5.1.1. Определение оптимального давления перегрева пара в цикле аэс

Оптимальное давление перегрева пара Р_ппцикла определяется методом вариантных расчетов термического КПД цикла. Для этого задаются рядом значений давлений Р_ппв диапазоне от Р_кдо Р_о(не менее 7, включая Р_ки Р_о) и рассчитывают при этих значениях Р_пптермические КПД цикла_t. Далее строится зависимость_t=f(_t). По графику этой зависимости определяется область, где Р_ппобеспечивает допустимую влажность пара на выходе из турбины, и в этой области (Х_кдоп0,88) по максимальному значению термического КПД определяется оптимальное значение давления перегрева пара (рис.5.4). При этом степень сухости пара на выходе из ЧВД турбины может быть меньше 0,88.

Необходимо обратить внимание на то, что область Х_кдоп0,88 находится, как правило, за пределами максимального значения термического КПД.

Расчет термического КПД цикла АЭС

Определение основных параметров воды и водяного пара:

по Р_ои Х_оопределяются энтальпияh_ои энтропияs_опара на входе в ЧВД (точка 1);

по принятой величине Р_ппиs_оопределяется энтальпия параh₂и степень сухости Х₂в конце обратимого адиабатного процесса ЧВД турбины;

по Р_ппи Х_с определяется h_с– энтальпия пара на выходе из сепаратора (точка 3);

по Р_ппи t_пп=t_o^н-t_ппопределяется h_пп– энтальпия и s_пп– энтропия пара на входе в ЧНД турбины (точка 4);

по Р_ки s_ппопределяется и энтальпия пара h_ки степень сухости Х_кв конце обратимого адиабатного процесса ЧНД турбины;

по Р_копределяется энтальпия воды в состоянии насыщенияct_к’ на выходе из конденсатора турбины (точка 6);

по Р_ппопределяется энтальпия воды в состоянии насыщения ct_пп’ на выходе из сепаратора и подогревателя;

по Р_оопределяется энтальпия воды в состоянии насыщения ct_о’ на выходе из пароперегревателя;

Определение относительных расходов: _с,_пп,₁

Определение доли отсепарированной влаги в сепараторе производится на основании того, что количество сухого насыщенного пара на входе и выходе из сепаратора одинаково (рис. 5.5).

. (5.1)

Определение доли греющего пара, идущего на пароперегревательпроизводится на основании первого закона термодинамики (теплового баланса), составленного для пароперегревателя (рис. 5.6).

Количество теплоты, отданное греющим паром, равно количеству теплоты, полученному нагреваемым паром

. (5.2)

Определение доли пара, идущего на подогреватель П₁определяется из уравнения смешения потоков этого элемента схемы (рис.5.7)

. (5.3)

В уравнениях (5.1)–(5.3) неизвестны _с,_пп,₁. Поэтому они решаются в виде системы трех уравнений с тремя неизвестными.

Определение удельной теплоты подведенной в цикл АЭС производится как разница энтальпий изобарного процесса 7-1, умноженная на относительный расход воды через реактор

q₁=(1+_пп)(h_o-ct_пп’). (5.4)

Удельная работа турбины определяется как сумма удельных работ ее ЧВД и ЧНД

l_т=h_o-h₂+(1-₁-_с)(h_пп-h_к). (5.5)

Термический КПД цикла АЭС без учета работы насосов определяется как

. (5.6)

Аналогичные расчеты термического КПД выполняются для всех принятых значений Р_пп.