張海杰

中圖分類號：F272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號：1674-1145（2018）2-000-01

摘 要 壓水堆核電廠當(dāng)中，二回路管道系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，直接關(guān)系到核電廠的整體運(yùn)行效益?；诖耍疚木蛪核押穗姀S二回路管道系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，在明確壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)熱效率計(jì)算方法的前提下，對影響二回路管道系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性的幾點(diǎn)因素進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化對策。

關(guān)鍵詞 壓水堆核電廠 二回路管道系統(tǒng) 熱效率

明確壓水堆核電廠管道熱效率的影響因素，有利于從中獲得減少管道熱損失的可靠途徑，進(jìn)而降低核電廠的發(fā)電成本，提高電場運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由此可見，應(yīng)該從多個(gè)角度出發(fā)，細(xì)致分析壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，提升蒸汽發(fā)生器出口熱量的利用率，盡量降低管道中不可避免的熱損失，這對提升電場熱效率能夠起到重要作用。

一、壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)熱效率計(jì)算

某壓水堆核電廠，采用990MW核電機(jī)組，其中二回路工質(zhì)在蒸汽發(fā)生器的吸熱量，由兩部分組成，分別是主蒸汽和排污工質(zhì)，熱效率計(jì)算公式如下：

QSG2=Dsg（hsg-hfw）+Dbl（hbl-hfw）

式中的Dsg與Dbl分別表示主蒸汽流量以及蒸汽發(fā)生器的排污水流量（單位：kg/s）；而hsg、hfw以及hbl，則分別表示蒸汽發(fā)生器的出口主蒸汽焓、入口給水焓和排污水的焓（單位：kJ/kg）。

而關(guān)于管道損失，計(jì)算公式如下：

ΔQP=ΔQP1+ΔQP2+ΔQP3+ΔQP4+ΔQP5

其中，ΔQP1、ΔQP2、ΔQP3、ΔQP4、ΔQP5分別表示主蒸汽管道散熱損失和疏水閥泄漏造成的熱損失、給水管道散熱損失、廠用蒸汽所產(chǎn)生的熱損失、蒸汽發(fā)生器排污產(chǎn)生的熱損失。

二、二回路管道系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性的影響因素及優(yōu)化對策

（一）二回路管道系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性的影響因素分析

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，蒸汽管道的泄漏量增加，會(huì)影響蒸汽動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的循環(huán)熱效率隨之增加，進(jìn)而降低管道的熱效率；當(dāng)熱效率的降低幅度，大于循環(huán)熱效率的升高幅度時(shí)，壓水堆核電廠的全長熱效率就會(huì)呈現(xiàn)為下降趨勢。而主管道的散熱損失，則會(huì)同步影響二回路管道系統(tǒng)的循環(huán)熱效率與管道熱效率降低。廠用蒸汽所產(chǎn)生的熱損失，會(huì)造成二回路管道系統(tǒng)的管道熱效率降低，但蒸汽動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置的循環(huán)熱效率會(huì)有一定程度的升高，與蒸汽管道泄露損失相同，當(dāng)熱效率的降低幅度，大于循環(huán)熱效率的升高幅度時(shí)，壓水堆核電廠的全長熱效率就會(huì)呈現(xiàn)為下降趨勢。給水管道的散熱損失，僅僅會(huì)引發(fā)管道熱效率降低，對其余結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生影響。若壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)采用可再生熱交換器，當(dāng)蒸汽發(fā)生器的排污量增加時(shí)，蒸汽動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)當(dāng)中的循環(huán)熱效率將會(huì)隨之降低；若采用非再生熱交換器，熱效率則相應(yīng)升高。與此同時(shí)，隨著排污量的增加，無論采用何種熱交換器，管道熱效率都會(huì)降低，但采用可再生熱交換器的系統(tǒng)，其熱效率降低幅度相對更小。

針對上述分析，能夠進(jìn)一步理解各類管道損失對壓水堆核電廠，全場熱效率的影響激勵(lì)，有利于進(jìn)一步挖掘該類電廠的節(jié)能潛力，明確節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用方向。

（二）蒸汽發(fā)生器排污熱量及其回收利用

壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)中，管道效率與蒸汽動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的循環(huán)熱效率，是影響系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的主要因素，而蒸汽發(fā)生器排污及其回收利用，是降低兩種熱損失的主要探究途徑。

首先，蒸汽發(fā)生器排污熱量的回收利用，需要通過蒸汽發(fā)生器排污水熱交換器來完成，對于可再生熱交換器與非可再生熱交換器的應(yīng)用，相關(guān)優(yōu)化策略存在一定差異。以現(xiàn)階段常用的可再生熱交換器為例，其熱平衡方程如下：

Dbl（hbl-hbl）=Df（hf-hf）

式中的Dbl表示蒸汽發(fā)生器的排污量（單位：kg/s）；hbl、hbl分別表示發(fā)生器的排污水焓值和熱交換器的排污水焓值（單位：kJ/kg）；Df表示可再生交換器的凝結(jié)水流量（單位：kg/s）；hf、hf則分別表示離開熱交換器的凝結(jié)水焓值和熱交換器入口的凝結(jié)水焓值（單位：kJ/kg）。

針對蒸汽發(fā)生器排污熱量及其回收利用的優(yōu)化，經(jīng)過長時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，與優(yōu)化方案實(shí)踐對比，得出的對比結(jié)果顯示，當(dāng)凝結(jié)水抽取量為1.5%時(shí)，同步實(shí)現(xiàn)排污熱量回收到除氧器，即可實(shí)現(xiàn)電場熱效率最高的節(jié)能優(yōu)化效果[2]。綜合經(jīng)濟(jì)性與安全性，控制凝結(jié)水抽取份額為2.5%，并將其經(jīng)過可再生熱交換器加熱，最后將得到的凝結(jié)水打入除氧器，是最具可行性與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的優(yōu)化方案。

三、結(jié)語

綜上所述，在壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)當(dāng)中，管道的熱效率受到多種因素的影響，有效控制蒸汽發(fā)生器排污量及其回收利用效果，能夠顯著提升系統(tǒng)的熱效益，提升節(jié)能效果，進(jìn)而提升電場運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。因此，要重視壓水堆核電廠二回路管道系統(tǒng)當(dāng)中蒸汽發(fā)生器排污量及其回收的有效優(yōu)化，制定最佳方案，促使全廠熱效率，即熱經(jīng)濟(jì)性得到綜合提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱鋼梁，常婷，湯玉平，楊宇.壓水堆核電廠二回路水壓試驗(yàn)常見問題淺析[J].科技視界，2016（18）：241+255.

[2] 湯臣杭.壓水堆核電廠蒸汽發(fā)生器支承設(shè)計(jì)及特點(diǎn)[J].科技視界，2014（15）：264+318.