壓水堆二回路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、目錄摘要21 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求22 熱力系統(tǒng)原則方案確定32.1 總體要求和已知條件32.2熱力系統(tǒng)原則方案32.3主要熱力參數(shù)選擇43 熱力系統(tǒng)熱平衡計(jì)算93.1熱平衡計(jì)算方法93.2熱平衡計(jì)算流程103.3熱平衡計(jì)算步驟及代數(shù)過程103.4計(jì)算中的問題分析164數(shù)據(jù)分析及結(jié)論17附錄18附表 1 已知條件和給定參數(shù)18附表 2 選定的主要熱力參數(shù)匯總表20附表 3 熱平衡計(jì)算結(jié)果匯總表28附圖 原則性熱力系統(tǒng)圖30參考文獻(xiàn)31- 1 -摘要：二回路系統(tǒng)是壓水堆核電廠的重要組成部分， 其主要功能是將反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)產(chǎn)生并傳遞過來的熱量轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)，最終產(chǎn)生電能

2、。二回路系統(tǒng)的以郎肯循環(huán)為基礎(chǔ)，由蒸汽發(fā)生器二次側(cè)、汽輪機(jī)、冷凝器、凝水泵、給水泵、給水加熱器等主要設(shè)備以及連接這些設(shè)備的汽水管道構(gòu)成熱力循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。本說明書在確定二回路系統(tǒng)原則方案的基礎(chǔ)之上， 通過合理的參數(shù)選擇和模型的建立，對(duì)二回路系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)確定其主要的工質(zhì)參數(shù)。結(jié)合熱量平衡方程、質(zhì)量平衡方程和汽輪機(jī)功率方程進(jìn)行二回路系統(tǒng)原則方案進(jìn)行額定功率下的熱平衡計(jì)算，確定核電廠效率、總蒸汽產(chǎn)量、總給水量、汽輪機(jī)耗氣量、給水泵功率和揚(yáng)程等主要參數(shù)，為二回路熱力系統(tǒng)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供基礎(chǔ)。1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)， 是根據(jù)設(shè)計(jì)的要求， 擬定壓水堆

3、核電廠二回路熱力系統(tǒng)原則方案，并完成該方案在滿功率工況下的熱平衡計(jì)算。本課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：（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，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)、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)說明書，繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。1.2 設(shè)計(jì)要求本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)習(xí) 核動(dòng)力裝置與設(shè)備、核電廠運(yùn)行 課程后的一次綜合訓(xùn)練， 是實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生進(jìn)一步鞏固、 加深所學(xué)的理論知識(shí)并有所擴(kuò)展； 學(xué)習(xí)并掌握壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng)擬定與

4、熱平衡計(jì)算的方法和基本步驟；鍛煉提高運(yùn)算、制圖和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等基本技能；增強(qiáng)工程概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅、認(rèn)真和負(fù)責(zé)態(tài)度。通過課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求：（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)學(xué)生查閱資料、合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，掌握工程設(shè)計(jì)說明書撰寫的基本原則。- 2 -2. 熱力系統(tǒng)原則方案確定2.1 總體要求和已知條件壓水堆核電廠采用立式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器， 采用給水回?zé)嵫h(huán)、 蒸汽再熱循環(huán)的熱力循環(huán)方式，額定電功率為 1

5、000MW。汽輪機(jī)分為高壓缸和低壓缸，高壓缸、低壓缸之間設(shè)置外置式汽水分離再熱器。給水回?zé)嵯到y(tǒng)的回?zé)峒?jí)數(shù)為 7 級(jí)，包括四級(jí)低壓給水加熱器、 一級(jí)除氧器和兩級(jí)高壓給水加熱器。 第 1 級(jí)至第 4 級(jí)低壓給水加熱器的加熱蒸汽來自低壓缸的抽汽，除氧器使用高壓缸的排汽加熱， 第 6 級(jí)和第 7 級(jí)高壓給水加熱器的加熱蒸汽來自高壓缸的抽汽。 各級(jí)加熱器的疏水采用逐級(jí)回流的方式， 即第 7 級(jí)加熱器的疏水排到第 6 級(jí)加熱器，第 6 級(jí)加熱器的疏水排到除氧器， 第 4 級(jí)加熱器的疏水排到第 3 級(jí)加熱器，依此類推，第 1 級(jí)加熱器的疏水排到冷凝器熱井。汽水分離再熱器包括中間分離器、第一級(jí)蒸汽再熱器和第二

6、級(jí)蒸汽再熱器，中間分離器的疏水排放到除氧器；第一級(jí)再熱器使用高壓缸的抽汽加熱，疏水排放到第 6 級(jí)高壓給水加熱器； 第二級(jí)再熱器使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽加熱，疏水排放到第 7 級(jí)高壓給水加熱器。主給水泵采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)， 使用來自主蒸汽管道的新蒸汽， 汽輪機(jī)的乏汽直接排入主汽輪發(fā)電機(jī)組的冷凝器，即給水泵汽輪機(jī)與主發(fā)電汽輪機(jī)共用冷凝器。凝水泵和循環(huán)冷卻水泵均使用三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 正常運(yùn)行時(shí)由廠用電系統(tǒng)供電。2.2 熱力系統(tǒng)原則方案壓水堆核電廠二回路系統(tǒng)的主要功能是將蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的蒸汽送往汽輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)行，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將汽輪機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)輸出

7、的電能。電站原則性熱力系統(tǒng)表明能量轉(zhuǎn)換與利用的基本過程， 反映了發(fā)電廠動(dòng)力循環(huán)中工質(zhì)的基本流程、 能量轉(zhuǎn)換與利用過程的完善程度。 為了提高熱經(jīng)濟(jì)性， 壓水堆核電廠二回路熱力系統(tǒng)普遍采用包含再熱循環(huán)、 回?zé)嵫h(huán)的飽和蒸汽朗肯循環(huán)。（ 1）汽輪機(jī)組壓水堆核電廠汽輪機(jī)一般使用低參數(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)置外置式汽水分離再熱器。單位質(zhì)量流量的蒸汽在高壓缸內(nèi)的絕熱焓降約占整個(gè)機(jī)組絕熱焓降的40%，最佳分缸壓力（即高壓缸排汽壓力）約為高壓缸進(jìn)汽壓力的12%14%。（ 2）蒸汽再熱系統(tǒng)壓水堆核電廠通常在主汽輪機(jī)的高、低壓缸之間設(shè)置汽水分離 - 再熱器，對(duì)高壓缸排

8、汽進(jìn)行除濕和加熱， 使得進(jìn)入低壓缸的蒸汽達(dá)到過熱狀態(tài)， 從而提高低壓汽輪機(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- 3 -缸的抽汽加熱， 第二級(jí)再熱器使用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽加熱。 中間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不同的高壓給水加熱器。（ 3）給水回?zé)嵯到y(tǒng)給水回?zé)嵯到y(tǒng)由回?zé)峒訜崞鳌?回?zé)岢槠艿馈⒛o水管道、疏水管道等組成?；?zé)峒訜崞靼凑掌橘|(zhì)傳熱方式不同分為混合式加熱器和表面式加熱器， 其中高壓、低壓給水加熱器普遍采用表面式換熱器，除氧器為混合式加熱器。高壓給水加熱器采用主汽輪機(jī)高壓缸的抽汽進(jìn)行加熱， 除

9、氧器采用高壓缸的排汽進(jìn)行加熱， 低壓給水加熱器采用主汽輪機(jī)低壓缸的抽汽進(jìn)行加熱。 高壓給水加熱器的疏水可采用逐級(jí)回流的方式， 最終送入除氧器； 低壓給水加熱器的疏水可以全部采用逐級(jí)回流的方式， 最終送入冷凝器，也可以部分采用疏水匯流方式，將疏入送入給水管道。選擇給水回?zé)峒?jí)數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮到每增加一級(jí)加熱器就要增加設(shè)備投資費(fèi)用，所增加的費(fèi)用應(yīng)該能夠從核電廠熱經(jīng)濟(jì)性提高的收益中得到補(bǔ)償；同時(shí)，還要盡量避免熱力系統(tǒng)過于復(fù)雜， 以保證核電廠運(yùn)行的可靠性。因此，小型機(jī)組的回?zé)峒?jí)數(shù)一般取為 13 級(jí)，大型機(jī)組的回?zé)峒?jí)數(shù)一般取為79 級(jí)。壓水堆核電廠中普遍使用熱力除氧器對(duì)給水進(jìn)行除氧，從其運(yùn)行原理來看，除氧器就

10、是一個(gè)混合式加熱器。 來自低壓給水加熱器的給水在除氧器中被來自汽輪機(jī)高壓缸的排汽加熱到除氧器運(yùn)行壓力下的飽和溫度， 除過氧的飽和水再由給水泵輸送到高壓給水加熱器，被加熱到規(guī)定的給水溫度后再送入蒸汽發(fā)生器。大型核電機(jī)組一般采用汽動(dòng)給水泵， 能夠很好地適應(yīng)機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行， 可以利用蒸汽發(fā)生器的新蒸汽、 汽輪機(jī)高壓缸的抽汽或者汽水分離再熱器出口的熱再熱蒸汽驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)， 因而具有較好的經(jīng)濟(jì)性。 給水泵汽輪機(jī)排出的乏汽被直接排送到主汽輪發(fā)電機(jī)組的冷凝器。2.3 主要熱力參數(shù)選擇典型壓水堆核電廠一、二回路工質(zhì)溫度之間的制約關(guān)系- 4 -（1）一回路冷卻劑的參數(shù)選擇反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的運(yùn)行壓力Pc =1

11、5.60MPa，冷卻劑壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度為Tcs =345.31，選定反應(yīng)堆出口冷卻劑的過冷度 Tsub=18，反應(yīng)堆出口冷卻劑溫度 :Tco=Tcs Tsub=345.31 - 18=327.31選定反應(yīng)堆進(jìn)出口冷卻劑的溫升為Tc =37, 則反應(yīng)堆進(jìn)口冷卻劑的溫度：T ci =T coT c =327.31 - 37=290.31（2）蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行壓力為Ps =6.5MPa，通過查水及水蒸汽表可知，對(duì)應(yīng)的蒸汽發(fā)生器飽和蒸汽溫度為Tfh =283.88 ，對(duì)應(yīng)的飽和水比焓為hs =1257.8kJ/kg ，新蒸汽的干度xfh =0.9975，查表得新蒸汽的焓值hfh =2771

12、.34kJ/kg ，一、二次側(cè)對(duì)數(shù)平均溫差為：TcoTci=327.31-290.31Tmln 327.3119.37lnTcoTci283.88TciTs290.31283.88大致符合要求。（3）冷凝器循環(huán)冷卻水的進(jìn)口溫度 Tsw,1=24，冷凝器中循環(huán)冷卻水溫升 Tsw=7，冷凝器傳熱端差 T =5，則冷凝器凝結(jié)水飽和溫度：Tcd=Tsw,1+Tsw+ T=24+7+5=36對(duì)應(yīng)的冷凝器運(yùn) 行壓 力 Pcd=5.945kPa ， 冷凝 器運(yùn)行壓力對(duì) 應(yīng)的 飽和 水焓 hcd=150.82kJ/kg 。（4）高壓缸高壓缸進(jìn)口蒸汽壓力為 Ph,i =Pfh - Pfh =6.8 - 0.05

13、 × 6.8=6.46MPa，高壓缸進(jìn)口蒸汽干度根據(jù)焓相等的近似過程按 (p h，i ，hfh ) 查表得高壓缸進(jìn)口蒸汽 xh，i =0.9948 ，據(jù)此可查得高壓缸進(jìn)氣的各個(gè)參數(shù) : 進(jìn)氣溫度 Th,i =280.45 ，高壓缸進(jìn)口蒸汽熵值 Sh， i =5.8401kJ/(kg ) 。選定最佳分缸壓力為高壓缸進(jìn)氣壓力的 14，則高壓缸排汽壓力 ph， z =0.14 × 6.46=0.904 MPa。高壓缸排汽理想焓值熵相等過程， 按(p h， z，Sh， i ) 查表得 hh,z* =2423.4 kJ/kg ，高壓缸排汽實(shí)際焓值 h= h- h ，i(hfh- hh

14、,z*)=h ，zfh2771.34-0.8207 ×（2771.34-2423.4 ）=2485.79 kJ/kg 。根據(jù)壓力和焓值可以確定其他參數(shù)：排氣溫度 Th ，z=175.55，排氣干度 xh， z=0.8584 。（5）汽水分離器汽水分離器的進(jìn)口蒸汽壓力為psp,i =0.904MPa，汽水分離器的進(jìn)口蒸汽干度- 5 -xsp,i =0.8584 ，分離器考慮汽水分離器再熱器 3%的壓力損失，均勻分配到每部分設(shè)備，則汽水分離器的出口壓力 prh1,i =0.99p h,z =0.99 ×0.904=0.895MPa，汽水分離器的出口干度選定為 xrh1,i =0

15、.9973 。（6）第一級(jí)再熱器第一級(jí)再熱器的進(jìn)口蒸汽壓力prh1,i =prh1,i =0.895MPa，第一級(jí)再熱器的進(jìn)口蒸汽 干度 xrh1,i=0.9973,進(jìn) 口蒸 汽 的焓 值查 表得 hrh1， i =2767.33kJ/kg ， 溫度Trh1 ， i =175.12 。選定加熱蒸汽進(jìn)口壓力（參照壓水堆核電廠參數(shù)）prh1,hs =3.0 MPa，加熱蒸汽進(jìn)口干度 xrh1,hs=0.96 ，根據(jù)（pxrh1,hs）查表得加熱蒸汽焓 h，hs=2731.47 kJ/kg ，rh1,hs ，rh1一級(jí)疏水焓 hrh1,hs =1008.37 kJ/kg，一級(jí)疏水溫度 Trh1,hs

16、 =233.86 kJ/kg 。（7）第二級(jí)再熱器考慮均勻分配壓損，第二級(jí)再熱器的進(jìn)口蒸汽壓力 prh2,i =0.99p rh1,i =0.886MPa, 第二級(jí)再熱蒸汽出口壓力 prh2,z =0.99p rh2,i =0.878 MPa，再熱器出口蒸汽溫度比加熱蒸汽進(jìn)口溫度低 15，再熱蒸汽出口蒸汽溫度為 Trh2,z =268.88 ，利用水及水蒸汽表查得第二級(jí)再熱器出口蒸汽焓值為hrh2,z =2988.52kJ/kg ，第一級(jí)再熱器與第二級(jí)再熱器平均焓升相同，可求得平均焓升為：hrz =（2988.52-2767.33 ） /2=110.60kJ/kg進(jìn)而可知再熱器進(jìn)口蒸汽焓值 h

17、rh1,2=2767.33+110.60=2877.93kJ/kg, 利用水蒸汽表查得第二級(jí)再熱器進(jìn)口蒸汽溫度T rh2,i=219.54。=6.46 MPa，那二級(jí)加熱蒸汽進(jìn)口壓力（假設(shè)和進(jìn)入高壓缸汽損一樣）prh2,hi么干度 xrh2,hi =0.9948 ，Trh2,hi =280.45 ，hrh2,hi =2771.3 kJ/kg ，疏水焓 hrh1,hs =1239.02 kJ/kg ，疏水溫度 Trh2,hs =280.45 。（8）低壓缸假設(shè)不計(jì)第二級(jí)再熱器出口過熱蒸汽進(jìn)入低壓缸的壓力損失，則低壓缸進(jìn)口蒸汽壓力為 p= prh2,z=0.878MPa，焓值 h = hrh2,z

18、=2988.52kJ/kg,進(jìn)口蒸汽溫度l,il,iTl,i =Trh2,z =268.88 ，利用水蒸汽表查得進(jìn)口蒸汽熵值 Sl,i =7.07 kJ/(kg ) 。低壓缸排汽壓力根據(jù)排汽壓損， pl,z =pcd+5%pcd=6.24kPa，排汽理想焓值按照等熵過程，據(jù) (pl,z 、Sl,i) 查表得 hl,z *= 2181.86 kJ/kg ，排汽實(shí)際焓值 hl,z =hl,i l,i (h l,i hl,z * )=2314.23 kJ/kg ，按 (p l,z ,h l,z ) 查水蒸汽表得 xl,z =0.8949 。（ 9）給水回?zé)釁?shù)的選擇1. 平均焓升分配蒸汽發(fā)生器運(yùn)行壓

19、力 6.8MPa下對(duì)應(yīng)的飽和水比焓為 hs =1257.08kJ/kg ，冷凝器凝結(jié)水焓 hcd=150.82kJ/kg ，每一級(jí)加熱器的理論焓升為：- 6 -hfw,ophs 'hcd1257.08 150.82kJ/kgZ1=138.288蒸汽發(fā)生器的最佳給水比焓為：=150.82+7×138.28=1118.78kJ/kgh=h +Zhfw,opcdfw,op實(shí)際給水溫度 Tfw 往往低于理論上的最佳給水溫度 Tfw,op ，取系數(shù)為 0.88 ，則可求得實(shí)際給水溫度 Tfw =0.88Tfw,op =0.88 ×256.81=225.99 ，利用水蒸汽表查得

20、理論給水焓值hfw=971.45kJ/kg ，再次等焓升分配確定每一級(jí)加熱器內(nèi)給水的實(shí)際焓升：hfwhcd=971.45 150.82hfwZ117.23 kJ/kg7因?yàn)橐?guī)定除氧器的運(yùn)行壓力略低于高壓缸的排氣壓力， 且除氧器出口水溫等于除氧器運(yùn)行壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。 結(jié)合平均焓升分配法亦可以定出除氧器的運(yùn)行壓力。經(jīng)過運(yùn)算查表得除氧器的運(yùn)行壓力 pdea=0.734MPa 小于高壓缸排氣壓力，滿足要求。對(duì)應(yīng)的除氧器出口給水溫度 Tdea=166.9 ，除氧器出口給水焓值 hdea=705.94kJ/kg 。對(duì)高壓給水加熱器和低壓給水加熱器進(jìn)行第二次焓升分配，高壓給水加熱器每一級(jí)的焓升為：hfw

21、,hh fwhdea,o971.54705.94Zh132.76 kJ/kg ，2低壓給水加熱器每一級(jí)的焓升為：hfw,lhdea.ohcd705.94150.82Z l +1111.02 kJ/kg 。52. 對(duì)每級(jí)加熱器及除氧器工質(zhì)參數(shù)的確定取凝水泵的出口壓力為除氧器運(yùn)行壓力的 3.1 倍，則第一級(jí)低壓給水加熱器的進(jìn)口壓力為 plfwi,1 =3.1 ×0.734=2.277MPa, 由于凝水泵對(duì)給水加壓為等熵過程，根據(jù)壓力和熵查水蒸汽表得出第一級(jí)低壓給水加熱器進(jìn)口給水比焓hlfwi,1 =153.11kJ/kg ，考慮均勻壓降，低壓加熱器通過運(yùn)算可知每級(jí)壓降取p=(p cwp-

22、 pdea)/4 ，則第一級(jí)低壓給水加熱器出口給水壓力為 p1fwi,1=1.89MPa，利用平均焓升可知出口給水比焓值為hlfwo,1=264.13kJ/kg, 利用水蒸汽表查得出口給水溫度 Tlfwo,1 =62.73 ,進(jìn)出口給水溫度 T1fwi,1 =36.06 。對(duì)于低壓給水加熱器上端差為 2，故可得第一級(jí)汽側(cè)疏水溫度為64.73 ，查水蒸汽表知對(duì)應(yīng)的疏水比焓值是 270.61kJ/kg ，第一級(jí)汽側(cè)飽和壓力為 0.0247MPa。利用同樣的方法，可求得其它各級(jí)給水加熱器的相應(yīng)參數(shù)如下：第一級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,1=2.277MPa第一級(jí)出口給水壓力：1fwo,1=1.891M

23、Pap第一級(jí)進(jìn)口給水比焓：hlfwi,1=153.11kJ/kg第一級(jí)出口給水比焓：hlfwo,1=264.13kJ/kg第一級(jí)進(jìn)口給水溫度：Tlfwi,1=36.06 第一級(jí)出口給水溫度：Tlfwo,1=62.65 第一級(jí)疏水溫度：T w， 1=64.65 第一級(jí)疏水比焓： H w，1=270.61 kJ/kg第一級(jí)疏水壓力：w，1P=0.0247MPa第二級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,2=1.891 MPa第二級(jí)出口給水壓力：p1fwo,2 =1.506MPa第二級(jí)進(jìn)口給水比焓：lfwi,2=264.13kJ/kg第二級(jí)出口給水比焓：hlfwo,2=375.16kJ/kgh- 7 -第二級(jí)進(jìn)

24、口給水溫度：Tlfwi,2=62.65 第二級(jí)出口給水溫度：Tlfwo,2=89.16 第二級(jí)疏水溫度：Tw，2=91.16 第二級(jí)疏水比焓： Hw， 2=381.85 kJ/kg第二級(jí)疏水壓力：Pw，2=0.0733MPa第三級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,2=1.506 MPa第三級(jí)出口給水壓力：p1fwo,2 =1.120MPa第三級(jí)進(jìn)口給水比焓： hlfwi,2=375.16kJ/kg第三級(jí)出口給水比焓： hlfwo,2=486.18 kJ/kg第三級(jí)進(jìn)口給水溫度：T=89.16 第三級(jí)出口給水溫度：T=115.50 lfwi,2lfwo,2第三級(jí)疏水溫度：T=117.50 第三級(jí)疏水比焓

25、： H=493.16 kJ/kgw，3w， 3第三級(jí)疏水壓力：Pw，3=0.1834MPa第四級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,4=1.120 MPa第四級(jí)出口給水壓力：p1fwo,4 =0.734MPa第四級(jí)進(jìn)口給水比焓：hlfwi,4=486.18kJ/kg第四級(jí)出口給水比焓：hlfwo,4=597.21kJ/kg第四級(jí)進(jìn)口給水溫度：Tlfwi,4=115.50 第四級(jí)出口給水溫度：Tlfwo,4= 137.61 第四級(jí)疏水溫度：T=139.61 第四級(jí)疏水比焓： H=587.53kJ/kgw， 4w， 4第四級(jí)汽側(cè)疏水壓力：Pw，4=0.400 MPa除氧器進(jìn)口給水比焓：h=597.21kJ/

26、kg除氧器出口給水比焓： hdea,o=705.94 kJ/kgdea,i除氧器出口給水溫度：T=166.9 除氧器運(yùn)行壓力： p=0.734 MPadeadea取給水泵出口壓力為蒸汽發(fā)生器二次側(cè)蒸汽壓力的 1.25 倍，則p =1.25pfh=8.5 MPa，給水泵加壓為等熵過程，查的出口焓為714.27 kJ/kg ，按fwp照壓力在高壓加熱器上均勻遞減，那么：第六級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,6=8.5MPa第六級(jí)出口給水壓力：p=7.65MPa1fwo,6第六級(jí)進(jìn)口給水比焓：hlfwi,6=714.27 kJ/kg第六級(jí)出口給水比焓： hlfwo,6=847.03kJ/kg第六級(jí)進(jìn)口給水

27、溫度：Tlfwi,6=167.88 第六級(jí)出口給水溫度：Tlfwo,6=198.15 第六級(jí)疏水溫度：T=201.15 第六級(jí)疏水比焓： H=857.58 kJ/kgw，6w， 6第六級(jí)疏水壓力：P=1.592MPaw，6第七級(jí)進(jìn)口給水壓力：p1fwi,7=7.65 MPa第七級(jí)出口給水壓力：p1fwo,7 =6.8MPa第七級(jí)進(jìn)口給水比焓：hlfwi,7=847.03 kJ/kg第七級(jí)出口給水比焓：hlfwo,7=979.78kJ/kg第七級(jí)進(jìn)口給水溫度：Tlfwi,7=198.15 第七級(jí)出口給水溫度：Tlfwo,7=227.53 第七級(jí)疏水溫度：Tw，7=230.53 第七級(jí)疏水比焓：

28、Hw， 7=992.70 kJ/kg第七級(jí)疏水壓力：P=2.825MPaw，7（10）抽氣和再熱參數(shù)1. 低壓缸抽氣與高壓缸抽汽參數(shù)第一級(jí)加熱器汽側(cè)壓力為 0.0247MPa，考慮抽氣回?zé)?5%的壓力損失，則第一級(jí)抽氣壓力為 ples,1 =0.0247/0.95=0.0256MPa, 第一級(jí)抽汽理想焓值根據(jù)等熵過程查出 hlest ， 1= 2364.11 kJ/kg ，實(shí)際焓值據(jù)效率計(jì)算得出 hles,1 =2466.58kJ/kg.運(yùn)用和求高壓缸排氣干度一樣的方法可得第一級(jí)抽氣干度xles,1 =0.9353。運(yùn)用相同的方法可求得其他加熱器的抽汽參數(shù)其下：- 8 -第一級(jí)抽汽壓力：ple

29、s,1=0.0256MPa第一級(jí)抽汽干度： xles,1=0.9353第一級(jí)抽汽比焓：hles,1=2466.58kJ/kg第二級(jí)抽汽壓力：p=0.0763MPa第二級(jí)抽汽干度： xles,2=0.9725les,2第二級(jí)抽汽比焓：hles,2=2600.51kJ/kg第三級(jí)抽汽壓力：p=0.191MPa第三級(jí)抽汽干度： xles,3=1（過熱）les,3第三級(jí)抽汽比焓：h=2726.98kJ/kgles,3第四級(jí)抽汽壓力：p=0.416MPa第四級(jí)抽汽干度： xles,4=1（過熱）les,4第四級(jí)抽汽比焓：hles,4=2848.91kJ/kg第六級(jí)抽汽壓力：phes,6=1.658MPa

30、第六級(jí)抽汽干度： xhes,6 =0.8810第六級(jí)抽汽比焓：h=2562.47kJ/kghes,6第七級(jí)抽汽壓力：phes,7 =2.942MPa第七級(jí)抽汽干度： xhes,7 =0.9105第七級(jí)抽汽比焓：h=2644.76kJ/kghes,72. 兩級(jí)再熱器抽汽參數(shù)根據(jù)上述關(guān)于再熱器的參數(shù)計(jì)算，可以得出如下參數(shù)：第一級(jí)再熱器抽汽壓力：prh1,hs =3.0MPa第一級(jí)再熱器抽汽干度：xrh1,hs =0.96第一級(jí)再熱器抽汽比焓：hrh1,hs =2731.43kJ/kg第一級(jí)再熱器疏水焓：H zc ，1=1008.37 kJ/kg第一級(jí)再熱器疏水溫度：Tzc ， 1=233.86 第

31、二級(jí)加熱汽進(jìn)口壓力：prh2,hs =6.46MPa第二級(jí)再熱器抽汽干度：xrh2,hs=0.9948第二級(jí)再熱器抽汽比焓：hrh1,hs =2771.30kJ/kg第二級(jí)再熱器疏水焓： Hzc ，2第二級(jí)再熱器疏水溫度：zc ， 2=280.45 =1239.20 kJ/kgT3熱力系統(tǒng)熱平衡計(jì)算3.1 熱平衡計(jì)算方法進(jìn)行機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算采用常規(guī)計(jì)算法中的串聯(lián)法， 對(duì)凝汽式機(jī)組采用“由高至低”的計(jì)算次序，即從抽汽壓力最高的加熱器開始計(jì)算，依次逐個(gè)計(jì)算至抽汽壓力最低的加熱器。這樣計(jì)算的好處是每個(gè)方程式中只出現(xiàn)一個(gè)未知數(shù)，適合手工計(jì)算。 熱力計(jì)算過程使用的基本公式是熱量平衡方程、 質(zhì)量平衡

32、方程和汽輪機(jī)功率方程。- 9 -3.2 熱平衡計(jì)算流程熱力計(jì)算的一般流程3.3 熱平衡計(jì)算步驟及代數(shù)過程(1) 蒸汽發(fā)生器總蒸汽產(chǎn)量的計(jì)算 ( 以最終的數(shù)據(jù)為計(jì)算數(shù)據(jù) )已知核電廠的輸出電功率為 Ne，假設(shè)電廠效率 e,NPP=32.2%,則反應(yīng)堆功率為N e=1000MWQ R=3105.6e,NPP0.322通過對(duì)蒸汽發(fā)生器列質(zhì)量守恒與熱量守恒方程，可求蒸汽發(fā)生器的蒸汽產(chǎn)量為：-10-DsQR 1(hfhhs ') (1d )(h s ' hfw )=0.9953105.9=1714.14kg /s1257.06)(1(2771.340.0105)(1257.06 971.

33、45)式中 , 1一回路能量利用系數(shù)，取 0.995 ；h fh 蒸汽發(fā)生器出口新蒸汽比焓， kJ/kg ；hs蒸汽發(fā)生器運(yùn)行壓力下的飽和水焓，kJ/kg ；hfw 蒸汽發(fā)生器給水比焓， kJ/kg ； d蒸汽發(fā)生器排污率，取為新蒸汽產(chǎn)量的1.05%.（ 2）蒸汽發(fā)生器給水流量計(jì)算Gfw(1d ) D s(10.0105) 1714.14=1732.13 kg/s（ 3）給水泵有效輸出功率計(jì)算N fwp ，p1000Gfw H fwp KW= 10001732.13 （8.5 0.734) =14477.42KWfw929.1式中： Gfw 給水泵的質(zhì)量流量，kg/s ；Hfwp給水泵的揚(yáng)程，

34、 MPa；3 fw為給水的密度，kg/m 。（ 4）給水泵汽輪機(jī)理論功率計(jì)算N fwp,p14477.42N fwp,t35375.67 KWfwp,p fwp,ti fwp,tm fwp,tg0.58 0.8 0.9 0.98式中： fwp,p 汽輪給水泵組的泵效率； fwp,ti 給水泵組汽輪機(jī)內(nèi)效率； fwp,tm 給水泵組汽輪機(jī)機(jī)械效率 fwp,tg 給水泵組汽輪機(jī)減速器效率（ 5）給水泵汽輪機(jī)耗汽量計(jì)算Gfwp,sN fwp,t35375.67=123.88?HfhH h,z2771.34 2485.79Kg/s式中： Hfh 為新蒸汽比焓Hh,z 為高壓缸排汽比焓（ 6）低壓給水加

35、熱器抽汽量計(jì)算假設(shè)凝水量 Gcd=1108 kg/m 3，然后通過能量守恒方程即可確定各低壓給水加熱器的抽汽量如下：-11-第四級(jí)：G les,4hfw G cdh H c (4)H w (4)117.2311080.982848.91604.5859.06kg / s第三級(jí)：G les,3hfw G cdh G les,4H w (4)H w (3)H c (3)H w (3)h117.23951.30.9859.06604.58493.160.982726.98493.16=56.39?Kg / s第二級(jí)：G les,2hfw G cdhG les,3G les,4H w3H w2H c2

36、 H w2h117.23958.30.9859.0656.39493.16381.850.982600.51381.85=53.95kg / s第一級(jí)：G les,1hfw G cdh G les,2G les,3G les,4H w2H w1H c1H w1h117.2311080.9859.06+56.39+53.95381.85270.610.982466.58270.61=51.78Kg / s式中： Gles,i 第 i 級(jí)低壓加熱器的抽汽量， kg/s ； hfw 每級(jí)加熱器的平均焓升， kJ/kg ； h加熱器效率；Hc(i) 第 i 級(jí)加熱器抽汽比焓， kJ/kg ；Hw(i)

37、 第 i 級(jí)加熱器疏水比焓， kJ/kg 。-12-（ 7）低壓缸耗氣量計(jì)算通過質(zhì)量守恒方程可以確定低壓缸的耗汽量：Gs,lpGcdd DsGs,fwp11080.0105 1714.14 123.88=966.12Kg / s（ 8）低壓缸內(nèi)功率N t1 =（-Gles,4-Gles,4-G les,4-）（hl,i-hl,z）+，Gs, lpGles,4Gles,4 (hl,ihles 4 )+，+hles，2+，1)Gles,3(h l,ihles 3 )Gles,2 (hl,i) Gles,1(hl,ihle s=（966.12-59.06-56.39-53.95-51.78） (29

38、88.52-2314.23)+59.06(2988.522848.91)56.39(2988.52)+2726.9853.95(2988.522600.51)51.78(2988.52 2466.58)652.9 103 KW652.9MW（ 9）再熱器加熱蒸汽量計(jì)算通過熱平衡方程可以確定再熱蒸汽的加熱蒸汽量：Gzc,1Gs,lph rhH zc,1H zs,1第一級(jí)：h966.12110.5950.982731.47=63.27Kg / s1008.37Gs,lphrhGzc,2H zs,2第二級(jí)：h Hzc,2966.12 110.595=71.15Kg / s0.982771.34 12

39、39.02式中： Gzc,1 第一級(jí)再熱器加熱蒸汽量，kg/s ；Gzc,2 第二級(jí)再熱器加熱蒸汽量，kJ/kg ；hrh 再熱器平均焓升， kJ/kg ；Hzc,i 第 i 級(jí)再熱器加熱蒸汽的焓值，kJ/kg ；Hzs,i 第 i 級(jí)再熱器疏水焓值， kJ/kg 。（ 10）高壓給水加熱器抽汽量計(jì)算通過熱量平衡的方法確定：第二級(jí)：Gfwhf wh Gzc,2H zs,2Hw 7Ghes,2h Hc 7H w 71732.13132.760.9871.151239.02992.700.982644.76992.70131.42Kg / s第一級(jí)：-13-GfwhfwhGhes,2Gzc,2H

40、w7H w6G zc,1 H zs,1H w 6G hes,1H c6H w6h= 1732.13132.760.98(131.4271.15)(992.70857.58)63.27(1008.37857.58)0.98(2562.47857.58)115.98Kg / s式中： Ghes,i 第 i 級(jí)高壓加熱器的抽汽量， kg/s; hfw 每級(jí)加熱器的平均焓升， kJ/kg ；（ 11）汽水分離器疏水流量計(jì)算利用質(zhì)量守恒方程即可求得（干蒸氣的質(zhì)量流量不變列方程） ：GfssGs,lp (x rh1,ix sp,i )966.12 (0.99730.8584)x sp,i0.8584=15

41、6.33Kg / s式中： Gfss 分離器至除氧器的疏水流量， kg/s; Gs,lp 低壓缸的耗氣量， kg/s ；xrh1,i 第一級(jí)再熱器的進(jìn)口干度；xsp,i 汽水分離器的進(jìn)口干度。（ 12）高壓缸耗氣量計(jì)算利用高壓缸和低壓缸發(fā)電功率為1000MW可以求得高壓缸的耗氣量：(1000000/ ge /mN t1 ) Ghes,1(hh,i Hc(6) Ghes,2 (hh,i H c(7) Gs,rh1 (hh,i Hzc,1)Gs,hphh, ihh,zGhes,1 Ghes,2 Gs, rh11518.67Kg/ s式中： m汽輪機(jī)組機(jī)械效率；ge發(fā)電機(jī)效率；hh,i 高壓缸進(jìn)口蒸

42、汽焓值，kJ/kg ；hh,z 高壓缸出口蒸汽焓值，kJ/kg 。（ 13）高壓缸出口排氣總流量計(jì)算利用質(zhì)量守恒可以求得：Gsh =GhzGhes,2Ghes,1G Z1 =1518.67 131.42 115.9863.271208Kg / s式中： Gsh高壓缸出口排氣總流量，kg/s;（ 14）除氧器耗氣量計(jì)算利用質(zhì)量守恒方程計(jì)算：-14-G s,deaG shG s,lpG fss1208.0966.12156.3385.55Kg / s利用能量守恒進(jìn)行檢驗(yàn)：進(jìn)入能量： G s,deah h,z +(G zc,1 +G zc,2 +G hes,1 +G hes,2 )h w,6 +G

43、fssh fssG cd hlfwo,41.23106 KJ6出口能量： G fw hdea.o1.2210 KJ（ 15）對(duì)假設(shè)冷凝水流量的驗(yàn)證判斷對(duì)除氧器運(yùn)用質(zhì)量守恒方程，可以得到冷凝水的流量，如下式：GcdGfw(Ghes,1Ghes,2 +Gs,rh1Gs,rh2GfssGs,dea )=1732.13 (115.98 131.4263.2771.15 156.3385.55)1108.42Kg / s將由上式得到的 Gcd 數(shù)值與步驟（6）中假設(shè)的 Gcd 數(shù)值進(jìn)行比較， 得相對(duì)誤差為（ 1108.42-1108） /1108=0.038%滿足精度要求。（ 16）二回路系統(tǒng)總蒸汽耗量計(jì)算同樣運(yùn)用質(zhì)量守恒方程亦可以確定出二回路系統(tǒng)總的新蒸汽耗量，如下式：GfhGs,rh2Gs,hpGfwp,s1518.67 123.8871.151713.70Kg / s（ 17）對(duì)假設(shè)核電廠效率的驗(yàn)證判斷根據(jù)上式求得的總蒸汽耗量，可以計(jì)算得到反應(yīng)堆熱功率，如下式：G fh (h fhhfw )dG fh (h s 'h fw )QR '100011713.70(2771.34971.45)0.010517