АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчет паротурбинного цикла АЭС

Читайте также:
  1. Cводный расчет сметной стоимости работ по бурению разведочной скважины 300-С
  2. II. Тематический расчет часов
  3. Аденилатциклазная (миокиназная) реакция
  4. Анализ результатов расчета ВПУ
  5. Анализ состояния расчетов по кредиторской задолженности, возникшей в бюджетной и во внебюджетной деятельности, причины её образования, роста или снижения.
  6. Аналитические поправки к расчету прибыли в связи с инфляцией
  7. Аналитический и синтетический учет расчетов с персоналом по оплате труда
  8. Аналитический учет операций по расчетному счету.
  9. Беларусь в расчете на 10 000 человек населения
  10. Блок-схема алгоритма цикла с параметром представлена на рисунке 5.1.
  11. Бух.учет расчетов с поставщиками и подрядчиками.
  12. Бухгалтерский учет внутрихозяйственных расчетов.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет им.

В.И. Ленина»

 

Кафедра теоретических основ теплотехники

Научно-исследовательская работа студентов

Расчет и анализ двухконтурной АЭС (ВВЭР)

 

 

Выполнили: Студенты группы II – 11х Русаков А.В. Чигарев В.Н. Крестниковский А.Г.  
Проверил: Доц. Каф. ТОТ. Чухин И.М.

 

Иваново 2009

Содержание

1. Задание ……………………………………...................................................... 3

2. Исходные данные для расчета цикла АЭС …................................................ 3

3. Расчет цикла ПТУ …........................................................................................ 4

4. Расчет КПД АЭС методом теплового баланса............................................... 6

5. Увеличение энтропии в элементах АЭС…..................................................... 7

5.1. Увеличение энтропии в реакторе.......…………….................................... 8

5.2. Увеличение энтропии в парогенераторе …………..................................... 9

5.3. Увеличение энтропии в паротурбинной установке.................................. 10

6. Эксергетические потери и эксергетический КПД АЭС …………………. 12

7. Выводы о достоинствах и недостатках АЭС с ВВЭР...…………..……… 13

Список использованной литературы ………………………………………… 14

 

1. ЗАДАНИЕ:

Двухконтурная схема АЭС (ВВЭР)

Рис. 1. Схема двухконтурной АЭС на насыщенном водяном паре: ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор, ПГ – парогенератор, С – сепаратор, ПП – пароперегреватель, ЧВД – часть высокого давления и ЧНД – низкого давления турбины; П1 – смешивающий регенеративный подогреватель
2-ой контур
1-ый контур
ПГ
ВВЭР
h2, a1
cto
ctпп
1+aпп
aпп
aс
сtпп
 
ctпв
 
пп
PО, хО
 
 
 
 
чвд
чнд
РПП, tПП
 
С
П1

1. Определить КПД АЭС методом теплового баланса и проанализировать основные потери цикла.

2. Определить энтропийные составляющие DSc, вызванные необратимостью реальных процессов в АЭС и проанализировать основные потери цикла.

3. Определить эксергетический КПД АЭС и проанализировать основные потери эксергии в цикле.

4. Сделать выводы об основных достоинствах и недостатках тепловой экономичности основных элементов данного цикла АЭС.

2. Исходные параметры цикла АЭС:

Ядерный реактор – температура оболочки ТВЭЛ 360 оС, максимально возможная температура ядерного топлива в ТВЭЛах – 2800 оС,

Первый контур – давление Р=10-15 МПа, гидравлическое сопротивление реактора и парогенератора 2 МПа.

Парогенератор – средний температурный напор Dtпг=20 оС брать одинаковым на входе и выходе.

Параметры ПТУ – Ро=6 МПа, хос=0,99, Рпп=0,6 МПа, Dtпп=20 оС, Рк=4 кПа, hoiчвд=0,85, hoiчнд=0,9, hн=0,85, tос=20 оС, tохл.воды=15 оС, нагрев циркуляционной воды в конденсаторе Dtцв=5 оС,

Коэффициенты потерь теплоты во всех теплообменниках

(ЯР, П1, ПГ, ПП, К-Р) hто=0,98.

Расчет паротурбинного цикла АЭС

Опишем процессы, происходящие в цикле паротурбинной установки (рис.1)

Таблица 1. Процессы цикла ПТУ

Процесс Элемент Описание процесса
7-1 Парогенератор Изобарный подвод теплоты к рабочему телу
1-2 Часть высокого давления Адиабатный необратимый процесс расширения пара
2-3 Сепаратор Изобарный отвод влаги в подогреватель
3-4 Пароперегреватель Изобарный подвод теплоты к рабочему телу
4-5 Часть низкого давления Адиабатный необратимый процесс расширения пара
5-6 Конденсатор Изобарный отвод теплоты от рабочего тела
6-7 Подогреватель (П1) Изобарный подогрев питательной воды

Рис. 2. Цикл АЭС на насыщенном паре в h,s - диаграмме
хс
хКдоп
х=1
х=0
tпп
toн
Pк
Pпп
Po
ctпп
ctк
hc
hк
hкi
hпп
h2i
h2
ho
sпп
so
7 ·
 
 
 
 
 
·
 
s
h
К ·
 

 


Укажем характеристики точек на Рис.2, расчеты приведены далее.

Таблица 2. Параметры воды в цикле ПТУ

P, бар t, оС x   h, кДж/кг s, кДж/(кг·К)
    275,59 0,99 2768,8 5,8614
    158,83 0,8436 2430,1 6,0064
    158,83 0,99 2735,2 6,7109
    255,59 перегр. пар 2968,2 7,2056
  0,04 28,96 0,8753 2241,8 7,4690
  0,04 28,96   121,4 0,4224
    158,83   670,5 1,9311

 

Исходные данные для расчета приведены на стр.3-4

Точка 1. (на выходе из ПГ)

P0=6 МПа, t0=275,59оС; по таблице II свойств воды и водяного пара находим h0=h’+xr=1213,7+0,99·1570,8=2768,8 кДж/кг,

s0=s’+x(s”-s’)=3,0274+0,99·2,8626=5,8614 кДж/(кг·К).

Процесс 1-2 (в ЧВД) – адиабатный s0=s2=5,861 кДж/(кг·К).

Точка 2. (на выходе из ЧВД)

РПП=0,6 МПА,s2=5,861 кДж/кг; по таблицеII свойств воды и водяного пара находим x2,=0,815,

h2=h’+x2r=670,5+0,815·2085,6=2370,3 кДж/кг.

С учетом необратимостей процесса 1-2

h2i=h0 - hoiЧВД(h0 - h2)=2768,8 - 0,85· (2768,8 - 2370,3)=2430,1 кДж/кг.

при Pпп=0,6 МПа, h2i=2430,1 кДж/кг по таблице II свойств воды и водяного пара находим x2i=0,8436

S2i=6,0040 кДж/(кг·К).

Процесс 2-3 Изобарный PПП=0,6 МПа.

Точка 3. (после сепаратора)

РПП3=0,6 МПА, xс=0,99; по таблице II свойств воды и водяного пара находим

hc=h’+xcr=670,5+0,99·2085,6=2735,2 кДж/кг.

sc=s’+xc(s”-s’)=1,9311+0,99·4,8281=6,7109 кДж/(кг·К).

Процесс 3-4 изобарный PПП=0,6 МПа.

Точка 4. (после пароперегревателя)

tпп=t0н - Δtпп=275,6 - 20=255,6 оС

Pпп=0,6 МПа, tпп = 255,6 оС; по таблице III свойств воды и водяного пара находим

hпп=2969,4 кДж/кг,

sпп=7,2056 кДж/(кг·К).

при Ро=6 МПа на выходе из пароперегревателя ct0’=1213,7 кДж/кг.

Процесс 4-5 (в ЧНД) - адиабатный s0=s2=7,203 кДж/(кг·К).

Точка 5. (на выходе из ЧНД)

Рк=4 кПА, sпп=7,203 кДж/кг; таблице II свойств воды и водяного пара находим

хк=0,8425 hк=h’+xr=121,40+0,8425·2432,3=2170,6 кДж/кг.

С учетом необратимости процесса 4-5

hкi=h0 - hoiЧНД(hпп - hк)=2968,2 - 0,9·(2968,2 - 2170,6)=2250,4 кДж/кг.

xki=0,8753

ski= s’+xki(s”-s’)=0,4224+0,8753·8,0510=7,4694 кДж/(кг·К).

Процесс 5-6 изобарный Рк=4кПа.

Точка 6. (после конденсатора)

Рк=4кПа, по таблице II свойств воды и водяного пара находим

ctк’=121,40 кДж/кг.

Точка 7. (после подогревателя)

Рпп=0,6 МПа, по таблице II свойств воды и водяного пара находим

ctпп’=670,5 кДж/кг.

Относительные расходы: αc, αпп, α1 находятся из системы уравнений, составленной для соответствующих элементов:

(1- α1)x2i = (1-α1c)xc -для сепаратора

αпп (h0- ct0’)=(1-α1c)(hпп-hc) -для пароперегревателя

(1+ αпп) ctпп’= α1h2+ αc ctпп’+ αпп ct0’+(1-α1c) ctк’ -для подогревателя

Решая эту систему мы получаем: αc=0,1206; αпп=0,1046; α1=0,1845.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)