Пример расчета тепловой схемы станции аэс (номинальный режим)

Расчет тепловой схемы АЭС сводится к расчету ее турбоустановки. Конечная цель такого расчета – определение расхода пара на турбину D₀ при заданной ее электрической мощностиN_э.

Исходные данные:

1. Электрическая мощность турбины 1000 МВт;

2. Начальные параметры пара:

давление 6 Мпа

температура 275 ⁰ С

степень сухости 99,5 %;

3. Давление пара в конденсаторе 0,004МПа

Построение процесса работы пара в турбине в

h,s– диаграмме

Для определения состояния пара в ступенях турбины и в СПП строим процесс

расширения пара.

Параметры пара в точке 0:

P_o = 6 МПа

t_o = 275 C

h_o=2776 кДж/кг

х_о=0,995.

Приняв потери давления в паровпускных клапанах в размере 3 % от давления свежего пара, получаем давление пара перед ЦВД

р_o'= р_о- 3 % = 6 - 3 % = 5,82 МПа

Процесс 0 - 0’ – процесс дросселирования пара в паровпускных и стопорных клапанах. Процесс 0’-3_t– изоэнтропный процесс расширения пара в ЦВД. Энтальпия пара в конце изоэнтропного процесса расширенияh_3t= 2464 кДж/кг. Процесс 0’-3 – действительный процесс расширения в ЦВД. Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения может быть найдена по формуле:

h₃=h_o- (h_о-h_3t)*  _oi^цвд = 2776 - (2776 - 2464)* 0.78 = 2533 кДж/кг

Параметры пара в точке 3:

 _oi^цвд =0,78

х₃= 0,856

h₃= 2533 кДж/кг.

Учитываем потери давления пара в С, ПП₀, ПП_с

р_с=р_д*0,98=0,98МПа;

р_пп0=р_с*0,975=0,956Мпа;

р_ппс= р_пп0*0,975=0,93Мпа.

Процесс 3⁴ –K_t– изоэнтропный процесс расширения пара в ЦНД. Энтальпия пара в конце изоэнтропного процесса расширенияh_кt=2120 кДж/кг.

Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения 3⁴ - К может быть найдена по формуле

h_к=h₃ ⁴- (h₃ ⁴–h_кt)*_oi^цнд= 2976 - (2976 - 2120)* 0,805 = 2286 кДж/кг.

Параметры пара в точке К

 _oi^цнд=0,805;

х_к=0,899;

h_к=2286 кДж/кг.

Построение процесса расширения пара

в приводной турбине питательного насоса

Параметры пара перед стопорным клапаном турбины:

р_о^{тп =} 0,8 МПа

h_о^тп = 2972 кДж/кг

Давление в конденсаторе турбины

рк ^тп = 0,006МПа

КПД турбины

_oi ^тп =0,8

Энтальпия пара в конце изоэнтропного процесса расширения

h _кt ^тп = 2184 кДж/кг

Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения

h_к^тп=h_o^тп– (h_o^тп –h_кt^тп)*_oi^тп = 2972- (2972 – 2184)*0,8 = 2343 кДж/кг .

Расчет параметров воды и водяного пара в характерных точках

системы регенеративных подогревателей

По известным давлениям P_jв отборах на регенерацию определяем давления в соответствующих регенеративных подогревателях.

Р_пj= (1 -Р_отб) * Р_j,

Р_от1= 2,726 МПа

Р_от2= 1,69 МПа

Р_от3 = 0,96 МПа

Р_от4 = 0,4128 МПа

Р_от5= 0,1824МПа

Р_от6 = 0,0553 МПа

Р_от7= 0,0166 МПа

где Р_отб – относительные потери давления в трубопроводах регенеративных

отборов. Принимаем Р_отб= 0,04.

По таблицам свойств воды и водяного пара определяем температуру насыщения

t_пj^н =f(P_пj)

Температура нагреваемой воды не выходе из j-го подогревателя находится по формуле

t_вj=t_пj^н -t_пj,

где δt_пj– недогрев воды до температуры насыщения.

Энтальпия основного конденсата на выходе из конденсатора

hк =f(Рк) =121 кДж/кг

Энтальпия дренажа из сепаратора:

h_др^с=f(Р₃) = 763 кДж/кг

Энтальпия дренажа из ППI:

h_др^ПП₀=f(Р₁) = 994 кДж/кг

Энтальпия дренажа из ППII:

h_др^ППс=f(Ро) = 1203 кДж/кг

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.1 .

Давление конденсата за конденсатным насосом принимается равным

.

Давление конденсата перед конденсатным насосом

Величина нагрева конденсата в конденсатном насосе принимается равной

, где

м³/кг

°С

Температура воды за конденсатным насосом

.

Энтальпия конденсата после конденсатного насоса кДж/кг

кДж/кг

Работа конденсатного насоса

Давление питательной воды за питательным насосом принимается равным

.

Давление питательной воды за питательным насосом принимается

Для определения энтальпии за питательным насосом необходимо.

.

м³/кг

кДж/кг

Энтальпия воды за питательным насосом

. кДж/кг

Работа питательного насоса

,

Таблица– Параметры воды и пара в характерных точках системы регенерации

Точка Процеса	Элемент Схемы	Пар в отборах турбины				Пар в регенеративных подогревателях			Обогреваемая вода
		Рот, МПа	Х(t), % (0С)	hот, кДж/кг	Рпj, МПа		tпjH , C	hдр, кДж/кг	Рвj, МПа	δt С	tвj, С	hвj, кДж/кг
0		6,0	99,5	2776	-		-	-	-	-	-	-
0’	-	5,82	99,4	2776	-		-	-	-	-	-	-
1	П1	2,84	92,8	2676	2,726		229	871	8,0	5	224	964
2	П2	1,76	90,3	2610	1,69		204	757	8,5	5	199	851
3	П3	1,0	87,8	2533	0,96		178	716	9,0	5	173	737
	Д				0,662		163	-	0,662	0	163	684
3 1	С	0,98	99,8	2773	-		-	763	-	-	-	-
32	ПП0	0,956	211С	2860	-		-	994	-	-	-	-
3 3	ППс	0,93	262С	2976	-		-	1203	-	-	-	-
3 4	-	0,9	261С	2976	-		-	-	-	-	-	-
4	П4	0,43	200С	2856	0,4128		145	609	1,25	6	139	585
5	П5	0,19	134С	2736	0,1824		117	492	1.35	6	111	467
6	П6	0,0576	98,4	2633	0,0553		91	351	1,45	6	85	351
7	П7	0,0173	93	2440	0,0166		62	235	1,55	6	56	235
К	К	0,004	89,9	2286	-		-	-	0,004	0	29	121