Парогенератор АЭС реактора БН-600

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДИАГРАММЫ

Задача: найти расход теплоносителя, тепловую мощность парогенератора и построить диаграмму.

ПГ состоит из модулей испарителя, экономайзера, пароперегревателя и вторичного пароперегревателя. Для всех частей ПГ принята одинаковая конструкция модуля.

2.1 Тепловой расчет ПГ

2.1.1 Определение тепловой мощности элементов, частей и всего ПГ.

 При определении значений энтальпии рабочего тела необходимо учитывать не только изменение температуры, но и давления. На данном этапе расчета изменение давления рабочего тела при его движении через элементы ПГ приходится выбирать ориентировочно. Исходные данные:

Параметры теплоносителя; Р1=0,5МПа; =530 oC; =350 oC;

паропроизводительность ПГ D=100 кг/с;

параметры пара: Р2=12 МПа; =510 oC;

параметры питательной воды: tпв=210 oC;

Параметры рабочего тела в промпароперегревателе:

давление пара: Р2пп=2,5 МПа;

температура входа: =290 oC;

температура выхода: =510 oC;

расход рабочего тела через ПП: DПП=85 кг/с

Вид теплоносителя: 44%Na+56%K.

1. Принципиальная тепловая схема ПГ.

Принципиальная тепловая схема ПГ

Рис.1

ПЕ - основной пароперегреватель

ПП - промежуточный пароперегреватель

ЭК - экономайзер

И – испаритель

 В нашем расчете принято:

 падение давления в пароперегревателе: =0,2

 падение давления в промпароперегревателе: =0,2

 падение давления в испарителе: =0,1

Тогда давление пара на входе в пароперегреватель

  Р'2ПЕ=Р2+=12+0,2=12,2

 Давление питательной воды на входе в испаритель

 Р'2И= Р2++=12+0,1+0,2=12,3

Принимаем, что пар в испарителе перегревается на 20 т.е. =+ 20. При среднем давлении пара в испарителе =12,3температура кипения воды равна =324,68 и =+ 20=324,68+20=344,68. Количество тепла передаваемого рабочему телу на экономайзерном, испарительном, пароперегревательном, и промпароперегревательном участках модуля испарителя, равно:

=

где()=1491,33

(,ПВ)= (,ПВ)=901,39

Тогда =

=

где (,) =2685,58

=,

где (,)=3376,81

=

=,

( ,) =3484,86 (,)=2985,15

=

Тепловая мощность парогенератора:

 Qпг = +++=64893,4+76035,3+41626,834+131368=313923,53

QПГ=313,92МВт.

2.1.2 Определение расхода теплоносителя.

Расход теплоносителя через ПГ определяется из уравнения его теплового баланса:

Где - средняя теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг*К). Для смеси в интервале температур от 350 до 530  ;

Таков же будет расход сплава через модули пароперегревателя. Значения расхода сплава через модули промпароперегревателя  получают из решения системы уравнений

+;

;

2.1.3 Расчет температур теплоносителя по участкам ПГ:

Найдем температуры теплоносителя на выходе из пароперегревателя:

 =;

=;

Где ==530,

=-эта температура равна температуре на выходе из пароперегревателя и промпароперегревателя.

(Эта температура равна температуре теплоносителя на входе в модули испарителя ==);

;

На выходе из испарительного участка (равна температуре на входе в экономайзерный участок):

 .

2.1.4. t-Q-диаграмма ПГ. t-Q-диаграмма ПГ представлена на рис.1.

При построении диаграммы учитывалось, что теплоемкость воды и перегретого пара не постоянна, поэтому зависимость t=f(Q) для рабочего тела на экономайзерном и пароперегревательном участках криволинейная; изменение теплоемкости для пара вторичного пароперегревателя незначительно и на диаграмме для пара промперегрева зависимость t=f(Q)-прямая линия;

для принятого падения давления в испарителе (=0,1) температура кипения меняется на 0,6 . При выбранном масштабе диаграммы такое изменение изобразить невозможно, поэтому на диаграмме зависимость t=f(Q) для испарительного участка - прямая линия, параллельная оси абсцисс.

 Зависимость t=f(Q) для теплоносителя - прямые линии, так как теплоемкость теплоносителя постоянна.

Атомная энергетика