内陆二次循环供水核电站冷端优化关键参数分析

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1、第53卷第5期汽轮机技术Vol_53No．52011年l0月TURBINETECHNOLOGYOct．2Ol1内陆二次循环供水核电站冷端优化关键参数分析侯平利，武树成，戴明明，石建中，胡友情，商显有(中广核工程有限公司，深圳518000)摘要：使用内陆核电机组冷端优化计算程序对内陆二次循环供水核电站冷端系统中的凝汽器换热管内流速、冷却水倍率、冷却塔面积、单双背压、低压缸数等关键参数对冷端系统技术经济性的影响进行了定量分析，计算结果首次揭示了这些参数对技术经济性影响的规律，对内陆核电站冷端系统优化配置具有重要指导意义。关键词：核电站；汽轮机；冷端优化；背压；低压缸分类号：TK264

2、．1文献标识码：A文章编号：1001-5884(2011J05-0378-03AnAnalysisoftheKeyParametersfortheTurbineCold．endOptimizationofInlandNuclearPowerPlantHOUPing—li，WUShu—cheng，DAIMing—ming，SHIJian-zhong，HUYou—qing，SHANGXian-you(ChinaNuclearPowerEngineeringCompanyLtd．，Shenzhen518000，China)Abstract：Aquantityanalysiswasper

3、formedfortheeffectofthekeyparameterssuchastheflowvelocityinsidethecondensertube，thecoolingwaterratio，thecoolingtowerarea，single／doublebackpressure，thenumberoflowpressurecylindersonthetechnicaleconomicsoftheturbinecold—endbyusingofthesimulationcode．Thecomputedresultsrevealedthedisciplinethatho

4、wtheparametersaffectthetechnicaleconomicsanditisofimportancetoguidetheoptimiza—tionoftheturbinecold—endofinlandnuclearpowerstation．Keywords：nuclearpower；stationturbine；cold—endsystem；economic；analysisoftechnology0前言1冷端系统优化方法对于核电机组，因排汽量较同容量的火电机组大很内陆核电站冷端优化的范围指由汽轮机末级至循环水多，冷端条件对机组出力、设备投资及运行经济性影响

5、较大。系统、淋水塔系统，包括机组低压缸数目ⅣLP、背压类型、所以根据不同的厂址条件(南北方循环冷却水温差异)，对核最佳背压P、冷却塔数目、大塔面积F。、冷却倍率m(或冷电汽轮机进行冷端优化，选择合适的背压、机型具有极其重却水流量G)、凝汽器面积、换热管内流速u、换热管长L、要的意义。管径D0、壁厚等。冷端优化范围、参数之间的关系如图1核电厂冷端优化的目的在于综合考虑机组的投资、运行所示。费用，电厂收益，以获得最佳的经济效益。内陆核电与沿海直流核电站的冷端系统有所差别，主要体现在冷却塔上。对于内陆核电站，冷却水倍率与进水温度受到一定冷却塔面积的制约，相互影响，不同于沿海核电站，其倍

6、率、进水温度互相无关。再者，由于双低压缸、三低压缸机组额定功率的差异，经济性对比当中冷却塔的投资成本就显得比较重要。所以内陆核电冷端优化的特点不同于沿海核电机组。本文采用内陆核电站单、双背压机组冷端优化计算程序，对冷端系统主要参数，包括低压缸数(双低压缸、三低压缸)，背压类型(单、双背压)，凝汽器管内流速，冷却塔面积，冷却水倍率等进行了分析，从而确定较为合理的冷端配置，对整个图1冷端系统简图工程确定最优方案提供参考。收稿日期：2011-02-16基金项目：中广核工程公司科技创新课题《常规岛系统设计核心软件平台开发》资助。作者简介：侯平利(1976)，男，安徽蚌埠人，西安交通大学动

7、力机械及工程热物理专业博士毕业，研究方向为电站热力系统及设备。第5期侯平利等：内陆二次循环供水核电站冷端优化关键参数分析379对冷端系统各环节变量进行技术经济性优化、评价的变年费用最小法计算公式为量有12个，用公式表示如下：NF=P(AFCR)+。(5)NF=，(Nu,，TP，P6，Na，，ra，U，Fc，L，tl，D0，)(1)式中，ⅣF为年费用值；P总投资现值；AFCR为年固定分摊其中^为最小年费。率；为年运行费，包括循环水泵电费及微增出力收益。双背压凝汽器对应的低压缸分别为