Выбор оптимального варианта повышения мощности турбообводом в составе энергоблока ВВЭР-640 (стр. 2 из 3)

D_осн. = D - a_ПП^.D – D_доп.; D_осн.0 = D₀ - a_ПП0^.D₀ – D_доп.0;

D_1ЦВД = D_осн. - a₆^.D; D_1ЦВД0 = D_осн.0 - a₆₀^.D₀;

D_1С = D_1ЦВД - a_С1^.D; D_1С0 = D_1ЦВД0 - a_С10^.D₀;

D_2ЦВД = D_1С - a₅^.D; D_2ЦВД0 = D_1С0 - a₅₀^.D₀;

D_3ЦВД = D_2ЦВД - a_Д^.D; D_3ЦВД0 = D_2ЦВД0 - a_Д0^.D₀;

D_4ЦВД = D_3ЦВД - a₄^.D; D_4ЦВД0 = D_3ЦВД0 - a₄₀^.D₀;

D_С2 = D_4ЦВД + D_доп. - a_С2^.D; D_С20 = D_4ЦВД0 - a_С20^.D₀;

D_5ЦНД = D_С2 - a₃^.D; D_5ЦНД0 = D_С20 - a₃₀^.D₀;

D_6ЦНД = D_5ЦНД - a₂^.D; D_6ЦНД = D_5ЦНД - a₂^.D₀;

Энтальпию расширенного пара в точке входа его в основную линию найдём по формуле для энтальпий смеси:

кДж/кг.

Используя формулу Стодолы, найдём давления на частичном режиме:

P_0’ = P₀₀^. 0,95 = 6,87^. 0,95 = 6,53 МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа.

Расчет температуры пара за промперегревателем произведём исходя из уравнения теплового баланса в промперегревателе:

K(D_C2)^.Dt= D_C2^. (t_ПП – ts(P_С2)),

где K(D_C2) – коэффициент теплопроводности для ПП;Dt – среднелогарифмический перепад температур в ПП; D_C2– расход пара на ПП; ts(P_С2) – температура пара на входе в ПП;t_ПП– температура пара на выходе из ПП.

Коэффициент теплопередачи найдём по формуле:

Вт/(м^2.К).

Найдем среднелогарифмический перепад температур при номинальном режиме:

^оС.

Запишем уравнение теплового баланса в ПП для случаев без вспомогательной турбины и после ее установки. Поделив одно уравнение на другое, получим следующее равенство:

.

Разрешив это равенство относительно t_ПП мы найдём температуру пара за ПП после установки вспомогательной турбины. В результате вычислений получим:

t_ПП = 248,2, ^оС.

Расчет давлений в подогревателях произведём исходя из формулы Стодолы для частичных режимов:

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа.

Для расчета температур на выходе регенеративных подогревателей воспользуемся формулой для среднелогарифмического перепада температур и выразим температуру на выходе элемента как функцию температуры насыщения при заданном давлении в подогревателе, температуры рабочего тела на входе в элемент, коэффициента теплопередачи рабочей поверхности подогревателя, её площади и расхода рабочего тела:

.

Коэффициент теплопередачи определим как функцию от расхода через подогреватель:

.

Подставляя значения термодинамических величин для соответствующих элементов регенеративного подогрева функцию температуры на выходе, найдём температуры на выходе каждого элемента.

t_ПВД5 = Т_ВЫХ(Р_2’, ts(P_Д), K(D), 2560, D) = 210,7 ^оС;

t_ПВД6 = Т_ВЫХ(Р_1’, t_ПВД5, K(D), 2560, D) = 231,2 ^оС;

t_ОК1 = Т_ВЫХ(Р_7’, ts(P_К) + 7, K(D), 990^.2, (1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a₄ - a_Д - a_С1 - a_С2 - a₃ - a₂)^.D) = 79,0 ^оС;

t_ОК2 = Т_ВЫХ(Р_6’, t_ОК1, K(D), 1145, (1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a₄ - a_Д - a_С1 - a_С2 - a₃ - a₂)^.D) = 95,7 ^оС;

t_ОК3 = Т_ВЫХ(Р_5’, t_ОК2, K(D), 1766, (1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a₄ - a_Д - a_С1 - a_С2)^.D) =

= 118,7 ^оС;

t_ОК4 = Т_ВЫХ(Р_4’, t_ОК3, K(D), 2091, (1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a₄ - a_Д - a_С1 - a_С2)^.D) =

= 146,0 ^оС.

Далее рассчитываем технологическую схему непосредственно. Для этого берём начальные данные в соответствии с полученным процессом расширения пара в hs-диаграмме, записываем систему уравнений для относительных расходов в контуре и находим её решение методом последовательных итераций:

a_а = 0,8;

a_а = 1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a_Д - a₄ - a_С1;

;

;

;

;

;

;

a_ОК = 1 - a_ПП - a₆ - a₅ - a₄ - a_Д - a_С1 - a_С2;

.

После пяти шагов итераций получены следующие результаты:

a_а = 0,659 – относительный расход через основной паропровод перед точкой включения обводной турбины.

a_ПП = 0,098;

a_С1 = 0,065;

a₆ = 0,052;

a₅ = 0,027;

a_Д = 0,07;

a₄ = 0,029;

a_ОК = 0,623;

a_С2 = 0,037;

ts(P_Д) = 195;

Для нахождения a₃и a₂ воспользуемся методом последовательных итераций для уравнений теплового баланса регенеративных подогревателей ПНД-2, ПНД-3:

;

;

;