Конденсатно-живильного тракту

Таблиця 1

№	Призначення	Тип підігрівача	Діаметр труб, мм	Число труб	Матеріал	Площа поверхні нагріву
гріюча	що нагрівається
	Конденсатор	К-80640 (3корпуса)	28*2		L-68
	ПНТ1	1200-25-6	16*1		12Х18Н10Т
	ПНТ2	1200-25-6	16*1		12Х18Н10Т
	ПНТ3	3000-25-16	16*1		12Х18Н10Т
	ПНТ4	3000-25-16	16*1		12Х18Н10Т
	ПНТ5	3000-25-16	16*1		12Х18Н10Т
	Деаератор	ДП-2000-1 (3 шт.)			12Х18Н10Т
	ПВТ1	2500-97-10	32*4		Сталь 20
	ПВТ2	2500-97-18	32*4		Сталь 20
	Сепаратор	СПП-1000			Сталь 20		Жалюзі 46,8
	ПП1	СПП-1000	16*2		Сталь 20
	ПП2	СПП-1000	16*2		Сталь 20
	Мережний підігрівач 1	ПСВ-2000-3-23	19*1		L-68
	Мережний підігрівач 2	ПСВ-2000-14-23	19*1		L-68

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

6

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Геометричні характеристики парогенеруючих пристроїв

Матеріали

Корпус ПГ 10ГН2МФА

Колектора (вхідний і вихідний) сталь 08Х18Н10Т

Труби теплопред. поверхні 08Х18Н10Т

Матеріал дистанціюючих пластин 08Х18Н10Т

Жалюзі у сепараторі 08Х18Н10Т

Поверхня

Площа тепло передаючої поверхні 5096 м²

Площа по гріючому середовищу 5045 м²

Чистий відсік 4536 м²

Брудний відсік 509 м²

Діаметр труб ПГ 16*1,5 мм

Число труб 11000 шт.

Середня довжина труб 11,3 м (10,17-чистий відсік, 1,13-брудний відсік)

Внутрішній діаметр колектора теплоносія 834*168 мм

Внутрішній діаметр корпуса ПГ 4000мм

Довжина корпусу 13,84 м

Внутрішній діаметр колектора живильної води 270мм

Довжина 9300мм

Число труб 16

Об’єми

Об’єм колекторів,залитих водою 18,7

Об’єм труб 35,22

Об’єм ПГ 122,3

Об’єм теплоносія 68,34

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

7

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Енергетичний розрахунок схеми

Такий розрахунок є вихідним для проведення розрахунків по ВХР і має призначення забезпечити дані про кількість (витрати) теплоносія у будь якій точці схеми, його стан (тиск, температура, ентальпії і т.і.).

Результати розрахунків теплової схеми зводимо у табл. 2.

Заповнюючи таблицю ураховуємо наявність на схемі точок повернення дренажів конденсату у лінію основного конденсату за допомогою дренажних насосів. Це змінює температуру на вході у відповідні підігрівачі та витрати у результаті змішування потоків. Параметри та витрати заповнюються за даними розрахунків теплової схеми, розміри поверхні беруться із табл. 1, а теплові потоки (теплова потужність підігрівачів) розраховуються по енергобалансовому рівнянню для відповідного середовища. Для гріючого середовища, де це є необхідним, враховують поряд з гріючою парою також каскадні зливи конденсату з попередньої ступені.

Для гріючого середовища маємо:

.

Для середовища, що нагрівається:

.

При обчисленні Ф₂ слід враховувати наявність змішення потоків перед деякими підігрівачами.

Ці розрахунки дозволяють знайти питому теплову нагрузку поверхонь нагріву:

.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

9

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Розрахунки водно-хімічних показників теплоносіїв

конденсатно-живильного тракту

1. Розрахунок якості теплоносіїв без врахування корекції та наявності систем підтримки

Такий розрахунок дозволяє відтворити стан та якість теплоносіїв, який буде мати місце в умовах, коли не приймаються міри для його покращення та збереження. Результати цього розрахунку аналізуються, співставляються з вимогами нормативних документів та служать обгрунтуванням необхідності використання тих чи інших корегуючих реагентів, включення у схему обладнання (систем) для підтримки ВХР.

Вихідними даними для таких розрахунків є дані про склад води, що використовується для охолодження конденсаторів турбін. Вони враховують запроектовану схему охолодження: зворотню, з гадірнями та відповідають коефіцієнту концентрування домішок 2,93.

2.Якість конденсату за конденсатором

Розпочинаємо розрахунок з визначення складу конденсату за конденсатором. Розрахунок ведемо послідовними наближеннями, тому спочатку вважаємо, що у парі вміст домішок відповідає вимогам норм.

Для домішок, що попадають у конденсат з присосами та додатковою водою, маємо:

,

де С_кі- розрахункова концентрація домішок у конденсаті за конденсатором;

С_пі,С_охві, С_дві – концентрації домішок відповідно у парі, охолоджувальній та додатковій воді;

- частка присосів з урахуванням, що не вся паро турбіни направляється у конденсатор;

- частка допустимих присосів привідсутності БЗУ.

- частка пари, яка направляється у конденсатор.

- частка додаткової води, що компенсує втрати теплоносія у основному контурі, приймається згідно правил технічної експлуатації.

При розрахунку концентрації міді слід врахувати перехід продуктів корозії міді в конденсат, а концентрацію міді у конденсаті розрахувати за співідношенням:

С_кCu = С_пCu + j_кη_к·F_к/(D_п α_к)

С_кCu = С_пCu + j_кη_к·F_к/(D_п α_к) = 0 + 0,035·260529/(1469*0,547)=2,63 мкг/л

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

10

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

де С_пCu – концентрація міді у парі, мкг/л;

j_к – швидкість корозії міді, мг/(м² год);

η_к- доля продуктів корозії, що переходить у розчин

F_к- поверхня конденсатора, м²;

D_п – витрати пари на турбіну, т/год;

α_к – частка пари на конденсатор.

Коли у охолоджувальній воді є інші домішки, то їх вміст у конденсаті також розраховується і дані додаються у табл.3.

У таблицю внесено також розрахункове значення рН, яке враховує тільки наявність у конденсаті СО₂. Розрахунок ведеться за наближеним співідношенням, а концентрація СО₂ у конденсаті приймається з врахуванням присосів охолоджувальної води, мг/л.

3.Якість теплоносіїв у конденсатно-живильному тракті

Стан теплоносіїв по гріючому середовищу та середовищу, що нагрівається, розраховуємо, розпочинаючи з середовища, що нагрівається, підігрівача.

3.1.Розрахунок концентрації домішок у конденсаті за підігрівачем.

У конденсаті за підігрівачем змінюється лише кількість заліза у наслідок

переходу продуктів корозії металу, з якого виконані трубки підігрівача, у конденсат та кількість іонів, що складають загальну жорсткість, у наслідок накипоутворення. Інші домішки залишаються майже незмінними.

Концентрацію заліза розраховуємо за слідуючим співвідношенням:

, мг/л

де - концентрація заліза у конденсаті після конденсатора перед підігрівачем, мкг/л;

- швидкість корозії заліза, мг/(м² год);

- поверхня підігрівача, м²;

- витрати конденсату, т/год.

Швидкість відкладень разраховуємо слідуючим чином:

,

де - швидкість (густина) відкладень, мг/(м² год);

- коефіцієнт, що залежить від виду накипу;

- середня концентрація домішки мг/л;

β_i - поправочний множник;

q_i - густина теплового потоку;

n- показник степеня.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

12

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Швидкість корозії для нержавіючих хромонікеливих аустенітних сталей

(j_к у мг/(м²год)):

Концентрацію іонів (Ca²⁺ + Mg²⁺) розраховуємо за співвідношенням:

,мг/л

де – концентрація іонів (Ca²⁺ + Mg²⁺) у конденсаті після конденсатора перед підігрівачем;

- швидкість (густина) відкладень, мг/(м² год);

- поверхня підігрівача, м²;

- витрати конденсату, т/год.

Розрахунок проводимо аналогічно, як і для домішок заліза, послідовними наближеннями.

Виходячи з отриманних даних можна зробити слідуючі висновки. На виході з підігрівача у конденсаті збільшується кількість заліза, але не набагато, тому що трубки підігрівача виконані із 1Х18Н10Т. Іони Ca та Mg в підігрівачах відкладаються у незначній кількості.

3.2.Розрахунок концентрації домішок у середовищі, що гріє (парі), за підігрівачем.

У парі будуть змінюватися лише домішки заліза у наслідок переходу продуктів корозії у гріюче середовище, інші домішки змінюватися не будуть.

Концентрацію заліза розраховуємо за співвідношенням:

, мг/л

де - концентрація заліза у конденсаті після конденсатора перед підігрівачем, мкг/л;

- швидкість корозії заліза, мг/(м² год);

- поверхня підігрівача, м²;

- витрати конденсату, т/год.

Концентрація заліза у парі значно більша, аніж у конденсаті. І це дійсно так, тому що температура пара набагато перевищує температуру конденсата, а це інтенсифікує процес корозії металу.

Розрахунок довжини міжпромивного періоду виконується за співвідношенням:

де - максимально допустима величина відкладень, 50 г/м²;

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

13

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

j_i - швидкість відкладень і-го компоненту для найбільш напруженого елемента, мг/(м² год).

годин або 1157 діб

Таким чином, промивку парогенератора необхідно буде проводить один раз на три роки, що не є економічно доцільним і тому потребується обов’язкова корекція теплоносія.

Розрахунок домішок по гріючому на нагріваючому середовищі приведен у таблиці 4.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

15

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Розрахунок водно-хімічних показників води та пари парогенеруючих пристроїв

Вихідні дані

- продуктивність парогенератора по парі, D_п =1760 кг/с;

- поверхня нагріву 5045м² ;

- діаметр 16мм і довжина труб 11,3 м;

- діаметр корпусу парогенератора 4000 мм та висота рівня води у ньому 550мм;

- тиск у першому контурі 15,7 МПа;

- тиск у парогенераторі 6,48МПа;

- температура живильної води 223 ^оС;

- температура насичення 278,5 ^оС;

- початкова температура води першого контуру 322 ^оС;

- кінцева температура води першого контуру 289 ^оС;

- середній коефіцієнт теплопередачі у парогенераторові k =5375Вт/(м² К)

Графік зміни температур

Для наглядності розрахунків та полегшення їх розуміння будуємо схему зміни температур теплоносіїв у парогенераторові впродовж поверхні теплообміну (рис.1)

t

А_і/А_пг

t_s=278,5 ^оС

t_пгв1=322^оС

t_пгв2=289^оС

Рис.1 Схема зміни температур у парогенераторові

Розрахунок теплових нагрузок

Головні зміни теплових нагрузок у парогенераторові відбуваються впродовж парогенеруючих трубок, що пов´язано з зменшенням температури гріючої води і відповідно зменшенням температурного напору. Інтенсивність теплообміну при цьому змінюється в незначній мірі тому вважаємо її незмінною (k = k_ср).

Розрахунок виконуємо для середнього перетину.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

16

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

Біля горячого колектору: q_гк = k ∆t_гк =5375*43,5=233,8к Вт/м²;

Біля холодного колектору: q_хк = k ∆t_хк =5375*10,5=56,4кВт/м²;

Тут ∆t_гк – різниця температур між водою першого контуру на вході та температурою насичення у парогенераторові, ∆t_хк - різниця температур між водою першого контуру на виході та температурою насичення у парогенераторові.Всі ці величини наглядно представлені на рис.1.

Розрахунок швидкості корозії

Трубки та колектори парогенератора виконуються із високолегірованої нержавіючої сталі, тому тут можливо використати рівняння

=0,496 мг/(м² ч).

Ступінь концентрування для усього паргенератора домішок, що не змінюються

Ступінь концентрування z = (1+р)/(р+К_с +ω),

де, К = (r¢¢/r¢)ⁿ - рівноважний коефіцієнт розподілу домішки між парою та водою, що характеризується координаційним числом n.

w - вологість пари, яка приймається згідно до норм що наводяться у ПТЕ. Наближено можливо приймати для ПГ АЕС - 0,25 %;

р - продувка ПГ, вибирається в залежності від типу ПГ, як нормативна величина, за звичай 0,5 %;.

Тоді концентрація цих домішок у парогенераторній воді: С_кв = С_жв Z.

Концентрація домішок у парі: С_л = С_кв (К +w).

	Розрахунок по Na	Розрахунок по Cl
К	9,68*	9,68*
z
Св , мкг /л
Сп , мкг /л	6,93	4,43

Ступінь концентрування та концентрація у котловій воді для домішок, що змінюються (наприклад Са, Fe,Cu)

Z_і = (1+р)/(р+К_с +ω) + ((j_кη_к·- j₀)F_к/(D_п С_жв (р+К_с +ω)),

де, С_жв - концентрація домішки, у живильній воді, мкг/кг;

j₀ та j_к - швидкість, відповідно, накипоутворення та корозії у мг /(м²ч).

К_с = (r¢¢/r¢)ⁿ - рівноважний коефіцієнт розподілу домішки між парою та водою, що характеризується координаційним числом n.

w - вологість пари, яка приймається згідно до норм що наводяться у ПТЕ. Наближено можливо приймати для сучасних блоків 0,02... 0,05%, для ПГ АЕС - 0,25 %;

р - продувка ПГ, вибирається в залежності від типу ПГ;

F_к – поверхня парогенератора, м²;

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

17

КР “Розрахунок показників ВХР для АЕС з ВВЕР 1000 МВт”    

D_п – продуктивність ПГ по парі, т/год.

Використовуючи метод приблизних наближень розраховуємо концентрацію домішок у воді ПГ та парі.

	Розрахунок по Fe	Розрахунок по Ca	Розрахунок по Cu
К	0,13	3,43*	0,024
z
Св , мкг /л			51,9
Сп , мкг /л			1,38

Дата добавления: 2015-08-09