核動(dòng)力系統(tǒng)火用分析

1、核動(dòng)力系統(tǒng)二回路火用分析G 流量，kg/sP 壓力，MPaX 干度T 溫度，水蒸汽蒸汽發(fā)生器反應(yīng)堆主泵主泵排污水排污罐排舷外高壓加熱器除氧器低壓加熱器主噴射泵輔噴射泵主冷凝器造水系統(tǒng)高壓缸低壓缸冷凝泵汽輪發(fā)電機(jī)組全船用汽主分離器中間分離器4.2P 0.9975X4.0P0.993X0.462G0.8P0.93X0.3P0.88X0.26G0.27P0.28P0.993X0.12P 0.96X0.06G0.643G 0.869X0.132G給水泵0.24P0.94X0.32P 160T0.257G1.6P0.08P120T300T270T 14P序號(hào)名 稱符號(hào)單位數(shù)值1裝置有效功率NekW661

2、52蒸汽發(fā)生器熱功率占反應(yīng)堆熱功率的份額sg0.99693蒸汽發(fā)生器排污率pw0.011644排污罐壓力ppwMPa0.275主冷凝器壓力pckPa4.96輔冷凝器壓力PackPa6.457低壓汽輪機(jī)排汽處至冷凝器阻力損失pckPa0.278高壓汽輪機(jī)機(jī)械效率m,ht0.98029低壓汽輪機(jī)機(jī)械效率m,lt0.980210高壓汽輪機(jī)減速器效率g,ht0.975111低壓汽輪機(jī)減速器效率g,lt0.975112軸系效率w0.947913汽輪機(jī)發(fā)電功率Ne,gkW264014發(fā)電機(jī)功率g0.93215發(fā)電汽輪機(jī)有效效率e,gt0.542716發(fā)電汽輪機(jī)排汽至輔冷凝器阻力損失packPa0.2717

3、給水量為18kg/s時(shí)給水泵出口至蒸汽發(fā)生器入口給水管道的流動(dòng)阻力pfw, v0MPa0.573418給水泵出口至蒸汽發(fā)生器入口的靜壓降pfw,cMPa0.294219給水泵效率fwp0.56820給水泵汽輪機(jī)機(jī)械效率m,fwpt0.891熱平衡計(jì)算 目的：獲得二回路各線路的工質(zhì)流量，為后續(xù)的火用分析做準(zhǔn)備。 計(jì)算過程 火用分析蒸汽發(fā)生器 該核動(dòng)力系統(tǒng)中蒸發(fā)器二次側(cè)工質(zhì)的吸熱過程只包括預(yù)熱段和蒸發(fā)段,各段單獨(dú)進(jìn)行火用分析. (1)預(yù)熱段 一次側(cè)冷卻劑放熱所具有的火用為2020,ln1)()1 (22ccepcccpccTTccpccccepcccpccTTccxTTTcGTcGdTTcGTTc

4、GdTcGTTEceccec 二次側(cè)工質(zhì)吸熱所具有的火用為 則預(yù)熱段火用損失為 忽略預(yù)熱段的散熱損失 蒸汽發(fā)生器一次側(cè)冷卻劑總發(fā)熱火用為fwspfffpffTTffpfffwspfffpffTTffxTTTcGTcGdTTcGTTcGdTcGTTEsfwsfwln1)()1 (00,)lnln(200,ccepccfwspfffpffcpccfxcxxlTTTcGTTTcGTcGTcGEEEfpffcpccTcGTcG)lnln(20ccefwsfcpccxlTTTTTTTcGE210200ln1)()1 (1212ccpcccpccTTccpccccepcccpccTTcTTTcGTcGdT

5、TcGTTcGdTcGTTEcccc0EExls (2)蒸發(fā)段 類似的，火用損失為 火用損系數(shù)為 蒸發(fā)器火用損系數(shù) )ln(1 0 cecscpccxlTTTTTcGE0 EExls sss火用分析汽動(dòng)泵 由于汽輪機(jī)在工作時(shí)內(nèi)部存在蒸汽膨脹和功率傳輸兩個(gè)過程，因此汽輪機(jī)內(nèi)的火用損失包括兩個(gè)部分： (1)蒸汽膨脹過程的火用損失 汽輪機(jī)內(nèi)功率為蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)放出的火用為)(,ofwptifwptfwptsihhGNofwptifwptofwptifwptfwptssxssThhGE,0,ifwptofwptfwptsisxtxlssTGNEE,0,1, (2)功率傳輸過程的火用損失 在功率闡述過程

6、中，由于齒輪減速器和汽輪機(jī)軸承的機(jī)械摩擦，導(dǎo)致了機(jī)械能的損失。這部分損失為 泵在工作過程中，由于水力、流量及機(jī)械等損失使部分機(jī)械能耗散為熱能，但這些號(hào)耗散的能量基本上被流體所吸收，這部分火用損失為pmtpitxlNNNE) 11(2,feppxlTTNNE0,)(102) 11(11,0,0,2,1,fwpfwptsfpppmtifwptofwptfwptspxltxltxltpxlHGTTssTGEEEE火用分析換熱器 換熱器火用損為流入工質(zhì)的火用之和與流出工質(zhì)火用之和的差值為 工質(zhì)火用的計(jì)算ooxiixxlEEE,oioixssThhGE0火用分析二回路設(shè)備火用損/kJ火用損系數(shù)/%損失主

7、要原因蒸汽發(fā)生器(1臺(tái))1093.72568.3833存在換熱溫差汽動(dòng)給水泵166.91131.2794電氣損失、機(jī)械摩擦及流體損失發(fā)電汽輪機(jī)1250.66259.5862絕熱膨脹過程不可逆、軸承摩擦及調(diào)節(jié)系統(tǒng)能量消耗、電氣損失主汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)1404.885010.7683絕熱膨脹過程不可逆，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能量消耗損失低壓汽輪機(jī)1008.79026.5119分離器主分離器178.75591.3701摩擦、散熱及漏泄中間分離器82.02090.6287加熱器高壓加熱器84.17130.6452存在換熱溫差低壓加熱器213.29381.6349冷凝器主冷凝器907.44286.9555換熱不可逆及能

8、量排出動(dòng)力循環(huán)輔冷凝器299.75342.2976排污罐30.84090.2364摩擦、散熱及排舷外污水?dāng)y帶能量除氧器752.95445.7713不可逆混合總計(jì)8567.93464.4521二回路凈效率/%35.5479火用分析蒸汽發(fā)生器 該核動(dòng)力系統(tǒng)中蒸發(fā)器二次側(cè)工質(zhì)的吸熱過程只包括預(yù)熱段和蒸發(fā)段,各段單獨(dú)進(jìn)行火用分析. (1)預(yù)熱段 一次側(cè)冷卻劑放熱所具有的火用為2020,ln1)()1 (22ccepcccpccTTccpccccepcccpccTTccxTTTcGTcGdTTcGTTcGdTcGTTEceccec火用分析汽動(dòng)泵 由于汽輪機(jī)在工作時(shí)內(nèi)部存在蒸汽膨脹和功率傳輸兩個(gè)過程，因此

9、汽輪機(jī)內(nèi)的火用損失包括兩個(gè)部分： (1)蒸汽膨脹過程的火用損失 汽輪機(jī)內(nèi)功率為蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)放出的火用為)(,ofwptifwptfwptsihhGNofwptifwptofwptifwptfwptssxssThhGE,0,ifwptofwptfwptsisxtxlssTGNEE,0,1,火用分析二回路設(shè)備火用損/kJ火用損系數(shù)/%損失主要原因蒸汽發(fā)生器(1臺(tái))1093.72568.3833存在換熱溫差汽動(dòng)給水泵166.91131.2794電氣損失、機(jī)械摩擦及流體損失發(fā)電汽輪機(jī)1250.66259.5862絕熱膨脹過程不可逆、軸承摩擦及調(diào)節(jié)系統(tǒng)能量消耗、電氣損失主汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)1404.885010.7683絕熱膨脹過程不可逆，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能量消耗損失低壓汽輪機(jī)1008.79026.5119分離器主分離器178.75591.3701摩擦、散熱及漏泄中間分離器82.02090.6287加熱器高壓加熱器84.17130.6452存在換熱溫差低壓加熱器213