- •Эскизное проектирование парогенераторов аэс.
- •Содержание Введение
- •1. Тепловой расчёт парогенератора
- •1.1. Принятые допущения в тепловом расчёте
- •1.2. Теплофизические характеристики теплоносителя
- •1.3. Теплофизические характеристики рабочего тела
- •1.4. Материальный и тепловой балансы пг
- •1.5. Расчёт коэффициента теплопередачи и поверхности теплообмена пг
- •[[W1max]] 6,0 м//с - максимально допустимая скорость теплоносителя, начиная с которой происходит смыв защитной окисной плёнки с поверхности трубок и интенсифицируются коррозионные процессы.
- •2. Конструкционный расчет парогенератора
- •2.1. Исходные данные
- •2.2. Алгоритм конструкционного расчета
- •3. Гидравлический расчет парогенератора
- •3.1. Методика расчета
- •3.2. Исходные данные к гидравлическому расчету со стороны теплоносителя
- •3.3. Расчет гидравлических потерь по тракту теплоносителя.
- •4. Выбор толщины стенок днищ, обечаек, коллекторов и трубок пто
- •4.1.Общие положения
- •4.2.Выбор конструкционных материалов.
- •4.3.Определение номинального допустимого напряжения
- •4.4.Выбор расчетного давления и расчетной температуры
- •4.5.Расчет толщины стенки
- •5. Оценка массы парогенератора
- •6. Технико-экономическая оптимизация пг
- •6.1. Затраты на эксплуатацию
- •6.2. Расчетная ориентировочная стоимость пг
- •6.3. Определение расчетных затрат и выбор оптимальной скорости теплоносителя
- •7.4. Расчет тепловой разверки
- •8. Расчет сепарации и сепарационных устройств.
- •9. Расчет водного режима.
- •Целью расчёта является уточнение относительного расхода непрерывной продувки бпр, величина которого в задании была указана предварительно.
- •10. Поверочный Расчет пг.
- •10.1. Расчёт статической характеристики при программе регулирования
- •10.2. Расчёт статической характеристики при программе регулирования
- •10.3. Расчёт статической характеристики при комбинированной программе регулирования.
- •10.4. Расчёт статической характеристики при компромиссной программе регулирования.
7.4. Расчет тепловой разверки
7.4.1. Тепловая разверка:
- для минимальной трубки .
- для максимальной трубки
.
7.4.2. Разброс теплосодержаний по длине трубок:
- для трубок расчетной длины (lСР), кДж/кг .
(здесь значения и берутся из теплового расчета);
- для трубок длиной lMAX, кДж/кг .
- для трубок длиной lMIN, кДж/кг .
7.4.3. Энтальпия греющей среды на выходе из трубок ПТО:
;
;
.
7.4.4. Температура греющей среды на выходе из трубок ПТО:
=275;
=282,4;
=267,17.
Эти значения используются для оценки неравномерности термических напряжений в холодном коллекторе.
8. Расчет сепарации и сепарационных устройств.
В горизонтальных парогенераторах АЭС с ВВЭР разделение пароводяной смеси происходит за счёт гравитационной сепарации в объёме над теплопередающей поверхностью, а осушка пара – в жалюзийных сепараторах, которые расположены в верхней части корпуса перед пароотводящими трубами.
Эффективность гравитационной сепарации зависит от высоты парового пространства hг.с. и приведённой скорости пара при походе через зеркало испарения w0``. Приведённая скорость пара при выходе с зеркала испарения:
, где
с`` - плотность пара кг/м3; Sз.и. – площадь зеркала испарения:
Паровая нагрузка зеркала испарения, м3/(м2ч):
Высота парового пространства при работе ПГ на мощности определяется как расстояние от нижней кромки сепарационных устройств до действительного уровня зеркала испарения:
hД – действительный уровень воды над ПТО, который всегда больше, чем h3 , из-за разбухания зеркала испарения вследствие отличного от нуля паросодержания:
hм – массовый уровень воды над ПТО, устанавливаемый при заполнении парогенератора водой (в эксплуатации принимается равным 150 мм);
φб – истинное паросодержание при барботаже пара через слой воды над дырчатым щитом или верхним рядом труб теплопередающей поверхности:
P0 – давление пара, МПа.
Полученная величина высоты парового пространства может быть больше или меньше критической:
F(P) – функция давления пара P2:
hг.с.``>(hг.с.)кр, то скорость пара на входе в жалюзийный сепаратор определяется из зависимости, м/с:
Kж.с.=0,4 – коэффициент пропорциональности для горизонт. сепарационных пакетов;
σ – коэффициент поверхностного натяжения воды на линии насыщения (σ=23,7*10-3 Н/м);
ρ`` и ρ` - плотность пара и воды в сост. насыщения, кг/м3(ρ`=746,34 кг/м3, ρ``=36,23 кг/м3).
Площадь входного сечения жалюзийного сепаратора Fc, м2, должна удовлетворять условию:
При этом скорость пара wж.с.`` wпр``, для горизонт. расположенных сепараторов:
A=1,76 – при влажности на входе в сепаратор ω<0,05.
9. Расчет водного режима.
Целью расчёта является уточнение относительного расхода непрерывной продувки бпр, величина которого в задании была указана предварительно.
Правилами технической эксплуатации электростанций установлены нормы качества пара и воды, которые служат руководством при эксплуатации, обеспечивая надёжную и экономичную работу оборудования. Продувка должна составлять не менее 1% от паропроизводительности парогенератора.
Уточнённый расчёт величины непрерывной продувки бпр, в процентах от паропроизводительности ПГ, т.е. расход воды парогенератора на байпасную очистку, обычно выполняют, исходя из содержания в питательной и парогенераторной воде хлор-иона SCL, мкг/кг:
Так как влажность пара щ на выходе из парогенератора мала, то вторым членом в числителе можно пренебречь и уравнение примет вид
SпвCL и SПГCL – содержание хлор-иона в питательной и в парогенераторной воде. По нормам качества котловой воды принимается SПГCL=500 мкг/кг. Качество питательной воды на выходе конденсатоочистки, при её наличии после конденсатора турбины, соответствует SпвCL=2 мкг/кг. Эта величина может быть принята и для питательной воды перед парогенератором.
Для этих значений величина продувки составит 0,4% от паропроизводительности, зная которую можно рассчитать абсолютную величину продувки Dпр, кг/с.