Проект АЭС мощностью 2000 МВт (стр. 3 из 7)
3.1 Описание тепловой схемы энергоблока АЭС
Технологический пар II контура генерируется в парогенераторе, где в экономайзерном участке парогенератора питательная вода подогревается до температуры насыщения, после чего в испарительной части парогенератора вода кипит, образую насыщенный пар, который в пароперегревательной части парогенератора становится перегретым до температуры t0 =272 0C.
Перегретый пар с параметрами t0 = 271 0C Р0 = 5.89 МПа направляется в цилиндр высокого давления турбины (2) через стопорно-регулирующий клапан (1). В ЦВД пар расширяется, производит механическую работу, после чего направляется в сепаратор (3), где из него удаляется влага и он подсушивается до х0 ≈ 0.99. Далее в пароперегревателе (6) пар перегревается до температуры tПЕ = 250 0С при давлении равном 0.57 МПа.
Вторично перегретый пар направляется в цилиндр низкого давления (6), через стопорно-регулирующий клапан (5) где расширяется, производя механическую работу. Суммарная работа цилиндров низкого и высокого давлений преобразуется электрогенератором в электроэнергию, которая передается потребителю.
Отработавший в турбине пар с давлением Рк = 4.5 кПа направляется в конденсатор (7), где конденсируется и в виде основного конденсата (ОК) конденсатным насосом (8) подается в подогреватели низкого давления ПНД−1 (9) и ПНД−2 (9).Далее подается в смеситель (10). Затем конденсатным насосом (11) подается в подогреватели низкого давления ПНД−3 (12), ПНД−4 (12) и через смеситель(13) в ПНД−5 (12) Здесь основной конденсат подогревается до температуры 130-150 0С и с этой температурой подается в деаэратор (14).
В деаэраторе за счет подачи туда греющего пара из отбора III турбины происходит дальнейший подогрев воды, ее деаэрация и резервное накопление в баках.
Далее питательная вода подается питательными насосами (15) и (16) направляется в подогреватели высокого давления (17), где подогревается до температуры tПВ, с которой она через смеситель (18) поступает в парогенератор. Схема №1. прилагается на А4.
3.2 Построение рабочего процесса расширения пара в турбине
h-s диаграмма процесса расширения пара в турбине строится для определения состояния пара в ступенях турбины и СПП. При построении этого процесс учитываются потери давления пара в паровпускных и регулирующих устройствах ЦВД и ЦНД, а также и в СПП. По начальным параметрам (p0; x0) находится точка 0, соответствующая состоянию пара перед паровпускными клапанами ЦВД турбины. Определяется энтальпия пара в точке 0 h0 = 2780 кДж/кг, и температура t0 = 274, 0С. Принимается потеря давления в паровпускных клапанах в размере 5 % давления свежего пара. Тогда давление перед первой ступенью ЦВД
Процессу дросселирования в паровпускных клапанах соответствует отрезок 0-0’.
Строится адиабатный (изоэнтропийный) процесс расширения пара в ЦВД от давления p0’ до разделительного pp =5,7 МПа(отрезок 0-aT). Определяется энтальпия отработавшего пара при изоэнтропийном расширении в ЦВД, ha = 2375 кДж/кг.
Энтальпия пара в конце действительного (с учетом потери энергии в проточной части) процесса расширения пара в ЦВД определяется по формуле
кДж/кг.По параметрам pB и hB находится точка a. Отрезок 0-a соответствует действительному процессу расширения пара в ЦВД.
Потеря давления в сепараторе принимается 5 % от pp.
МПа.Степень сухости пара после сепаратора принимается равной xвых = 0,99. Состоянию пара после сепаратора соответствует тока с, а процессу осушки пара в сепараторе - отрезок а-с.
Потеря давления на пароперегревателе принимается в размере 4 % от pC
МПа.Температура на выходе из СПП определяется с учетом принятого температурного напора пароперегревателя qпп = 21 0С.
0С.Состоянию пара на выходе из перегревателя соответствует точка В.
Аналогично производится построение действительного рабочего процесса расширения пара в ЦНД (отрезок В`-К), при этом энтальпия пара в конце действительного процесса работы пара в ЦНД определяется по формуле
кДж/кг,где hКт = 2207 кДж/кг - энтальпия пара при теоретическом, изоэнтропийном расширении в ЦНД.
Давление пара в отборах принимается по заводским данным турбины [Таблица №1]:
p1 = 2,43 МПа; p2 = 1,5 МПа; p3 = 0,94 МПа; p4 = 0,57 МПа; p5 = 0,268 МПа; p6 = 0,132 МПа; p7 = 0,067 МПа; p8 = 0,027 МПа.
По принятым давлениям находятся на h-s диаграмме точки I-VIII, соответствующие состоянию пара в отборах турбины.
На h-s диаграмме также показывается процесс работы пара в приводной турбине питательного насоса (отрезок B’K’). При этом потеря давления в подводящем паропроводе принимается в размере 5 % от
. 
МПаОтрезок
соответствует изоэнтропийному расширению пара в приводной турбине до конечного давления pК’ =0.006 МПа. Определяется энтальпия в точке 
= 2394 кДж/кг. Отрезок E’K’ соответствует действительному рабочему процессу в приводной турбине. При этом энтальпия пара отработавшего в действительном процессе определяется по формуле 
кДж/кг.Процесс расширения пара в h-s диаграмме представлен на чертеже формата А3. Параметры пара в отборах турбины и в СПП сведены в таблицу 3.
3.3 Определение параметров конденсата и питательной воды
Давление греющего пара в подогревателях определяется с учетом потери давления в подводящих паропроводах, которые принимаются в размере 5 % от давления пара в отборе
, МПа.По давлению пара определяется температура насыщения в подогревателе t’i, 0С. Энтальпия дренажа греющего пара в подогревателях без охладителя дренажа равна энтальпии воды на линии насыщения h’i, кДж/кг. Энтальпия дренажа греющего пара после охладителей дренажа принимается на 40 кДж/кг выше энтальпии конденсата или питательной воды на входе в подогреватель [6].
- без охладителя дренажа; 
- с охладителем дренажа.Температура конденсата (питательной воды) на выходе из подогревателя определяется с учетом температурного напора подогревателей, который принимается для ПВД -7 qп = 6 0С ПВД -6, qп = 5 0С, а для ПНД qп = 1÷4 0С.
, 0СДавления конденсата определяются по давлению на напоре конденсатного насоса - pкн-1 = 0,9 МПа; pкн-1 = 1,85 МПа; pпн =10 МПа.
Потеря давления воды в подогревателях принимается:
Dpпвд6 = Dpпвд6 = 0,5 МПа; Dpпнд1 = Dpпнд2 = 0,04 МПа; Dpпнд3 = 0,032 МПа; Dpпнд4 = 0,05 МПаDpпнд5 = 0,04 МПа
В расчете учитывается подогрев воды в питательном насосе
кДж/кг,где Dpпн= 10 МПа - напор питательного насоса (с бустерным);
vпн = 0,001104 м3/кг - средний удельный объем воды в насосе;
hпн = 0,73 - КПД насоса.
Энтальпия воды после питательного насоса
кДж/кгПодогревом в конденсатных насосах пренебрегаем. Подогрев основного конденсата в охладителях эжекторов принимается Dtэж = 5 0C.
Параметры конденсата и питательной воды в элементах ПТС сведены в таблицу 3.
Таблица 3
| Элемент ПТС | Точка | Параметры греющего пара и дренажа | Параметры нагреваемой воды | ||||||||
| Р, МПа | Р, МПа | h, кДж/кг | ts, 0С | h`, кДж/кг | θ, 0С | Рв, МПа | tв, 0С | hв, кДж/кг | Δtв, 0С | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Острый пар | О | 5.89 | -- | 2780 | 272 | 1213.7 | -- | -- | -- | -- | |
| Вход пара на турбину | О/ | -- | 5.59 | 2780 | 271 | -- | -- | -- | -- | ||
| ПВД №7 | I | 2.43 | 2.3 | 2645 | 217 | 957 | 6 | 9 | 211 | 900.3 | |
| ПВД №6 | II | 1.5 | 1.43 | 2575 | 198 | 837.5 | 5 | 9.5 | 193 | 816.7 | |
| Деаэратор | III | 0.94 | 0.893 | 2505 | 177 | 750.8 | -- | ||||
| Теоретическая | AT | 0.57 | 0.57 | 2375 | 156 | -- | -- | ||||
| Найдено | A | 0.57 | 0.57 | 2431.7 | 156 | -- | -- | ||||
| Отбор пара за ЦВД на ПНД №5 | IV | 0.57 | 0.57 | 2431.7 | 156 | 660.8 | 4 | 1.35 | 152 | 676 | |
| За сепаратором | С | 0.57 | 0.54 | 2731 | 154 | 652.8 | -- | ||||
| За ПП | B | 0.57 | 0.54 | 2960 | 250 | -- | 4 | 246 | |||
| За СРК | B` | -- | 0.54 | 2960 | 250 | -- | -- | ||||
| Турбопривод | B`` | -- | 0.49 | 2960 | 250 | -- | -- | ||||
| ПНД №4 | V | 0.268 | 0.255 | 2840 | 188 | 546.2 | 4 | 1.77 | 130 | 547.1 | |
| ПНД №3 | VI | 0.132 | 0.125 | 2740 | 113 | 449.19 | 3 | 1.82 | 110 | 462.7 | |
| ПНД №2 | VII | 0.067 | 0.064 | 2647 | 88 | 368.62 | 0.86 | 88 | 377.3 | ||
| ПНД №1 | VIII | 0.027 | 0.026 | 2524.5 | 67 | 260.14 | 0.9 | 67 | 251.9 | ||
| Конденсатор теория | КТ | 0.0045 | 0.0045 | 2207 | 31 | -- | -- | ||||
| Конденсатор найдено | К | 0.0045 | 0.0045 | 2335 | 31 | 134.74 | -- | ||||
| Конденсатор | К` | 0.006 | 0.0057 | 2394 | 36 | 151.50 | -- | ||||
4. Расчёт тепловой схемы на номинальном режиме работы оборудования