哈尔滨工程大学压水堆核电厂二回路热力系统设计设计讲解学习

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1、专业课程设计说明书压水堆核电厂二回路热力系统核科学与技术学院2013年6月目录摘要11设计内容及要求22热力系统原则方案确定22.1总体要求和已知条件32.2热力系统原则方案32.3主要热力参数选择53热力系统热平衡计算3.1热平衡计算方法73.2热平衡计算模型83.3热平衡计算流程93.4计算结果及分析174结论17附录附表1已知条件和给定参数18附表2选定的主要热力参数汇总表19附表3热平衡计算结果汇总表24附图1原则性热力系图 25参考文献26摘要压水堆核电厂二回路以郎肯循环为基础，由蒸汽发生器二次侧、汽水分离再 热器、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些 设

2、备的汽水管道构成的热力循环，实现能量的传递和转换。本设计对该热力系统 进行拟定与热平衡计算，通过列出6个回热器和汽水分离再热器中的2级再热器 的热平衡方程以及除氧器中热平衡方程和质量守恒方程和汽水分离中蒸汽总量 守恒，由此得到一个7元一次方程组、一个4元一次方程组，和汽水分离中的一 个一元一次方程，通过求解这些方程组和方程，可以得到各点的抽气量和各个管 路中的流量与新蒸汽/产量Ds的数学关系，假定一个nenpp并就可以由Ds=(Ne/n)n /( h - h)+ (i+ )(h- h )算出D，由于各点的抽气量和各个 e,npp1fhsEdsfws管路中的流量与新蒸汽产量Ds的数学关系以同求解

3、方程组得到进一步可以确定 二回路总的新蒸汽耗量G，进而的一个新核电厂的效率n=n n /G (hfhe,nppe 1 fh fh-hfw)+河(h- hfw),由此得到n enpp 和nenpp，的一一对应关系n enpp，=1/ (6.708-1.1618/nenpp)。选一个较为合理的nenpp作为初值进行试算，得到一个 n ，。把计算出的核电厂效率n，与初始假设的n分别代回到G 、G，e,nppe,nppe,nppcd cd若不满足|G -G，|/G 1%，则以(n +e )作为初值进行再试算，返回n ， cd cdcde,nppe,npp=1/ (6.708-1.1618/nenpp)

4、进行迭代计算，直至满足要求。当满足要| Gcd-Gcd，|/ Gcd 0.1%，则以(ne npp +e )作为初值返回ne npp，=1/ (6.708-1.1618 /ne npp )从头再试算校算，直至 满足要求。对最终效率不满意时可合理地调整各设备的运行参数，直至求出电厂 效率满意为止。用得到满足要求的ne npp，去计算各个参量，并制作一张热力系统 图。1内容设计及要求本课程设计的主要任务，是根据设计的要求，拟定压水堆核电厂二回路热力 系统原则方案，并完成该方案在满功率工况下的热平衡计算。本课程设计的主要内容包括：（1）确定二回路热力系统的形式和配置方式；（2）根据总体需求和热工约束

5、条件确定热力系统的主要热工参数：（3）依据计算原始资料，进行原则性热力系统的热平衡计算，确定计算负 荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标；（4）编制课程设计说明书，绘制原则性热力系统图。通过课程设计要达到以下要求：（1）了解、学习核电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选 的原则；（2）掌握核电厂原则性热力系统计算和核电厂热经济性指标计算的内容和 方法；（3）提高计算机绘图、制表、数据处理的能力；（4）培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力，掌握工程设计说明 书撰写的基本原则。2热力系统原则方案确定压水堆核电厂二回路系统的主要功能是将蒸汽发生器所产生的

6、蒸汽送往汽 轮机，驱动汽轮机运行，将蒸汽的热能转换为机械能；汽轮机带动发电机运行， 将汽轮机输出的机械能转换为发电机输出的电能。电站原则性热力系统表明能量转换与利用的基本过程，反映了发电厂动力循 环中工质的基本流程、能量转换与利用过程的完善程度。为了提高热经济性，压 水堆核电厂二回路热力系统普遍采用包含再热循环、回热循环的饱和蒸汽朗肯循 环。2.1总体要求和已知条件压水堆核电厂采用立式自然循环蒸汽发生器，采用给水回热循环、蒸汽再热 循环的热力循环方式，额定电功率为1000MW。汽轮机分为高压缸和低压缸，高压 缸、低压缸之间设置外置式汽水分离再热器。给水回热系统的回热级数为7级，包括四级低压给水

7、加热器、一级除氧器和 两级高压给水加热器。第1级至第4级低压给水加热器的加热蒸汽来自低压缸的 抽汽，除氧器使用高压缸的排汽加热，第6级和第7级高压给水加热器的加热蒸 汽来自高压缸的抽汽。各级加热器的疏水采用逐级回流的方式，即第7级加热器 的疏水排到第6级加热器，第6级加热器的疏水排到除氧器，第4级加热器的疏 水排到第3级加热器，依此类推，第1级加热器的疏水排到冷凝器热井。汽水分离再热器包括中间分离器、第一级蒸汽再热器和第二级蒸汽再热器， 中间分离器的疏水排放到除氧器；第一级再热器使用高压缸的抽汽加热，疏水排 放到第6级高压给水加热器；第二级再热器使用蒸汽发生器的新蒸汽加热，疏水 排放到第7级高

8、压给水加热器。主给水泵采用汽轮机驱动，使用来自主蒸汽管道的新蒸汽，汽轮机的乏汽直 接排入主汽轮发电机组的冷凝器，即给水泵汽轮机与主发电汽轮机共用冷凝器。凝水泵和循环冷却水泵均使用三相交流电机驱动，正常运行时由厂用电系统 供电。2.2热力系统原则方案2.2.1汽轮机组压水堆核电厂汽轮机一般使用低参数的饱和蒸汽，汽轮机由一个高压缸、2-3 个低压缸组成，高压缸、低压缸之间设置外置式汽水分离器。单位质量流量的蒸汽在高压缸内的绝热焓降约占整个机组绝热焓降的40%， 最佳分缸压力（即高压缸排汽压力）约为高压缸进汽压力的12%-14%。2.2.2蒸汽再热系统此文档仅供学习和交流压水堆核电厂通常在主汽轮机的

9、高、低压缸之间设置汽水分离-再热器，对 高压缸排汽进行除湿和加热，使得进入低压缸的蒸汽达到过热状态，从而提高低 压汽轮机运行的安全性和经济性。汽水分离-再热器由一级分离器、两级再热器组成，第一级再热器使用高压 缸的抽气加热，第二级再热器使用蒸汽发生器的新蒸汽加热。中间分离器的疏水 排放到除氧器，第一级、第二级再热器的疏水分别排放到不同的高压给水加热器。2.2.3给水回热系统给水回热系统由回热加热器、回热抽汽管道、凝给水管道、疏水管道等组成。 回热加热器按照汽水介质传热方式不同分为混合式加热器和表面式加热器，其中 高压、低压给水加热器普遍采用表面式换热器，除氧器为混合式加热器。高压给水加热器采用

10、主汽轮机高压缸的抽汽进行加热，除氧器采用高压缸的 排汽进行加热，低压给水加热器采用主汽轮机低压缸的抽汽进行加热。高压给水 加热器的疏水可采用逐级回流的方式，最终送入除氧器；低压给水加热器的疏水 可以全部采用逐级回流的方式，最终送入冷凝器。给水回热系统的三个基本参数是给水回热级数、给水温度以及各级中的焓升 分配。选择给水回热级数时，应考虑到每增加一级加热器就要增加设备投资费用， 所增加的费用应该能够从核电厂热经济性提高的收益中得到补偿；同时，还要尽 量避免热力系统过于复杂，以保证核电厂运行的可靠性。因此，小型机组的回热 级数一般取为1-3级，大型机组的回热级数一般取为7-9级。压水堆核电厂中普遍

11、使用热力除氧器对给水进行除氧，从其运行原理来看， 除氧器就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 轮机高压缸的排汽加热到除氧器运行压力下的饱和温度，除过氧的饱和水再由给 水泵输送到高压给水加热器，被加热到规定的给水温度后再送入蒸汽发生器。大型核电机组一般采用汽动给水泵，能够很好地适应机组变负荷运行，可以 利用蒸汽发生器的新蒸汽、汽轮机高压缸的抽汽或者汽水分离再热器出口的热再 热蒸汽驱动给水泵汽轮机，因而具有较好的经济性。给水泵汽轮机排出的乏汽被 直接排送到主汽轮发电机组的冷凝器。2.3主要热力参数选择2.3.1 一回路冷却剂的参数选择从提高核电厂热效率的角度来看，提高一

12、回路主系统中冷却剂的工作压力是 有利的。但是，工作压力提高后，相应各主要设备的承压要求、材料和加工制造 等技术难度都增加了，反过来影响到核电厂的经济性。综合考虑，设计时压水堆 核电厂主回路系统的工作压力为15.5MPa，对应的饱和温度为344.76C。为了确 保压水堆的安全，反应堆在运行过程中必须满足热工安全准则，其中之一是堆芯 不能发生水力不稳定性，所以反应堆出口冷却剂的欠饱和度选为16C。2.3.2二回路工质的参数选择二回路系统的参数包括蒸汽发生器出口蒸汽的温度与压力(蒸汽初参数)、 冷凝器运行压力(蒸汽终参数)、蒸汽再热温度、给水温度和焓升分配等。(1) 蒸汽初参数的选择压水堆核电厂的二

13、回路系统一般采用饱和蒸汽，蒸汽初温与蒸汽初压为一一 对应关系。根据朗肯循环的基本原理，在其它条件相同的情况下，提高蒸汽初温 可以提高循环热效率。目前二回路蒸汽参数已经提高到5.0-7.0Mp，为了提高核电厂 经济性并保证安全，二回路蒸汽参数选为6.0MPa。(2) 蒸汽终参数的选择在热力循环及蒸汽初参数确定的情况下，降低汽轮机组排汽压力有利于提高 循环热效率。但是，降低蒸汽终参数受到循环冷却水温度Tsw,1、循环冷却水温 升Tsw以及冷凝器端差6t的限制。除了对热经济性影响之外，蒸汽终参数对 汽轮机低压缸末级叶片长度、排汽口尺寸均有重要影响，因此，综合考虑多方面 因素，并选取南方地区循环冷却水

14、温度为24C，取凝结水的温度为36C。当凝结水的温度选为36C，忽略了凝结水的过冷度，则冷凝器的运行压力等 于凝结水温度对应的饱和压力。（3）中间再热参数的选择蒸汽再热循环的最佳再热压力取决于蒸汽初终参数、中间再热前后的汽轮机 内效率、中间再热后的温度与中间再热加热蒸汽的压力和给水回热加热温度等。选择高压缸排气压力为高压缸进气压力的13%。高压缸的排汽进入汽水分离 器，经过分离器除湿后，再依次进入第一级再热器和第二级再热器加热，在汽水 分离器再热器中的总压降为高压缸排汽压力的7%。经过两级再热器加热后的蒸汽温度接近新蒸汽温度，一般情况下，第二级蒸 汽再热器出口的热再热蒸汽（过热蒸汽）比用于加热

15、的新蒸汽温度要低1315C 左右，可取14C。为便于计算，假设再热蒸汽在第一级再热器和第二级再热器 中的焓升相同。再求得各级进出口压力及温度。蒸汽再热压力的选择应该使高、低压缸排汽的湿度控制在14%之内，可据此 选择中间分离器的进口压力（相当于高压缸排汽压力）和低压缸排气压力。（4）给水回热参数的选择给水的焓升分配：多级回热分配采用了汽轮机设计时普遍使用的平均分配法，即每一级给水加 热器内给水的焓升相等。每一级加热器的给水焓升为107.978kj/kg。采用平均分配法时，先确定每一级加热器的理论给水焓升为132.863kj/kg， 得到蒸汽发生器的最佳给水比焓1080.866kj/kg。按照蒸

16、汽发生器运行压力和最 佳给水比焓确定最佳给水温度，按一定关系定出实际给水温度。再次通过等焓升 分配的方法确定每一级加热器内给水的实际焓升为107.978kj/kg。选定除氧器的工作压力，除氧器的运行压力应该略低于高压缸的排汽压力。 再分别对高压给水加热器和低压给水加热器进行第二次焓升分配。对于高压给水加热器，每一级的给水焓升为108.103/kg。对于低压给水加热器（包括除氧器），每一级的给水焓升为107.49kj/kg。 给水回热系统中的压力选择：除氧器的运行压力应该略低于高压缸的排汽压力，除氧器出口水温等于除氧 器运行压力对应的饱和温度。一般情况下，取凝水泵出口压力为除氧器运行压力的3-3

17、.2倍，取3.1。一般情况下，取给水泵出口压力为蒸汽发生器二次侧蒸汽压力的1.15-1.25 倍，取1.2。抽汽参数的选择：给水加热器蒸汽侧出口疏水温度（饱和温度）与给水侧出口温度之差称上端 差（出口端差）。高压给水加热器出口端差取3C，低压给水加热器出口端差取 2C。对于每一级给水加热器，根据给水温度、出口端差即可确定加热用的抽汽温 度。由于抽气一般是饱和蒸汽，由抽汽温度可以确定抽汽压力（考虑回热抽气压 损）。3热力系统热平衡计算3.1热平衡计算方法进行机组原则性热力系统计算采用常规计算法中的串联法，对凝汽式机组采 用“由高至低”的计算次序，即从抽汽压力最高的加热器开始计算，依次逐个计 算至

18、抽汽压力最低的加热器。这样计算的好处是每个方程式中只出现一个未知数 Ds，适合手工计算，并且易于编程。热力计算过程使用的基本公式是热量平衡方程、质量平衡方程和汽轮机功率 方程。3.2热平衡计算模型热力计算的一般流程如下：3.3热平衡计算流程第一步：计算给水泵汽轮机的耗汽量: 给水泵汽轮机汽为新蒸汽，排汽参数等于高压缸排汽;给水泵有效输出功率N fwp=1000Gfw XHfwp /pfw kW给水泵有理论功率 n fwp,t二 Nfw/ n fwp,p n fwp,ti n fwp,tm n fwp,tg给水泵的扬程Hf =6.4434MPa则其耗汽量G=N /n n n + n +H，人 j

19、KEfJEL s,fwp fwp fwp,p fwp,ti fwp,tm fwp,tg anfwp,p汽轮给水泵组的泵效率，取0.58；nfwp,ti，nfwp,tm，nfwp,tg分别给水泵组汽轮机的内效率、机械效率和 减速器效率，分别取0.80，0.90和0.98；Ha为高压缸进出口焓降，为297.01/kg 代入数值得 Gfwp,s=0.059245Ds第二步：对汽水分离器列蒸汽守恒方程：G=G (X -X )/ X0 d rh1,i h,z rh1,iGX =(G-G)X1*d h,z d 0 rh1,i求得 G=G (X -X )/ X ，把 X =0.995、X =0.8632 代

20、入可得0 d rh1,i h,z rh1,irh1,ih,zG0 =0.13246Gd对7级回热器列热平衡方程：G 7(h -h )+G(h-h )nh=(1+；d)Dhf 2*es,7 es,7 ew,7 a a ew,7s fw对6级回热器列热平衡方程： G (h -h )+G(h-h )+G (h -h ) n h=(1+ &d)D Ahes,6 es,7 ew,6 b b ew,6 es,7 ew,7 ew,6、d s fw3*对除氧器列热平衡方程：(G +G +G +G)h +G +h +Gh +Gh =(1+Ed)Des,7 es,6 a b ew,6 cd Ifwi 0 Go c

21、 c 、d shf.54*对除氧器列质量守恒衡方程：G+G+G+G+G+G +G =(1+七d)D5*cd a b C 0 es,7 es,6 % d s对汽水分离再热器中第一级再热器列热平衡方程(G -G ) A h=G (h -h ) nh6*d 0b b b11对汽水分离再热器中第一级再热器列热平衡方程(G -G )Ah=G (h -h，)nh7*d 0a a a新蒸汽产量等于总耗气量：D =G +G +G +G +G +G +G8*s es,7 es,6 a b C d fwp,s其中：h 为第二级再热器加热蒸汽的疏水比焓； aGa新蒸汽中用于再热的质量流量，kg/sGb从高压缸抽取用

22、于再热的蒸汽质量，kg/sGc高压缸排气中排到除氧器的质量流量，kg/sGd从高压缸排气进入到低压缸的质量流量，kg/sG。为汽水分离器中分离出来的质量流量，kg/sh为第一级再热器加热蒸汽的疏水比焓，kJ/kg bh为第二级再热器加热蒸汽的疏水比焓，kJ/kg ah 为汽水分离器中分离水的比焓，kJ/kgG0hd均为高压缸排气比焓，kJ/kgh为再热器平均焓值升，kJ/kg联立上述7个方程并代入相关数值，求得：G =0.0448D；Gb=0.0429D；G=0.0273D；Gd=0.7125D；G 6=0.0556D；G 7=0.0577D；G d=0.6878D第三步：G (h -h )+

23、 G (h -h ) nh=G Ah es,3 es,3 ew,3es,4 ew,4 ew,3cd fwn h=GdAhfw对4级回热器列热平衡方程：G (h -h )nh=G Ah9*es,4 es,4 ew,4cd fw对3级回热器列热平衡方程：G (h -h )+ G (h -h ) nh=G Ah10*es,3 es,3 ew,3es,4 ew,4 ew,3cd fw对2级回热器列热平衡方程：G (h -h ) + (G +G )(h -h ) nh=G Ah 11*es,2 es,2 ew,2es,4 es,3 ew,3 ew,2cd fw对1级回热器列热平衡方程：G (h -h )

24、 + (G +G +G +G )(h -h ) nh=G Ah 12*es,1 es,1 ew,1es,1 es,2 es,3 es,4 ew,2 ew,1cd fw联立9*12*方程并代入相关数值，求得：G 1=0.0428 G dG 2=0.0445 G dG 3=0.0463 G dG 4=0.0501 GdG d =0.6878DG 1 =0.02944D ；G 2 =0.03061D ；G 3 =0.03185D ；G 4 =0.03446D 第四步:计算汽轮发电机组耗汽量：根据 N =G (h -h ) + (G +G )(h -h )+(G -G“)(h -h) t,i t,s

25、0 es,1t,s es,1 es,1 es,2t,s J = _ es,z z13*可得：N =G (h -h ) + (G -G )(h -h ) + (G -G -G ) (h -h ) + (G -G -G -G )t,i t,s 0 bt,s b b es,7t,s b es,7 b es,7t,s b es,7 es,6(h -h )+G (h -h ) + (G -G )(h -h ) + (G -G -G )(h -h ) + (G -G -Gew,6 h,z d h,z es,4d es,4 es,4 es,3d es,4 es,3 es,3 es,2d es,4 es-G

26、)(h -h ) + (G -G -G -G -G )(h -h),3 es,2 es,2 es,1d es,4 es,3 es,2 es,1 es,1 z14*又有Ve/Vge15*其中：h0、分别为汽轮机进、曲处蒸汽比焓，kj/kg ；h汽轮机第i级抽汽点的蒸汽比焓kj/kg;G一一汽轮机第i级抽汽点的抽汽量kg/s；G一一汽轮机总的耗汽量kg/s;联立14*、15*式并代入数值得：Gt,s二3555.552-1.26585Ds16*第五步：确定二回路系统总的新蒸汽耗量：Gfh= Ga+Gt,s+Gfwp,s把Ga、Gt,s、Gfwp,s代入上式Gfh=3555.552-1.1618Ds1

27、7*第六步: 核电厂热效率计算 根据第五步计算得到的新蒸汽耗量，计算反应堆的热功率，把Gfh代入下式:Q =G (h -h )+ Ed G (h -h )/nR fh fh fwd fh s fw18*可以得到：Qr=1886.627(3555.552-1.1618D)进而可以计算出核电厂效率为：n =N/ Q =106/188 6. 62 7 (3 5 5 5 . 5 5 2-1.16 1 8 D)e，npp e Rs把 D=Q n 1/( h - h)+ (1+Ed) (h- h ) : =530.05/ ns Rfh sd s fwe,npp代入e,npp得到：nenpp =1/(6.7

28、08-1.1618/ n e npp)将计算出的核电厂效率n e，顿与初始假设的n e，顿分别代回到Ds、Ds G d=0.6878D =364.568/ n e npp ；20*G d =0.6878 D =364.568/ n e npp 再比较 Gcd 和 G：，若 | Gcd-Gcd，|/Gcd1%，以 19*式进行迭代计直至满lGcd-Gcd|/Gcd 1% 当达到要求lGcd-Gcd|/Gcd 0.1%，则以(ne，顿+0.0005)作为初始值返回19*式进行计算，依次通 过19*式、20*式、21*式、22*式计算，并满足22*式、23*式后到得的n/e，npp才是最终核电厂效率

29、。若对最终核电厂效率不满意时可调整合理调整各设备的运19*21*ne,npp +0.0005)算初始值返回22*e，npp 和门 e，npp，若 | e，npp- 行参数，再从第一步从新计算直至求出电厂效率满意为止。3.4计算结果及分析C程序:#include#includeint main()(using namespace std;doublenpp1,npp2,Qr,Gshp,Gslp,Gsrh2,Gsrh1,Gsdea,Gd,Gfw,Ds,rate1,rate2,Ges1,Ges2,Ges3,Ges4,Ges6,Ges7,Gsfwp,Gcd,Gcd2,Ga,Gb,Gc;npp1=0.3

30、;dodonpp1=npp1+0.0005;npp2=1/(6.708-1.1618/npp1);Ds=530.05/npp1;Gsrh2=0.0448*Ds;Gsrh1=0.0429*Ds;Gsfwp=0.05924*Ds;Qr=1000000/npp1;Gshp=0.896*Ds;Gslp=0.7125*Ds;Gsdea=0.0273*Ds;Gd=0.7125*Ds;Gcd=0.6878*Ds;Gcd2=364.568/npp1;Gfw=1.0105*Ds;Ges1=0.02944*Ds;Ges2=0.03061*Ds;Ges3=0.03185*Ds;Ges4=0.03446*Ds;Ges

31、7=0.0577*Ds;Ds=532.71/npp1;Ga=0.0448*Ds;Gb=0.0429*Ds;Gc=0.0273*Ds;rate2=fabs(Gcd-Gcd2)/Gcd);rate1=fabs(npp2-npp1);while(rate20.01);rate1=fabs(npp2-npp1);coutnpp1:npp1endlnpp2:npp2endlGa:GaendlGb:GbendlGc:GcendlGd:GdendlGes6:Ges6endlGes7:Ges7endlGcd:GcdendlDs:DsendlGes1:Ges1endlGes2:Ges2endlGes3:Ges3

32、endlGes4:Ges4endlQrQrendlDsDsendlGshp:GshpendlGslp:GslpendlGsrh1:Gsrh1endlGsrh2:Gsrh2endlGsdea:Gsdeaendl此文档仅供学习和交流Gsfwp:GsfwpendlGfw:Gfw0.001);return 0;运行结果如下：npp1=0.322588Qr=3105.59Ds=1646.38Gshp=1474.92Gslp=1172.86Gsrh1=70.6185Gsrh2 =73.7461Gsdea=44.939Gsfwp=97.516Gfw=1663.4Ges1=48.4617Ges2=50.387

33、7Ges3=52.4289Ges4=56.7252Ges6=91.5242Ges7=94.981结果分析：本次设计中的参数按照实际要求选择，接近于压水堆核电厂的真实参数，通 过合理地列写和求解各个设备的热平衡方程和流量守恒方程得所设计的压水堆 核电厂二回路的热效率为32.22588%，与在役核电厂的效率相接近。此外本次设 计方案采用的是单变量循环，因此本方案提供的算法如论是依靠编程序还是依靠 此文档仅供学习和交流简单的计算器来计算的能够算出，而且工作量不算太大。4结论本次课程设计是在学习完核动力装置与设备、电厂汽轮机等课程后 的一次综合训练，是实践教学的一个重要环节。在课设过程中，我遇到了许多

34、问 题，如过程取值、热力计算、编程、制图等等问题，但在指导老师的帮助和与同 学的交流下最终完成了课设。通过这次课程设计使我进一步巩固、加深所学的理 论知识并有所扩展；让我学习并掌握了压水堆核电厂二回路热力系统拟定与热平 衡计算的方法和基本步骤；锻炼并提高了我的运算、CAD制图和计算机应用， 如C语言程序编程、MATLAB求解多元方程等基本技能；增强了我的工程概念； 培养了我对工程技术问题的严肃、认真和负责态度。十分感谢指导老师及各位同 学的帮助，这次课设让我各方面都得到了锻炼和提高，对自己将来参与工程活动 有重要的指导意义。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

35、率NeMW给定，10002一回路能量利用系数叫0.9953蒸汽发生器出口蒸汽干度X fh%给定，0.254蒸汽发生器排污率& d1.05%5高压缸内效率门h,i%82.076低压缸内效率n,l,i%83.597汽轮机组机械效率nm0.9858发电机效率nge0.9859新蒸汽压损Apr fhMPap广5%由10再热蒸汽压损Ap r rhMPaA prh= (3%+2%+2%) phz11回热抽汽压损Ape, jMPaApej= 3.5%pej12低压缸排汽压损ApcdkPa5%13高压给水加热器出口端差eh,uC314低压给水加热器出口端差el,uC215加热器效率n h0.9816给水泵效率

36、nfwp,p0.5817给水泵汽轮机内效率nfwp,ti0.8018给水泵汽轮机机械效率nfwp,tm0.9019给水泵汽轮机减速器效率nfwp,tg0.9820循环冷却水进口温度Tsw,1C24附表2确定的主要热力参数汇总表序号项目符号单位计算公式或来源数值1反应堆冷却剂系统运行压力PcMPa选定，151615.52冷却剂压力对应的饱和温度Tc,sC查水和水蒸汽表确定344.7643反应堆出口冷却剂过冷度ATsubC选定，1520164反应堆出口冷却剂温度TcoCTco= Tc,s-A Tsub328.7645反应堆进出口冷却剂温升ATcC选定，3040356反应堆进口冷却剂温度T ciCT

37、ci= Tco-A Tc295.7647蒸汽发生器饱和蒸汽压力p 上sMPa选定，5.07.06.08蒸汽发生器饱和蒸汽温度TfhCps对应的饱和温度275.599一、二次侧对数平均温差ATmCAT =Tco- Tcim ln Tco- TsT - T32.610冷凝器中循环冷却水温升ATswCcis选定，68711冷凝器传热端差5tC选定，310512冷凝器凝结水饱和温度T A cdCTcd= Tsw,1+A Tsw+ 5 T3613冷凝器的运行压力p 厂cdkPa对应的饱和压力5.9474714高压缸进口蒸汽压力PEMPaph= pfh-A，由新蒸汽压损5%5.715高压缸进口蒸汽干度X

38、h,i%压力变化造成干度下降99.55416高压缸排汽压力p h,zMPa取进口蒸汽压力的13%0.74117高压缸排汽干度X h,z%由内效率等计算86.3218汽水分离器进口蒸汽压力p sp,iMPa等于高压缸排气压力0.74119汽水分离器进口蒸汽干度Xsp,i%等于高压缸排气干度86.32第一级再热器20再热蒸汽进口压力Ph1,iMPa考虑3%的压损0.7187721再热蒸汽进口干度气h1,i%选定99.522加热蒸汽进口压力p &rh1,hsMPa选定2.7523加热蒸汽进口干度x rh1,hs%由内效率等计算91.20第二级再热器24再热蒸汽进口压力Prh2,iMPa考虑2.0%的

39、压损0.7039525再热蒸汽进口温度T rh2,iC平均焓升计算209.526再热蒸汽出口压力Prh2,zMPa考虑2.0%的压损0.6891327再热蒸汽出口温度T rh2,zC275.55-14=261.5261.528加热蒸汽进口压力P &rh2,hsMPa考虑新烝汽5%的压损5.729加热蒸汽进口干度Xrh2,hs%由(P, H)查水蒸气表99.55低压缸30进口蒸汽压力Pl,iMPa第二级再热器再热蒸汽出口压力0.6891331进口蒸汽温度Tl,iC第二级再热器再热蒸汽出口温度261.532排汽压力Pl,zMPa冷凝器压力与排汽压损之和0.0062633排汽干度X l,z%根据低压

40、缸内效率等计算90.4134回热级数Z选定735低压给水加热器级数Zl选择436高压给水加热器级数Z h选择237第一次给水回热分配hfwkJ/kgh = fw cd fwZ107.978第二次给水回热分配38高压加热器给水焓升hfw, hkJ/kg“hfw hdea,oh=fw, hz乙h108.10339除氧器及低加给水焓升hfw, lkJ/kg“hdeacdh =fw, l Z + 1 l107.49240低压加热器给水参数第1级进口给水比焓hlfwi, 1kJ/kg冷凝器中的饱和水焓150.82第2级进口给水比焓hlfwi, 2kJ/kghlfwi, 2- hlfwo, 1258.79

41、8第3级进口给水比焓hlfwi, 3kJ/kghlfwi, 3 hlfwo, 2366.776第4级进口给水比焓hlfwi, 4kJ/kghlfwi, 4 hlfwo, 3474.754第1级出口给水比焓hlfwo, 1kJ/kghlfwo,厂 hlfwi,/* hfw, l258.798第2级出口给水比焓hlfwo, 2kJ/kghlfwo, 2- hlfwi, 2+ hfw, l366.776第3级出口给水比焓hlfwo, 3kJ/kghlfwo, 3= hlfwi, + hfw, l474.754第4级出口给水比焓hlfwo, 4kJ/kghlfwo, 4= hlfwi, + hfw,

42、l582.732第1级进口给水温度T lfwi, 1C按（Pcwp , hlfwi,/查水蒸汽表36第2级进口给水温度Tlfwi, 2Cp取除氧中压力的3.1倍 cwp61.41第3级进口给水温度Tlfwi, 3C87.20第4级进口给水温度Tlfwi, 4C112.83第1级出口给水温度Tlfwo, 1C按（Pcwp , hlfwo,?查水蒸汽表61.41第2级出口给水温度Tlfwo, 2C87.20第3级出口给水温度Tlfwo, 3C112.83第4级出口给水温度Tlfwo, 4C138.73除氧器41进口给水比焓h dea,ikJ/kg”dea,ilfwo,Z 582.73242出口给水

43、比焓hdea,okJ/kghdea,o=+ hfw690.7143出口给水温度T deaChdea,o对应的饱和水温度163.944运行压力Pa r deaMPaTdea对应的饱和压力0.67545高压加热器给水参数第1级进口给水比焓h hfwi,1kJ/kghhfwi,1= dea,。690.71第2级进口给水比焓hhfwi,2kJ/kghfwi,2hfwo,1798.688第1级出口给水比焓h hfwo,1kJ/kghhfwo,1= hhfwi,1+A hfw, h798.688第2级出口给水比焓hhfwo,2kJ/kghhfwo,2= hhfw hfw, h906.666第1级进口给水温

44、度T hfwi,1C按（Pfwp , hhfwj查水蒸汽表162.61第2级进口给水温度T hfwi,2C45取蒸汽发生器中压力的倍187.36第1级出口给水温度T hfwo,1C倍Pfwp , hhfwo?查水蒸汽表187.36第2级出口给水温度T hfwo,2C211.5646高压缸抽汽（i= 1Z）第1级抽汽压力Phes,1MPa1.4762第2级抽汽压力Phes,2MPa2.4404第1级抽汽干度X hes,1%89.06第2级抽汽干度Xhes,2%91.7747低压缸抽汽（j=1Z）第1级抽汽压力Ples, 1MPa0.02414第2级抽汽压力Ples, 2MPa0.07054第3级

45、抽汽压力Ples, 3MPa0.17434第4级抽汽压力Ples, 4MPa0.24037第1级抽汽干度%es%94.36第2级抽汽干度%es, 2%98.10第3级抽汽干度%es, 3%过热第4级抽汽干度xles, 4%过热附表3热平衡计算结果汇总表序号项目符号单位计算结果1核电厂效率Inpp%0.3225882反应堆热功率QrMW3105.593蒸汽发生器总蒸汽产量Dskg/s1654.384汽轮机高压缸耗汽量Ghs,hpkg/s1474.925汽轮机低压缸耗汽量G, s,lpkg/s1172.866第一级再热器耗汽量G、s,rh1kg/s70.61857第二级再热器耗汽量G h2 s,r

46、h2kg/s73.74618除氧器耗汽量Gds,deakg/s44.9399给水泵汽轮机耗汽量Gfs,iwpkg/s97.51610给水泵给水量Gfiwkg/s1663.411给水泵扬程H fwpMPa6.443412高压缸抽汽量第1级抽汽量Ghes,1kg/s91.5242第2级抽汽量G 2hes,2kg/s94.98113低压缸抽汽量第级抽汽量Gles, 1kg/s48.4617第级抽汽量Ges, 2kg/s50.3877第级抽汽量Ges, 3kg/s52.4289第级抽汽量Gles, 4kg/s56.7252参考文献1 彭敏俊.核动力装置热力分析.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2003.2 广东核电培训中心.900MW压水堆核电厂系统与设备.北京：原子能出版社， 2000.3 薛汉俊.核能动力装置.北京：原子能出版社，1992.4 叶涛.热力发电厂.北京：中国电力出版社，2004.5 黄新元.热力发电厂课程设计.北京：中国电力出版社，2004.