1000MW级核电机组热力系统热经济性分析与研究

发布时间：2020-07-07 23:26

【摘要】：分析和评价热功转换过程的完善度,探讨各部分的能量损失及研究提高核电厂热经济性指标的途径,有利于提高核电厂的市场竞争力,同时对发展低碳经济,构建和谐和可持续发展社会具有重要意义。本课题以某1060MW核电机组为研究对象,基于热力学第二定律,采用（火用）分析方法,分析和探讨了热力系统的热经济性,找出了薄弱环节,指出了努力方向,为核电机组经济运行和节能降耗奠定了理论基础。首先对核电厂典型热力过程的（火用）损失进行了推导,确定了（火用）分析的评价准则和计算方法,建立了（火用）计算的基本流程框图。然后分析并建立了核电厂一、二回路系统各主要设备的（火用）分析模型,包含反应堆、蒸汽发生器、主泵、主蒸汽管道及阀门、汽轮机、再热系统、回热系统、凝汽器、凝结水泵和给水泵、主给水管道等。最后计算并得到了额定工况下的各设备（火用）损失、（火用）损失系数以及（火用）效率,分析结果表明造成核电厂热力系统能量损失的主要原因是在能量转换、传递以及分配过程中存在着诸多不可逆因素,导致能量的做功能力下降。全厂总（火用）损失为1955.39MW,（火用）损失系数为65.35%,其中一回路（火用）损失最大,为52.06%;反应堆是能量损失最大的设备,其（火用）损失为将近50%,占核能总（火用）损失的76.38%;汽轮机居第二位（火用）损失系数为7.45%,凝汽器在换热设备中（火用）损失最大,其（火用）损失系数为3.45%,蒸汽发生器（火用）损失系数为2.02%。其他换热设备、管道及泵类的（火用）损失系数之和仅为2.51%,（火用）损率为3.85%。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM623
【图文】：

核电,中国台湾,机组,国家

2图 1-1 核电国家机组数量（未包含中国台湾）截止到 2017 年初，我国大陆目前在役核电机组 37 台，如表 1-2 所示，其中台压水堆，2 台重水堆和 1 台实验快堆。总装机容量为 3.46×104MW，发电量8×105GW·h，占总装机容量的 3.6%，分别排在 31 个核电国家的 5、4、3、25 位建 20 台，规划 40 台以上机组，均居世界第一位[4]。从表 1-1 和表 1-2 可以看出，无论是在我国还是在全球，也无论是在役机组在建机组，压水堆的数量都占绝大多数。因此本课题的研究对象为压水堆核电

中国台湾,核电,发电量,百分比

图 1-2 核电占各国发电量的百分比（未包含中国台湾）表 1-1 在役在建核电机组堆型统计在役在建台数占比电功率/MW 占比台数占比电功率/MW 290 64.59 272856 69.59 50 83.33 52135 78 17.37 75323 19.21 4 6.67 5253 49 10.91 24629 6.28 4 6.67 2520 15 3.34 10219 2.61/ / / 14 3.12 7720 1.97/ / / 3 0.67 1369 0.35 1 1.67 470 / / / /1 1.67 200 449 100 392116 10060 100 60578

原理图,压水堆核电厂,原理图

华北电力大学硕士学位论文第3章核电机组一回路系统及主要设备分析3.1 核电机组简介由于核反应堆的类型不同，核电厂的系统和设备也不同。压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统（简称一回路）、蒸汽和动力转换系统（又称二回路）、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成，其流程原理如图 3-1所示。通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂的系统和设备相似，称为常规岛。电厂的其他部分，统称配套设施。从生产的角度讲，核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

【参考文献】