Реферат: Выбор оптимального варианта повышения мощности турбообводом в составе энергоблока ВВЭР-640

Таким образом, целью данной работы является определение зависимостей между схемами включения вспомогательной турбины и её конструкциями и нахождение наиболее экономически выгодного варианта использования турбообвода.

Расчет схемы включения дополнительной турбины на обводе ЦВД

В данном разделе приводится расчет тепловой схемы второго контура с учетом вспомогательной турбины на обводе ЦВД. Результаты расчетов для различных схем включения сводятся в таблицы и зависимости, представленные в последующих разделах.

Методика расчета тепловой схемы основана на методе тепловых балансов для основных элементов технологической схемы. Для определения термодинамических характеристик используются уравнения Юзы для воды и водяного пара, реализованные в пакете Mathcad 2000 Pro.

Алгоритм расчета

Используя результаты расчета вспомогательной турбины и данные проекта АЭС с ВВЭР-640 [2] составляется расчетная технологическая схема второго контура энергоблока с учетом подключенной вспомогательной турбины. Схема представлена на рис.1. и записываются исходные данные для расчета.

Рисунок 1 . Расчетная тепловая схема ПТУ ВВЭР-640 с дополнительной турбиной на обводе ЦВД.

Давление перед РК основной турбины и в отборе на турбообвод:

Р₀ = 6,87 МПа,

Р₀₀ = 6,87 МПа.

Расход пара через голову основной турбины на номинальной мощности:

D₀ = 980 кг/с.

Расход пара через обводную турбину:

D_доп = 25 кг/с.

Давление пара в конденсаторе:

Р_К = 4 ,9 кПа.

Температура пара за промперегревателем:

t_ПП = 250 ^o C.

Давления в камерах отбора турбины представлены в табл.1.

Таблица 1 . Давления в камерах отбора основной турбины.

Точка отбора	Обозначение	Давление, МПа
За РК основной турбины	Р0’0	6,52
На ПВД-6	Р10	3,07
За первой ступенью С	Рс10	3,01
На ПВД-5	Р20	2,08
К деаэратору	Р30	1,44
На ПНД-4	Р40	0,44
За второй ступенью С	Рс20	0,42
За ПП на входе в ЦНД	РПП0	0,41
На ПНД-3	Р50	0,20
На ПНД-2	Р60	0,099
На ПНД-1	Р70	0,05
На выходе ЦНД	РК0	0,0045

КПД для ЦВД и ЦНД основной турбины без учета влажности пара:

h_{ЦВД сух.} = 0,81;

h_{ЦНД сух.} = 0,83.

КПД обводной двухвенечной турбины Кёртиса по данным расчета:

h_ДОП. = 0,501.

Зная термодинамические параметры в точках технологической схемы необходимо построить процесс расширения пара в основной и обводной турбине. Для этого используются записанные выше исходные данные и hs- диаграмма. Процесс расширения в hs- диаграмме представлен на рис.2.

Далее рассчитываем расход пара через элементы технологической схемы, для чего используется метод последовательных итераций. Суть метода заключается в последовательном вычислении по заданному алгоритму с последующим повторным вычислением с уточненными значениями исходных значений. Обычно пяти-шаговая итерация обеспечивает достаточную степень точности.

Рисунок 2 . Процесс расширения пара в основной и обводной турбине в hs - диаграмме.

Для расчета зададимся начальными значениями искомых величин – доли расходы для номинального режима до (с индексом “0”) и после установки вспомогательной турбины:

Элемент схемы	Без доп. турбины	С доп. турбиной
Конденсат из ПП ( aПП / aПП0 )	0,098	0,096
На ПВД-6 ( a6 / a60 )	0,052	0,052
Конденсат из С1( aС1 / aС10 )	0,065	0,065
На ПВД-5 ( a5 / a50 )	0,027	0,028
К деаэратору ( aД / aД0 )	0,070	0,073
На ПНД-4 ( a4 / a40 )	0,029	0,028
Конденсат из С2 ( aС2 / aС20 )	0,037	0,067
На ПНД-3 ( a 3 / a 30 )	0,026	0,024
На ПНД-2 ( a 2 / a 20 )	0,017	0,016
На ПНД-1 ( a 1 / a 10 )	0,042	0,039

Используя начальные значения для расчета, найдем полные расходы через элементы технологической схемы:

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 ;