16.3. Расчет паропроизводительности

Не вся тепловая энергия, пришедшая из реактора в парогенератор по петле Ν_п, расходуется на производство пара. Часть энергии теряется горячими поверхностями трубопроводов и корпусом парогенератора в окружающее пространство. Потерянное количество энергии равно

Q_пот=_трΣF_трΔt_тр+_пгΣF_пгΔt_пг, ( 16.5)

где _тр, _пг — средние значения коэффициентов теплопере-

дачи трубопроводов и корпуса (с другими горячими эле-ментами) парогенератора; ΣF_тp и ΣF_пг— суммарные значения теплообменных поверхностей трубопроводов и па-рогенератора; Δt_тр и Δt_пг — температурные напоры в тру-бопроводах и парогенераторе. Полезная энергия, пошед-

шая на производство пара,

Q_пг=D (i_п.п—і_п.в) +D_пр (i'—i'_п.в), (16.6);

где D — паропроизводительность, кг/с; D_пp — расход воды

из парогенератора с продувкой, кг/с; i_п.п, і' и і'_п.в — энтальпия

ί перегретого пара, воды на линии насыщения и питательной воды, Дж/кг.

Полезную энергию можно определить по формуле

Q_пг=N_п—Q_пот. (16.7)

Коэффициент полезного использования энергии в паро-генераторе представляет собой отношение энергии, пошед-шей на производство пара, к энергии петли:

η_пг=Q_пг/N_п=1 — Q_пот/N_п. (16.8)

В современных парогенераторах η_пг=0,98÷0,995.

С учетом (16.6) и (16.8) запишем уравнение теплового баланса парогенератора:

N_пη_пг=D (і_п.п—і_п.в) +D_пр (і'—і_п.в). (16.9)

Из формулы (16.9) определим паропроизводительность парогенератора одной петли:

(16.10)

Полная паропроизводительность всей ядерной установки (блока станции) равна

D_AC=KD, (16.11)

где К — суммарное число установленных парогенераторов на блоке (по одному парогенератору на каждой петле). Формула (16.11) справедлива при отсутствии теплового и гидравлического перекосов в реакторной установке, т. е. в условиях, когда массовый расход теплоносителя по каждой петле одинаков и отвечает зависимости М_п=М/К, Однако в реальных условиях возможна гидравлическая нетождественность петель из-за разницы значений местных коэффициентов сопротивления и разных длин трубопрово-дов. В этом случае расход теплоносителя по каждой петле будет отличен от М_п:

М_п1≠М_п2≠ .. ≠М_пк, (16,12)

где М_п1, М_п2 ... М_пк — массовый расход теплоносителя по 1, 2, ... к-й петлям. В условиях нетождественности

расходов температура теплоносителя на выходе из реактора будет общей для всех петель и равной t₂, а температура теплоносителя первого контура на выходе из каждого парогенератора петли может быть отлична от общей средней на входе в реактор температуры t₁.

Количество энергии, пошедшей на производство пара в каждом парогенераторе, равно

Q_пг1 = D_пг1 (і_п.п—і_п.в)+D_пр1(і'—i_п.в);

Q_пг2 = D_пг2 (і_п.п—і_п.в)+D_пр2(і'—i_п.в);

(16.13)

Q_пг.к = D_пг.к (і_п.п—і_п.в)+D_пр.k(і'—i_п.в),

где D_пг1, D_пг2, ..., D_пг.к — паропроизводительность пароге-нераторов 1, 2, ..., к-й петель; D_пг1, D_пг2, ..., D_пг.к — расход продувочной воды из парогенераторов 1, 2, ..., к-й петель.

Энергия, идущая от реактора по каждой петле, составит

N_п1 = M_п1р (t₂—t₁');

N_п2 = M_п2р (t₂—t₁"); (16.14)

.................................

N_п.к = M_п.кр (t₂—t₁^к).

где t₁', t₁", ..., t₁^κ — температура теплоносителя на входе в реактор 1,2,..., к-й петель.

Запишем уравнения тепловых балансов от каждого па-рогенератора:

N_п1η_пг1 = D_пг1(i_п.п—і_п.в) +D_пр1(i'—i_п.в);

N_п2η_пг2 = D_пг2(i_п.п—і_п.в) +D_пр2(i'—i_п.в); (16.15)

.............................................................

N_п.kη_пг.к = D_пг.к(i_п.п—і_п.в) +D_пр.к(i'—i_п.в),

где η_пг1 = Q_пг1/N_п1; η_пг2=Q_пг2/N_п2; ... ; η_пг.к = Q_пг.к/N_п.к —

КПД (использования) энергии в 1, 2, ..., к-м парогене-раторах.

где D_{пг і}— паропроизводительность i-й петли.

(16.16)

Из системы уравнений (16.15) определяется паропроиз-водительность отдельных парогенераторов D_пг1, D_пг2, ..., D_пг.к. Полная паропроизводительность всей ядерной установки равна