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二回路热力系统初步设计表格和程序结果分析与结论本次设计中的参数选择接近于压水堆核电厂的真实参数，所设计的压水堆核电厂二回路的热效率为31.19%，与在役核电厂的效率相接近，可以说本设计符合实际生产的需要，因此本设计是个较为成功的设计。
已知条件和给定参数序号项目符号单位数值1 核电厂输出电功率N e MW 10002 一回路能量利用系数η10.9953 蒸汽发生器排污率ξd 1.05%4 汽轮机组机械效率ηm0.955 发电机效率ηge0.996 新蒸汽压损Δp fh MPa 5%7 再热蒸汽压损Δp rh MPa 6%8 回热抽汽压损Δp e, j MPa 4%9 低压缸排汽压损Δp cd kPa 5%10 高压给水加热器出口端差θh,u℃ 311 低压给水加热器出口端差θl,u℃ 212 加热器效率η h 0.9813 给水泵效率ηfwp,p0.5814 给水泵汽轮机内效率ηfwp,ti0.7915 给水泵汽轮机机械效率ηfwp,tm0.9016 给水泵汽轮机减速器效率ηfwp,tg0.9817 循环冷却水进口温度T sw,1℃2418 循环冷却水温升ΔT sw℃719 冷凝器传热端差δT℃ 4主要热力参数选定项目符号单位计算公式或来源数值序号P c MPa 选定15.61 反应堆冷却剂系统运行压力2 反应堆冷却剂的饱和温度T c,s℃查水和水蒸汽表确定345.33 反应堆出口冷却剂过冷度ΔT sub℃选定，15~20 184 反应堆出口冷却剂温度T co℃T co =T c,s −ΔT sub327.35 反应堆进出口冷却剂温升ΔT c℃选定356 反应堆进口冷却剂温度T ci℃T ci =T co− ΔT c292.37 二回路蒸汽压力P s MPa 选定 6.58 蒸汽发生器出口新蒸汽温T fh℃p s对应的饱和温度280.9度9 蒸汽发生器出口新蒸汽干度x fh % 选定 99.75 10 循环冷却水温升 ΔT sw ℃ 选定 7 11 冷凝器传热端差 δT ℃ 选定4 12 冷凝器凝结水饱和温度 T cd ℃ T cd =T sw,1 + ΔT sw +δT 35 13 冷凝器的运行压力 P cd kPa T cd 对应的饱和压力 5.63 14 高压缸进口蒸汽压力 P h,i MPa 新蒸汽压损5% 6.17 15 高压缸进口蒸汽干度x h,i % 散热导致焓值下降，造成干度下降99.35 16 高压缸内效率 η h,i 选定0.79 17 高压缸排汽压力 p h,z MPa 根据最佳分缸比选定 0.74 18 高压缸排汽干度 x h,z % 由内效率等计算 86.05 19 汽水分离器进口蒸汽压力 p sp,i MPa 等于高压缸排气压力 0.74 20 汽水分离器进口蒸汽干度 x sp,i % 等于高压缸排气干度 86.05 21 第一级再热器进口蒸汽压力 p rh1,i MPa 考虑4%的压损0.71 22 第一级再热器进口蒸汽干度 x rh1,i % 选定 99.5 23 第二级再热器进口蒸汽压力 p rh2,i MPa 考虑2%的压损 0.696 24 第二级再热器进口蒸汽温度 T rh2,i ℃ 平均焓升计算 208.64 25 第二级再热器出口蒸汽压力 p rh2,z MPa 考虑压损为2% 0.682 26 第二级再热器出口蒸汽温度 T rh2,z ℃ 平均焓升计算 261.9 27 低压缸进口蒸汽压力 p l,i MPa 考虑压损0.002Mpa 0.68 28 低压缸进口蒸汽温度T l,i ℃ 根据热再热蒸汽焓值计算261.5 29 低压缸内效率 η l,i 选定0.89 30 低压缸排汽压力 p l,z MPa 冷凝器压力与排汽压损之和 0.00593 31 低压缸排汽干度 x l,z % 根据低压缸内效率等计算89.04 32 回热级数 Z 选定 6 33 低压给水加热器级数 Z L 选定 4 34 高压给水加热器级数Z H 选定2 35给水回热分配Δh fwkJ/kgfw h fw cdh h Z-∆=92.2436 低压加热器给水参数第1级进口给水压力MPa凝水泵出口压力，因为0.45第1级回热器参数凝水泵对凝水做功加压第1 级进口给水比焓h lfwi, 1kJ/kg h lfwi, 1 = h lfwo, 0146.64第1 级出口给水比焓h lfwo, 1kJ/kg h lfwo, 1= h lfwi, 1+Δh fw238.88第1 级进口给水温度T lfwi,1℃按(p cwp ,h lfwi, 1)查水蒸汽表35第1级出口给水温度T lfwo, 1℃按(p cwp, h lfwo, 1)查水蒸汽表56.98第1级汽侧疏水温度℃出口给水温度与出口端差之和58.98第1级汽侧疏水比焓kJ/kg 查水蒸汽表246.89第1级汽侧压力MPa 查水蒸气表0.01902第2级回热器参数第2级进口给水压力MPa 考虑均匀压降0.445 第2 级进口给水比焓h lfwi,2kJ/kg h lfwi,2= h lfwo, 1238.88第2 级出口给水比焓h lfwo, 2kJ/kg h lfwo, 2= h lfwi, 2+Δh fw331.12第2级进口给水温度T lfwi, 2℃按(p cwp ,h lfwi, 2)查水蒸汽表56.98第2 级出口给水温度T lfwo, 2℃按(p cwp, h lfwo, 2)查水蒸汽表79.01第2级汽侧疏水温度℃出口给水温度与出口端差之和81.01第2级汽侧疏水比焓kJ/kg 查水蒸汽表339.19第2级汽侧压力MPa 查水蒸汽表0.04939第3极回热器参数第3级进口给水压力MPa 考虑均匀压降0.44 第3 级进口给水比焓h lfwi, 3kJ/kg h lfwi, 3 = h lfwo, 2331.12第3级出口给水比焓h lfwo,3kJ/kg h lfwo,3= h lfwi, 3+Δh fw423.36第3级进口给水温度T lfwi, 3℃按(p cwp ,h lfwi, 3)查水蒸汽表79.01第3 级出口给水温度T lfwo, 3℃按(p cwp, h lfwo, 3)查水蒸汽表100.95第3级汽侧疏水温度℃出口给水温度与出口端差之和102.95第3级汽侧疏水比焓kJ/kg 查水蒸汽表431.55第3级汽侧压力MPa 查水蒸汽表0.11257第4级回热器参数第4级进口给水压力MPa 考虑均匀压降0.435 第4 级进口给水比焓h lfwi,4kJ/kg h lfwi, 4= h lfwo, 3423.36第4 级出口给水比焓h lfwo, 4kJ/kg h lfwo,4= h lfwi, 4+Δh fw515.6第4 级进口给水温度T lfwi, 4℃按(p cwp ,h lfwi, 4)查水蒸汽表100.95第4级出口给水温度T lfwo, 4℃按(p cwp, h lfwo, 4)查水蒸汽表122.75第4级汽侧疏水温度℃出口给水温度与出口端差之和124.75第4级汽侧疏水比焓kJ/kg 查水蒸汽表524第4级汽侧压力MPa 查水蒸汽表0.23044 37 除氧器进口给水比焓h dea,i kJ/kg Ldea ,i lfw o ,Z h h515.6 38 除氧器出口给水比焓 h dea kJ/kg h dea = h dea,i +Δh fw 607.84 39 除氧器出口给水温度T dea ℃ h dea 对应的饱和水温度 144.34 40 除氧器运行压力p dea MPa T dea 对应的饱和压力 0.408141 高压加热器给水参数第6级第6 级进口给水压力 MPa 给水泵出口压力因为给水泵对给水加压6.6第6 级进口给水比焓 h hfwi,6 kJ/kg h hfwi, 6 = h hfwo, 5 607.84 第6 级出口给水比焓 h hfwo, 6 kJ/kg h hfwo, 6= h hfwi, 6+Δh fw 700.08 第6 级进口给水温度 T hfwi,6 ℃ 按(p cwp ,h hfwi, 6)查水蒸汽表 144.34 第6级出口给水温度 T hfwo, 7 ℃ 按(p cwp , h hfwo, 1)查水蒸汽表 164.87 第6级汽侧疏水温度 ℃ 出口给水温度与出口端差之和167.87 第6级汽侧疏水比焓 kJ/kg 查水蒸汽表 709.88 第6级汽侧压力MPa 查水蒸汽表 0.7521第7级第7 级进口给水压力 MPa 考虑压降 6.55 第7 级进口给水比焓 h hfwi,7 kJ/kg h hfwi,7= h hfwo, 6 700.08 第7 级出口给水比焓 h hfwo, 7 kJ/kg h hfwo, 7= h hfwi, 7+Δh fw 792.32 第7级进口给水温度 T hfwi, 7 ℃ 按(p cwp ,h hfwi, 7)查水蒸汽表 164.87第7级出口给水温度T hfwo, 7 ℃ 按(p cwp , h hfwo, 7)查水蒸汽表 186 第7级汽侧疏水温度 ℃ 出口给水温度与出口端差之和189 第7级汽侧疏水比焓 kJ/kg 查水蒸汽表 803.11 第7级汽侧压力MPa 查水蒸汽表 1.2277 42 低压缸抽汽参数第1 级 第1 级抽汽压力 p les, 1 MPa 汽侧压力与压损之和 0.01981 第1级抽汽干度 x les, 1 % 根据内效率计算 92.32 第1级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2427.49 第2级 第2 级抽汽压力 p les,2 MPa 汽侧压力与压损之和 0.05144 第2 级抽汽干度 x les, 2 % 根据内效率计算 95.80 第2级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2496.02 第3级 第3级抽汽压力 p les, 3 MPa 汽侧压力与压损之和 0.11726 第3 级抽汽干度 x les, 3 % 根据内效率计算 99.32 第3级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2666.77 第4第4级抽汽压力 p les,4 MPa 汽侧压力与压损之和 0.24004 第4级抽汽干度x les, 4%根据内效率计算100级 第4级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2778.58 43 高压缸抽汽 第6级 第6级抽汽压力 p hes,6 MPa 汽侧压力与压损之和 0.78344 第6级抽汽干度 x hes, 6 % 根据内效率计算 86.21 第6级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2484.45 第7级 第7级抽汽压力 p hes, 7 MPa 汽侧压力与压损之和 1.27890 第7 级抽汽干度 x hes, 7 % 根据内效率计算 87.96 第7级抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表2548.26 44 再热器抽汽参数第1级 来自高压缸的抽汽压力MPa 选定 2.5 抽汽干度 % 根据内效率计算 91.18 抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2639.77 疏水比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 962 第2级来自新蒸汽的抽汽压力MPa 考虑压损后的压力 6.11 抽汽温度 ℃ 查询水蒸汽表276.8 抽汽干度 % 选定 99.4 抽汽比焓 kJ/kg 查询水蒸汽表 2783.35 疏水比焓kJ/kg 查询水蒸汽表1219.9 45再热器中的平均焓升kJ/kg选定113.3热平衡计算结果表格序号项目 符号单位 计算结果 1核电厂效率 e p p N % 31.192 反应堆功率 lesi G MW 63.206110⨯ 3 蒸汽发生器总蒸汽产量 s D Kg/s 31.605110⨯4 汽轮机高压缸耗汽量 sh p G Kg/s 31.456210⨯5 汽轮机低压缸耗汽量 slp GKg/s 1050 6 第一级再热器耗汽量 srh 1G Kg/s 72.2848 7 第二级再热器耗汽量 srh 2G Kg/s 77.5703 8 除氧器耗汽量 sd ea G Kg/s 33.9644 9给水泵汽轮机的耗汽量sfw p GKg/s71.479310 给水泵的给水量 fw G Kg/s 1622 11 给水泵扬程fw p HMPa6.19212 高压缸抽汽量第1级高压给水再热器抽汽量 h es1G Kg/s 68.0272 第1级高压给水再热器抽汽量h es2GKg/s68.916713 低压缸抽汽量第1级低压给水再热器抽汽量 le s1G Kg/s 43.1850 第2级低压给水再热器抽汽量 le s2G Kg/s 45.6102 第3级低压给水再热器抽汽量 le s3G Kg/s 45.9056 第4级低压给水再热器抽汽量le s4GKg/s47.45741.1 程序及运行结果1.1.1 用MATLAB 程序如下。
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 1
热耗保证工况（THA）
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 2
铭牌工况(TRL)
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 3
最大连续保证出力工况(T-MCR)
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 4
阀门全开工况（VWO）
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 5
高加停用工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 6
额定抽汽工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 7
最大抽汽压力工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 8
最小抽汽压力工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 9
最大抽汽工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 10
75％THA工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 11
50％THA工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 12
40％THA工况
C25-8.83/0.785型汽轮机热力系统平衡图 13
30％THA工况。
