三,设法减少蒸汽发生器的排污率,因为排污的时候会损失热量,会使核电厂的效率提高。最后,设备管道的压力损失、散热损失也会对核电厂的热效率有影响,通过新的更优化的设计、采用新型的材料来使压力损失和散热损失减少,从而提高核电厂的热效率。
从热平衡计算上来讲,由于一部分的热量消耗在了除氧器上,因此会使核电厂的效率受到影响。同时对于蒸汽发生器的排污等因素也可以从这个方面来考量,对核电厂的效率有影响。
因此从以上讨论可知,提高汽轮机高低压缸的相对内效率、采用平均吸热温度较高的中间再热方式、适当的减少给水泵汽轮机的耗气量或者采用其他的带动方式、提高二回路工质的平均吸热温度、降低二回路工质的平均放热温度、适当降低蒸汽发生器的排污量,减少管道设备的压力损失与散热损失,减少除氧器的热量消耗,均可以使核电厂的热效率得到改进。
附录
附表1 已知条件和给定参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 核电厂输出电功率 一回路能量利用系数 蒸汽发生器出口蒸汽干度 蒸汽发生器排污率 高压缸内效率 低压缸内效率 汽轮机组机械效率 发电机效率 新蒸汽压损 再热蒸汽压损 回热抽汽压损 低压缸排汽压损 高压给水加热器出口端差 低压给水加热器出口端差 符号 N e η 1 xfh ξ d η h,i η l,i η m η ge Δpfh Δprh Δpe, j Δpcd θh,u θl,u 单位 MW % % % MPa MPa MPa kPa ℃ ℃ 数值 1000 0.990 99.75 1.05% 82.07 83.59 0.99 0.99 5% 5% 5% 5% 3 2 15
15 16 17 18 19 20 加热器效率 给水泵效率 给水泵汽轮机内效率 给水泵汽轮机机械效率 给水泵汽轮机减速器效率 循环冷却水进口温度 ηh ηfwp,p η fwp,ti ηfwp,tm ηfwp,tg Tsw,1 ℃ 0.99 0.58 0.80 0.90 0.98 24
附表2 确定的主要热力参数汇总表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目 反应堆冷却剂系统运行压力 冷却剂压力对应的饱和温度 反应堆出口冷却剂过冷度 反应堆出口冷却剂温度 反应堆进出口冷却剂温升 反应堆进口冷却剂温度 蒸汽发生器饱和蒸汽压力 蒸汽发生器饱和新蒸汽温度 符号 P c T c,s ΔT sub T co ΔT c T ci P s T fh 单位 MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ MPa ℃ 计算公式或来源 选定,15~16 查水和水蒸汽表确定 选定,15~20 T co =T c,s ? ΔT sub 选定,30~40 T ci =T co ? ΔT c 选定,5.0~7.0 ps 对应的饱和温度 数值 15.5 344.83 18 326.83 36 290.83 6.0 275.63 9 一、二次侧对数平均温差 ΔT m ℃ ?Tm?Tco?Tci Tco?TcilnTci?Ts29.64 10 11 12 冷凝器中循环冷却水温升 冷凝器传热端差 冷凝器凝结水饱和温度 ΔT sw δT T cd ℃ ℃ ℃ 选定,6~8 选定,3~10 T cd =Tsw,1 + ΔTsw +δT 7 5 36 16
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 冷凝器的运行压力 高压缸进口蒸汽压力 高压缸进口蒸汽干度 高压缸排汽压力 高压缸排汽干度 汽水分离器进口蒸汽压力 汽水分离器进口蒸汽干度 第一级再热器 再热器进口蒸汽压力 再热器进口蒸汽干度 加热蒸汽进口压力 加热蒸汽进口干度 第二级再热器 再热器进口蒸汽压力 再热器进口蒸汽温度 再热器蒸汽出口压力 再热器出口蒸汽温度 加热蒸汽进口压力 加热蒸汽进口干度 低压缸 进口蒸汽压力 进口蒸汽温度 排汽压力 P cd P h,i x h,i p h,z x h,z p sp,i x sp,i p rh1,i x rh1,i p rh1,hs x rh1,hs p rh2,i T rh2,i p rh2,z T rh2,z Prh2,hs x rh2,hs p l,i T l,i p l,z kPa MPa % MPa % MPa % MPa % MPa % MPa ℃ MPa ℃ MPa % MPa ℃ MPa Tcd对应的饱和压力 Ph,i=Pfh?ΔPfh 由热平衡计算 选定 由绝热焓降与内效率计算 等于高压缸排气压力 等于高压缸排气干度 考虑3%的压损 由分离器能力决定 选定 结合内效率可求 考虑3%的压损 由平均焓升计算 考虑压损为2% 由给定参数选定 考虑压损为2% 由热平衡计算 考虑压损0.0028Mpa 由热再热蒸汽焓值计算 冷凝器压力与排汽压损之和 5.945 5.7 99.55 0.798 86.67 0.798 86.67 0.774 99.5 2.7 92.49 0.7508 209.68 0.7358 260.63 5.88 99.67 0.733 260.59 0.006258 17
33 34 35 36 37 38 39 40 排汽干度 回热级数 低压给水加热器级数 高压给水加热器级数 第一次给水回热分配 第二次给水回热分配 高压加热器给水焓升 除氧器及低压给水焓升 x l,z Z Z L Z H Δh fw Δh fw,h Δh fw,l % kJ/kg kJ/kg kJ/kg 由绝热焓降与内效率计算 选定 选定 选定 89.99 7 4 2 111.28 ?hfw?hfw?hcd Z ?hfw,h??hfw,l?hfw?hdea,oZhhdea.o?hcd Zl+1 109.1585 112.124 低压加热器给水参数 第1级进口给水压力 第1 级进口给水比焓 第1 级进口给水温度 h lfwi, 1 T lfwi,1 h lfwo, 1 T lfwo, 1 h lfwi,2 T lfwi, 2 h lfwo, 2 T lfwo, 2 MPa kJ/kg ℃ MPa kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg MPa MPa kJ/kg ℃ MPa kJ/kg ℃ 凝水泵出口压力,除氧器运行压力3~3.2倍 h lfwi, 1 = h lfwo, 0 按(p cwp ,h lfwi, 1)查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwo, 1= h lfwi, 1+Δh fw 按(p cwp, h lfwo, 1)查水蒸汽表 出口给水温度与出口端差之和 查水蒸汽表 查水蒸气表 考虑均匀压降 h lfwi,2= h lfwo, 1 按(p cwp ,h lfwi, 2)查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwo, 2= h lfwi, 2+Δh fw 按(p cwp, h lfwo, 2)查水蒸汽表 2.350 150.84 35.51 1.96 262.964 62.44 64.44 269.80 0.02439 1.96 262.964 62.44 1.577 357.088 89.27 第1级回热器参数 第1级出口给水压力 第1 级出口给水比焓 第1级出口给水温度 第1级汽侧疏水温度 第1级汽侧疏水比焓 第1级汽侧压力 第2级进口给水压力 第2级进口给水比焓 第2级回热器参数 第2级进口给水温度 第2级出口给水压力 第2 级出口给水比焓 第2 级出口给水温度 18
第2级汽侧疏水温度 第2级汽侧疏水比焓 第2级汽侧压力 第3级进口给水压力 第3 级进口给水比焓 第3级进口给水温度 第3极回热器参数 第3级出口给水压力 第3级出口给水比焓 第3 级出口给水温度 第3级汽侧疏水温度 第3级汽侧疏水比焓 第3级汽侧压力 第4级进口给水压力 第4 级进口给水比焓 第4 级进口给水温度 第4级回热器参数 第4级出口给水压力 第4 级出口给水比焓 第4级出口给水温度 第4级汽侧疏水温度 第4级汽侧疏水比焓 第4级汽侧压力 41 42 除氧器进口给水比焓 除氧器出口给水比焓 h lfwi, 3 T lfwi, 3 h lfwo,3 T lfwo, 3 h lfwi,4 T lfwi, 4 h lfwo, 4 T lfwo, 4 ℃ kJ/kg MPa MPa kJ/kg ℃ MPa kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg MPa MPa kJ/kg ℃ MPa kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg MPa 除氧器 出口给水温度与出口端差之和 查水蒸汽表 查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwi, 3 = h lfwo, 2 按(p cwp ,h lfwi, 3)查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwo,3= h lfwi, 3+Δh fw 按(p cwp, h lfwo, 3)查水蒸汽表 出口给水温度与出口端差之和 查水蒸汽表 查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwi, 4= h lfwo, 3 按(p cwp ,h lfwi, 4)查水蒸汽表 考虑均匀压降 h lfwo,4= h lfwi, 4+Δh fw 按(p cwp, h lfwo, 4)查水蒸汽表 出口给水温度与出口端差之和 查水蒸汽表 查水蒸汽表 91.27 382.44 0.07356 1.57 375.088 89.27 1.18 487.212 115.90 117.90 494.90 0.18569 1.18 487.212 115.90 0.79 599.366 142.27 144.27 607.59 0.40723 h dea,i h dea kJ/kg kJ/kg hdea,i? hlfwo,Z L599.336 711.46 h dea= h dea,i+Δh fw 19