再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响论文_孙连琦,高云侦

(福建福清核电有限公司 福建福清 350318)

摘要:随着核电机组在我国新能源发展环节应用的增多,如何在保证核电生产质量的前提下优化核电机组的运行效率,成为了我国实际核电运行管理者们研究的重点项目,本文通过对我姑现阶段核电汽轮机运行环节再热蒸汽温度变化对实际运行经济效益的影响进行分析,从而他那就核电汽轮机设备在运行环节与理想状态下的热循环效率之间的影响,探究其运行规律的同时以期为未来我国核电汽轮机设备热效率的提升做出帮助,促进我国核电产业的健康、有序发展。

关键词:再热蒸汽;温度变化;核电汽轮机;经济型研究

随着我国核电技术研究的不断深入,如何在根本上提升原有核电机组的运行效率,进而达到预期的核电运行经济目标,成为了我国核电运行管理部门所研究的重点。就目前来说,我国核电汽轮机组在实际的应用环节大都被设置在环境相对较为潮湿的蒸汽区域,由此,本文针对在实际的汽轮机二回路中较为常见的再热蒸汽温度变化对实际核电汽轮机设备的影响进行分析,以期在理论上为核电汽轮机组的运行经济型作出辅助。

一、再热蒸汽温度产生变化的原因

根据对原有核电汽轮机组再热装置的研究可以发现,通常情况下,在实际的核电设计环节,核电汽轮机组通常具备两个再热系统,通过将高压缸仓中的汽体经水汽分离装置后输送到一级再热装置中,经一级疏水后传输到二级再热装置中去,经两次疏水后倒入低压缸仓。就这一设计来说,在理想的状态下,各个再热装置中用以加热的装置应保证其两侧的压力想听,并在相应的饱和状态下进行凝结,并且要求该加热蒸汽装置的整体气流量情况应与再热装置的传热面无限大的同时热阻最小,才有可能实现。但是,在实际的应用中,能够应用的加热蒸汽装置很难做到无限大或无限小,这种情况的昌盛就会使得实际应用环节热传导装置中存在一定的热阻,进而影响实际的即热温度,从而造成这一装置两侧的温度差,产生温度的改变。

二、再热蒸汽温度变化对实际核电汽轮机组运行造成的影响

在实际的应用环节,通常可以应用热力试验和理论计算数据等方法进行再热蒸汽装置温度改变对核电汽轮机组运行效率所造成的影响。下面将以实际计量环节更为常见的理论计量法,分别计算出再热曾蒸汽装置中温度改变对装置内运行效率和理想状态下热循环效力的影响情况,从而确定运行环节再热蒸汽温度改变对实际核电汽轮机组运行所造成的影响。

(一)再热蒸汽温度改变对内部运行效率的影响

根据实际的核电汽轮机组研究可以发现,在实际的核电汽轮机运行环节,低压缸仓与常规的火电汽轮机气压缸仓的运行阐述差距并不明显,由此,下文将通过蒸汽温度对内部温度的影响比例中参数的改变进行有关低压缸仓的影响研究。其影响效率示意图如图一所示:其中,再热曾琦的温度Trh和其内部的相对效率ηoil进行计量并发现,当温度t发生改变时ηoil也会随之发生改变,进而通过对下列比例的研究可以得出这对核电汽轮机组内部运行效率影响的变化值。

图一 蒸汽温度对内部温度的影响比例示意图

(二)再热蒸汽温度改变对ηt的影响情况

其中ηt为汽轮机组在理想站台下运行的功率与再热蒸汽状态下对热量的吸附之间的比值,针对这一计量可以发现,在实际的蒸汽发生器热量媳妇方面,会与整机的焓降参数之间存在较为明显的线性关系,并表现为吸热量参数比同期蒸汽发生装置出口区域的蒸汽流程要大,由此,在实际的核电汽轮机装置出现明显的熵膨胀环节,应该在保证这一蒸汽发生装置运行参数相对稳定的前提下,针对某个再热装置的热温度获得核电汽轮机组中低压缸仓装置中造成的热膨胀请,从而确定在实际的运行环节,再热蒸汽装置中温度的改变对核电汽轮机设备的经济型运行存在一定的影响。

三、再热循还装置在实际核电汽轮机组运行中的应用

针对上述研究,下文将以我做某核电厂中900兆瓦的核电汽轮机组为例进行再热蒸汽温度的分析。

(一)研究背景

该核电汽轮机组的一次蒸汽压力为6.63±0.05兆帕、一次温度通常控制在281.45摄氏度;再热蒸汽压力则为0.8451兆帕、再热温度为254.45摄氏度,这一核电汽轮装置的排气压力经测量为0.0081兆帕。该研究核电张纸采用二级加热装置,通过一级再热的模式将来源于高压缸仓经水汽分离的蒸汽进行一次抽气,而后流程二级缸仓,从而实现再热装置的运行。

(二)计算方式

针对上述参数,应用上述研究发发可以针对再热蒸汽的温度变化所造成的ηoil和ηt的实际转变情况进行分析,其结果如下图二:

图二 再热蒸汽装置温度变化对实际核电汽轮机组的影响变化

根据上述图二可以看出,在实际的应用环节,当温度降低10摄氏度左右时,核电汽轮机运行过程中的理论内功率与实际的蒸汽比值呈现了一定程度的降低同时低压缸仓内的效率也随之发生了降低,但是这一状态下的核电汽轮机运行功率q却发生了明显的提升,由此,可依认为,在实际的运行环节,在温度变化幅度相同的状态下,核电汽轮机的ηt的转变会相对小于ηoil同时q值也会获得相应的提升。

(三)再热循环装置在核电汽轮机中应用的分析

在实际的应用环节,核电汽轮机组中应用蒸汽模式对高压缸仓中所释放的气体进行加热,虽然在热力学角度上来说,在一定程度上降低了一级蒸汽的品质的同时应用一级蒸汽加热造成的难以避免的热损耗问题,从而使得后续针对该二级蒸汽的加热很难超过一级蒸汽的温度,同时在一定程度上降低了蒸汽机组的经济效益。但是,在实际的应用环节可以通过对高压缸仓的在加热方式提升二次蒸汽的温度,减少湿度的同时提升其运行的实际效率,进而优化其经济性能情况。

结语

综上所述,本文针对现阶段我国核电汽轮机组再加热蒸汽的产生装置进行剖析,从而在根本上探究其对于实际核电汽轮机组运行所造成的影响,以期在一定程度上提升实际的运行经济性情况。

参考文献

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[2]何阿平,沈国平,黄庆华,贺小忠.中国核电汽轮机发展与展望[J].热力透平,2015(04).

[3]李勇,王超.再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响[J].核动力工程,2011(05).

[4]王超.初终参数变化对核电汽轮机热经济性影响研究[D].东北电力大学,2011.

论文作者:孙连琦,高云侦

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/7/3

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