压水堆机组二回路经济性定量分析理论的研究锻件

压水堆机组二回路经济性定量分析理论的研究

压水堆机组二回路经济性定量分析理论的研究 2011： 分类号：TK212.3　　　文献标识码：A文章编号：0258-8013 (2000) 05-0005-04RESEARCH ON THERMO-ECONOMICS ANALYSIS THEORY FORTHERMAL SYSTEM OF THE SECONDARY-CIRCUIT OF PWR NUCLEAR POWER PLANTYAN Jun-jie， LI Yun-ze， LIN Wan-chao(Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)ABSTRACT：According to the characteristics of the secondary-circuit of PWR nuclear power plant, the heat to power conversion coefficient of extracted steam and reheat character-istic coefficient are proposed. A mathematical model of economy analysis is established. It provides a quantitative analysis method for the secondary circuit of PWR nuclear power plant, which has a short-cut concept and is easy to be used in system design and operation diagnosis. The correctness of the proposed analysis method is checked by calculation examples.KEY WORDS：PWR nuclear power plant； the secondary-circuit； economy； diagnosis1　引言　　压水堆核电机组作为目前国内外主要的核电机组类型，其二回路的经济性直接关系到整个机组的经济性高低，因此深入研究其热力系统的经济性定量分析理论，对促进核电机组的合理设计和经济、安全运行具有重要意义。　　压水堆核电机组二回路的热力系统与常规火电机组的热力系统有着明显不同，主要表现在核电机组二回路汽轮机工作在湿蒸汽区，高压缸排汽在进入再热器之前要进行汽水分离，而且中间再热采用新蒸汽再热，因此，回热系统中的高压加热器和低压加热器要引入汽水分离器和中间再热器的疏水。目前在常规火电机组热力系统定量分析时，应用最广泛且最成熟的理论是“等效热降”［1］和“循环函数法”［2］，由于压水堆核电机组二回路的特殊性，这些方法不能直接用于其定量分析。因此有必要寻求一种简捷、方便、概念清晰的方法，以便于热力系统的经济性定量分析诊断。为此，本文提出了一套概念清晰、计算简捷的经济性定量分析和诊断方法。2　数学模型　　由于热力系统的任何定量分析(包括设备变动、系统结构变化、运行方式切换、工质和热量进出系统等)都可以归结为纯热量和带工质热量的利用问题［1］，即只要得出纯热量和带工质热量进出热力系统的定量计算模型，就解决了二回路热力系统的经济性定量分析问题。　　本文是在综合这些定量分析理论的基础上，应用常规机组热力系统定量分析理论“循环函数法”和“等效热降”中的基本概念——“加热单元”和“抽汽效率”，结合压水堆核电机组二回路的特殊性进行理论分析和数学推导。　　根据“循环函数”中“加热单元”的概念，依压水堆核电机组二回路各加热器的功能和加热器间的疏水关系，可以将整个二回路热力系统划分为若干个低压回热单元和一个高压回热单元，经分析发现其所有低压回热单元与常规机组的完全一致，故纯热量和带工质热量进出低加的经济性定量分析可以按常规机组的等效热降理论进行处理，而其特殊性体现在高加单元，在此主要讨论纯热量和带工质热量进出高加单元的定量分析模型。2.1　纯热量进出高加的经济性定量计算数学模型　　核电机组二回路的高压缸工作在湿蒸汽区，其排汽在利用新蒸汽再热前要进行汽水分离，分离出的疏水则引入高加单元，且两级再热加热器的疏水也引入高压加热器，因此纯热量利用于高加时，将导致高压缸排汽量的变化，引起汽水分离器和两级再热加热器疏水量的变化，从而增加了高加单元的复杂性，下面讨论高加单元中各个加热器有纯热量进出的经济性定量分析计算模型。　　图1为一典型压水堆机组二回路的高加单元，包括N－m＋1个回热加热器和2个再热加热器及1个汽水分离器，再热加热器、汽水分离器参与回热加热器编号(编号为N＋1号、N＋2号、N＋3号)。如果有纯热量qfL利用于第L级加热器时，导致加热器抽汽量减少，引起再热后进入中压缸的再热蒸汽流量变化为βL，由机组工质平衡可知，则高加单元的进水系数［2］也变化βL，于是根据高加单元各加热器的热量平衡和工质平衡进行整理有图1　二回路高加单元示意图Fig.1　The high-pressure heater unit(1)式中

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