Расчет температуры конденсации пара в регенеративных подогревателях

Зная давления пара в регенеративных отборах (из расчета процесса расширения пара в турбине) и потери давления на участках от турбины до каждого подогревателя (по рекомендациям в [14.6]), находим давления конденсируемого пара в каждом подогревателе Р_пi. По давлению в подогревателе определяем температуру конденсации пара t_пi = f(P_пi).

Построение температурно-мощностной (t-n) диаграммы для регенеративных подогревателей

Говоря об алгоритме расчета тепловой схемы конкретно Белорусской АЭС, мы предполагали опираться на исходные данные в проектной документации, но эта документация пока (январь 2012 года) еще не поступила в Объединенный институт энергетических и ядерных исследований НАН Беларуси. Это, с одной стороны, дает свободу выбора и даже возможность оптимизации неизвестных величин, а с другой стороны, не гарантирует совпадения наших расчетных показателей с проектными. «Свободой» мы уже воспользовались, разбивая располагаемый теплоперепад в турбине по равномерному принципу. Теперь вот строить t-N диаграммы придется «вслепую», последовательными приближениями.

Не зная величины скачков температуры в смесителях и насосах, нагрев питательной воды в регенеративных подогревателях вначале представили по непрерывной прямой линии от температуры воды на входе в первый подогреватель (П1) до температуры воды на выходе из последнего подогревателя (П7) (на самом деле это будет «кусочная» линия со скачками на некоторых границах подогревателей). Конкретно на сегодня известна температура питательной воды на входе в парогенератор , а на участке «П7-ПГ» есть сброс конденсата из второй ступени пароперегрева с температурой выше, чем . Поэтому температуру на выходе из П7 снизили до .

Зная температуры конденсации пара в подогревателях, наносим их на чертеже и, задавая величину минимального температурного напора , получаем картину процесса регенерации (t-N диаграмму) в первом приближении. Аналогично строим t-N диаграмму для промежуточных перегревателей.

Расчет балансов мощностей в теплообменниках

Здесь мы даем лишь схематичное представление расчета тепловой схемы, а полностью алгоритм с конкретным расчетом термодинамических параметров тепловой схемы Белорусской АЭС будет расписан в лабораторных работах, опираясь на расчет, изложенный в [14.4]. Приведем в качестве примера расчет балансов мощностей в подогревателях высокого давления (ПВД) и в деаэраторе; схематическое изображение этих теплообменников дано на рисунке 14.3.

Баланс мощностей (мощность греющего теплоносителя равна мощности обогреваемого теплоносителя) для П7 выглядит так:

(14.1)

Обычно, не зная абсолютных величин массовых расходов теплоносителя (рабочего тела) G, в процессе расчета пользуются относительными величинами. Относительный расход в какой-либо точке схемы α – это отношение массового расхода в данной точке к расходу пара на входе в турбину (в так называемой начальной точке G_н), т.е.

α_i = G_i/G_н (14.2)

Разделив обе части равенства (14.1) на G_н, получаем балансовое уравнение с относительными расходами

(14.3)

Рисунок 14.3 – Схема потоков в ПВД и деаэраторе. П7 и П6 – подогреватели высокого давления; Д – деаэратор; ПН – питательный насос; вх. в – вход воды; вых. в – выход воды; вх. п – вход пара; вх. др – вход дренажа; вых. др – выход дренажа; вх. к – вход конденсата

Предполагаем, что утечки теплоносителя на участке «выход из Д – вход в ЦВД» компенсируются подпиткой на этом же участке, тогда и, следовательно, и можем найти долю расхода в первом отборе из турбины, направляемую в П7

(14.4)

Кроме подогревателя П7 часть расхода пара из первого отбора турбины направляется в первую ступень перегревателя (в качестве греющего теплоносителя); это или в относительном виде . Греющий теплоноситель в подогреватель П6 поступает тремя потоками: пар из второго отбора турбины ; конденсат из ПП1 и дренаж из П7 . Баланс мощностей для П6 с относительными расходами:

(14.5)

Добавилось одно уравнение (14.5) и две неизвестные величины: и . Для определения приходится задавать произвольно с последующим уточнением (после обнаружения разбаланса), т.е. последовательным приближением.

(14.6)

Балансовое уравнение для потоков в деаэраторе записываем как для смесителя в виде произведений расходов на энтальпии:

(14.7)

Отсюда находим относительный расход пара в третьем регенеративном отборе турбины

(14.8)

(здесь ).