飽和水的焓值，具體值見下表，加熱器的效率 h=0.98 。 回?zé)峒?jí)數(shù) 抽汽量 gles,i 抽汽焓值 h 抽汽

32、（ kJ/kg ） 疏水焓值 h 疏水（ kJ/kg ） 第一級(jí) gles,1 2493.68 279.83 第二級(jí) gles,2 2629.23 392.08 第三級(jí) gles,3 2757.21 504.48 第四級(jí) gles,4 2883.68 617.01 由能量平衡可列方程： 第四級(jí)低壓加熱： gles,4 （h 抽汽,4 -h 疏水,4 ） h=bhfw 求得： gles,4 = 0.0333 第三級(jí)低壓加熱： gles,3 （h 抽 汽 ,3 -h 疏 水 ,3 ） h+ g les,4 （h 疏 水 ， 4-h 疏 水 ,3 ） h =b hfw 求得： gles,3 = 0.

33、03186 第二級(jí)低壓加熱： gles,2 （h 抽汽,2-h 疏水,2） h+（g les,3 +gles,4 ）（h 疏水，3-h 疏水,2 ） h =b hfw 求得： gles,2 =0.03047 第一級(jí)低壓加熱： gles,1 （h 抽汽,1-h 疏水,1） h+（ g les,2 +gles,3 +gles,4 ）（h 疏 水 ， 2-h 疏 水 ,1 ） h =b hfw 求得： gles,1 = 0.02925 3.7 高壓缸比功率 n 高 高壓缸進(jìn)口蒸汽焓值 h 初始=2772.54 kJ/kg ，一級(jí)再熱器抽汽 gs,rh1 、兩級(jí)高壓抽 汽 ghes,1 、ghes,2

34、 抽汽焓值見下表 , 汽輪機(jī)組機(jī)械效率 m=0.98 ，發(fā)電機(jī)功率 ge,0.98 高壓缸出口蒸汽 抽汽 gs,rh1 抽汽 ghes,1 抽汽 ghes,2 焓值 h（ kJ/kg ） 2472.01 2656.98 2563.52 2639.41 份額 L 0.7170 0.04351 0.05989 0.06692 蒸汽在高壓缸內(nèi)膨脹做功 n 高=m*ge* L*(h 初始-h 流入) =0.98*0.980.7170*(2772.54-2472.01)+0.04351*(2772.54-2656.98)+ 0.05989*(2772.54-2563.521)+0.06692*(2772

35、.54-2639.41) =232.357kw/kg 3.8 低壓缸比功率 n 低 低壓缸進(jìn)口蒸汽焓值h 初始= 2992.54 kJ/kg ，四級(jí)低壓抽汽 gles,1 、gles,2 、 gles,3 、 gles,4 ，抽汽焓值見下表 ,汽輪機(jī)組機(jī)械效率 m=0.98 ，發(fā)電機(jī)功率 ge,0.98 低壓缸出口蒸汽 抽汽 gles,1 抽汽 gles,2 抽汽 gles,3 抽汽 gles,4 焓值 h（ kJ/kg ） 2344.14 2493.68 2628.23 2757.21 2883.68 份額 L 0.4727 0.02925 0.03047 0.03186 0.0333 蒸汽

36、在低壓缸內(nèi)膨脹做功 n 低=m*ge* L*（h 初始-h 流入） =0.98*0.980.4727 *(2992.54-2344.14) + 0.02925*(2992.54-2493.68)+ 0.03047*(2992.54-2628.23) 22992.54-2883.68 ) + 0.03186*(2992.54-2757.21)+ 0.0333* =329.494kw/kg 3.9 電廠效率 e ， npp 汽輪機(jī)總比功 n= n 高 + n 低 =561.85kw/kg 蒸汽發(fā)生器蒸汽產(chǎn)量 DS = Ne/n= 1000000 / 561.85 = 1779.83 kg/s 蒸汽

37、發(fā)生器給水焓 hfw=957.67kJ/kg ，排污水焓值 hs= 1233.88kJ/kg 新蒸汽焓值 hfh= 2776.39 kJ/kg ，一回路效率 1=0.995 ，排污率 d=0.0105 由能量蒸汽發(fā)生器平衡方程： Ds(h fh-h fw)- d(h s-h fw )=Q R 1 求得堆芯產(chǎn)熱 : Q R=3231850.5kw 電廠效率： e，npp =Ne/Q R =30.94% 熱平衡計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算結(jié)果 1 核電廠效率 e,npp % 30.94 2 反應(yīng)堆熱功率 QR MW 3231.85 3 蒸汽發(fā)生器總蒸汽產(chǎn)量 Ds kg/s 1779.83 4 汽輪機(jī)高壓缸耗汽量 G