- •Пояснительная записка
- •«Расчёт тепловой схемы паротурбинной установки аэс с реактором бн-1150» .
- •Семёнова е.И.
- •Введение
- •1 Выбор элементов и расчёт тепловой схемы
- •1.1 Выбор конструктивной схемы турбины
- •1.2 Описание принципиальной схемы системы конденсата
- •1.2.1 Конденсационная установка
- •1.2.2 Конденсатные насосы
- •1.2.3 Система конденсатоочистки
- •1.2.4 Эжекторы уплотнения
- •1.2.5 Системы дренажных насосов и охладителей дренажей
- •1.2.6 Регенеративные подогреватели низкого давления
- •1.2.7 Определение количества пнд Средний подогрев в одном пнд составляет . В деаэраторе вода подогревается на .
- •1.2.8 Подогреватели высокого давления
- •1.2.9 Определение количества пвд
- •1.2.10 Требования к конструкции поверхностных регенеративных
- •1.3 Описание деаэратора
- •1.4 Смеситель
- •1.5 Питательная система
- •1.5.1 Питательные насосы
- •1.5.2 Определение напоров конденсатного и питательного насосов
- •1.6 Определение параметров нагреваемой среды
- •1.7 Редукционно-охладительные установки
- •Для атомных станций роу используются, например, для сброса пара из парогенератора в основной конденсатор, минуя турбину, когда:
- •1.8 Параметры греющей среды
- •2 Определение потоков пара и воды в элементах тепловой схемы
- •2.1 Уравнения материального баланса
- •2.2 Уравнения теплового баланса
- •3 Определение расхода пара на турбину
- •3.1 Коэффициенты недовыработки электроэнергии паром отборов
- •3.2 Сравнение суммарной мощности потоков пара с заданной
- •4 Показатели тепловой экономичности
- •4.1 Показатели тепловой экономичности турбоустановки
- •4.2 Расход электроэнергии на привод насосов турбоустановки
- •4.3 Показатели тепловой экономичности аэс
3.2 Сравнение суммарной мощности потоков пара с заданной
Для потока пара, проходящего через турбину
до промпароперегревателя:
после промпароперегревателя:
,где
=3350 кДж/кг-энтальпия свежего пара.
=3000 кДж/кг -энтальпия пара на входе в ППП.
=3425 кДж/кг -энтальпия пара после ППП.
-энтальпия пара i-го отбора.
-мощность потока пара, отработавшего в цилиндрах полностью
Полная мощность турбоагрегата (учитываются мощности вырабатываемые конденсационным потоком пара, отборным паром).
W*=∑Wi=1151529кВт W=1150000 кВт
Погрешность расчета ( не более 0.5 %)
Погрешность расчета не превышает допустимую погрешность 0. 5%>0.133%
4 Показатели тепловой экономичности
4.1 Показатели тепловой экономичности турбоустановки
Общий расход пара на турбину
Dту =D0 + Dэж +Dупл=1100+0.005·1100+0.01·1100=1116.5 кг/с
Удельный расход пара
d = Dту/W=1116.5/1150000 =0.00097 кг/кДж=3,498кг/кВт·ч
Паровая нагрузка парогенерирующей установки Dпг=Dту=1116.5 кг/с
Расход теплоты турбоустановки на производство электроэнергии
Электрический КПД брутто турбоустановки
Удельный расход тепла брутто:
4.2 Расход электроэнергии на привод насосов турбоустановки
Расход электроэнергии на привод питательных насосов
Расход электроэнергии на привод питательных насосов.
Расход электроэнергии на конденсатные насосы
Расход электроэнергии на дренажные насосы.
,где - удельный объем перекачиваемой среды ( величина берется из справочника).
- давление на всасе и на напоре дренажного насоса.
Расход электроэнергии при КПД насосов.
кВт
Ориентировочно суммарный расход электроэнергии на собственные
нужды турбоустановки составит
Wтусн=åWпн+åWкн+åWдн=285.5+5377+6725+10250=22638 кВт
Доля энергии на собственные нужды турбоустановки
Электрический КПД нетто турбоустановки
4.3 Показатели тепловой экономичности аэс
Необходимая тепловая мощность реактора
- коэффициент, учитывающий потери тепла в реакторной установке, включая тепло, отводимое в системе очистки теплоносителя 1 контура. ,
- коэффициент, учитывающий потери тепла от трубопровода 2 контура,
-коэффициент, учитывающий снижение КПД установки за счет переменных режимов и уменьшение КПД при работе на пониженных уровнях мощности. ,
-коэффициент, учитывающий отклонение в состоянии оборудовании (снижение вакуума в конденсаторе за счет отложения на теплопередающих поверхностях или за счет присосов воздуха). ,
-коэффициент, учитывающий потери тепла от парогенераторной установки, включая потери с продувочной водой.
- величина тепловых потерь в окружающую среду через теплоизоляцию и опоры ( 0,05-0,2 %)
- потери тепла связанные с продувкой ПГ. (0,995-0,998)
Необходимая тепловая мощность реактора:
-число энергоблоков на станции ( количество петель)
Выводы по курсовой работе
В ходе выполнения данной курсовой работы изучены материалы научной литературы, на основании которых были выполнены расчеты по схеме ядерного реактора типа БН.
Результатом выполнения данной курсовой работы стало расширение и углубление знаний об атомных и тепловых электростанциях и установках в целом. В первую очередь тепловых схемах АЭС, а также овладение навыками выполнения расчетных работ по тепловым схемам, т.к. устройства и технические характеристики рассмотренного в данной работе реактора БН соответствуют реальным характеристикам.
Также было изучено необходимое оборудование станции: турбина, конденсатор, конденсатный и питательный насосы, эжекторы, ПНД, охладитель дренажа, деаэраторная колонка, смеситель и т.д.
Рассчитаны расходы пара и воды на турбоустановку и по элементам тепловой схемы. В результате получен расход свежего пара на турбину Dо, равный 1100 кг/с. Была определена суммарная мощность турбоагрегата, равная 1151529кВт и погрешность в сравнении с её заданной мощностью (1150000 кВт), равная 0,133 %.
Cписок использованной литературы
Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984
Безносов А.В., Каратушина И.В. Расчет тепловой схемы паротурбинной установки ТЭС и АЭС: Метод. указания к выполнению курсовой работы по курсу «Тепловые и атомные электростанции» для студентов спец. 140404.65, 140400.65/ НГТУ; Н.Новгород, 2008. 35с.
Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции: Учебник для вузов.-3-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. Школа, 1978-360с. с ил.
Приложение В – Решение системы уравнений теплового баланса в MathCad 15
Приложение Г – Параметры элементов тепловой схемы
Эл-т схемы |
Греющая среда |
Нагреваемая среда |
|||||||
Отбор |
Р, МПа отбора |
% Потери давления |
P пара, МПа |
Т пара, ˚С |
i пара кДж/кг |
Р, МПа |
Т ,˚С |
i конд. кДж/кг |
|
Пар перед турби-ной |
|
12 |
|
|
500 |
3350 |
|
|
|
ПВД3 |
|
3.80 |
3 |
3.60 |
350 |
3090 |
3.3 |
240 |
1037.6 |
ПВД2 |
|
2.27 |
3 |
2.35 |
310 |
3290 |
3.24 |
215.6 |
920.6 |
ПВД1 |
|
1.40 |
5 |
1.34 |
410 |
3320 |
2.47 |
160.8 |
675.5 |
Д |
|
0.80 |
3 |
0.84 |
360 |
3160 |
0.6 |
158 |
671 |
ПНД4 |
|
0.50 |
6 |
0.47 |
300 |
3050 |
1.43 |
118 |
495.5 |
ПНД3 |
VI |
0.20 |
7 |
0.19 |
200 |
2855 |
1.5 |
108.5 |
427.5 |
ПНД2 |
VII |
0.10 |
8 |
0.095 |
140 |
2748 |
1.6 |
100 |
419 |
ПНД1 |
VIII |
0.05 |
9 |
0.048 |
80 |
335.4 |
1.8 |
50 |
209.2 |