bilantul energetic al cne

6
BILANTUL ENERGETIC AL CNE DIAGRAMA SANKEY REACTORUL CONDUCTELE DIN PRIMAR GENERATORUL DE ABUR RANDAMENTUL SNPA DEBITUL DE CĂLDURĂ INTRAT ÎN SECUNDAR CONDUCTELE DIN SECUNDAR DEBITUL DE CĂLDURĂ LA CONDENSATOR: Q 2 RANDAMENTUL MECANIC AL TA RANDAMENTUL ELECTRIC RELATIV RANDAMENTUL BRUT LA BORNELE G.E. RANDAMENTUL NET AL CNE RANDAMENTUL CIRCUITULUI APĂ- ABUR CONCLUZII CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA Prof. Ilie PRISECARU 2008 30

Upload: lucian922

Post on 28-Jun-2015

183 views

Category:

Documents


12 download

TRANSCRIPT

Page 1: bilantul energetic al CNE

BILANTUL ENERGETIC AL CNE DIAGRAMA SANKEY

REACTORUL CONDUCTELE DIN PRIMAR GENERATORUL DE ABUR RANDAMENTUL SNPA DEBITUL DE CĂLDURĂ INTRAT ÎN SECUNDAR CONDUCTELE DIN SECUNDAR DEBITUL DE CĂLDURĂ LA CONDENSATOR: Q2RANDAMENTUL MECANIC AL TA RANDAMENTUL ELECTRIC RELATIV RANDAMENTUL BRUT LA BORNELE G.E. RANDAMENTUL NET AL CNE RANDAMENTUL CIRCUITULUI APĂ- ABUR CONCLUZII

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 30

Bilanţul energetic pune în evidenţă pierderile de energie ale CNE. Bilanţul energetic indica locul şi mărimea pierderilor de putere şi deci abaterile faţă de primul principiu al termodinamicii. Se poate întocmi pentru o schema schemă termică de proiect pe baza datelor calculate sau pentru o instalaţie în funcţiune. Monitorizarea CNE în funcţiune conduce la scăderea pierderilor si inerent la creşterea eficientei centralei.
Page 2: bilantul energetic al CNE

REACTORUL Căldura produsă în RN în paranteze valorile pentru U1 Cernavoda

• 93 % - direct din fisiune ( 2015 MWt , 92,4%) • 6 % - dezintegrarea produselor de fisiune (136 MWt ≈6,2 %) • <1 % - de la pompele de circulaţie din circuitul primar (17 MWt ≈ 0,8 %) • PHWR – 600 CANDU are Pt=2180 MWt, 17 MWt fiind introduşi în RN de Pcirc.

Randamentul reactorului nuclear

Raportul dintre căldura evacuată din reactor şi căldura produsă prin fisiune. ( Q0 – QR = 2180- 124 = 2056; ηR =2056/2180)

0

0

QQQ R

R∆−

• La CNE PWR şi BWR – moderatorul este în acelaşi timp şi agentul de răcire. • Pierderile de căldură spre mediu :

- protecţie biologică (strat 2- 3 metri beton) - răcirea vasului RN (numai la VVER – 440 ) - răcirea altor elemente (bare de reglare)

Nu apar pierderi prin răcirea moderatorului şi combustibilul scos din RN.. Pierderile de căldură la PWR, BWR sunt mici (< 1 %) ηR ≈1

• La CNE PHWR- CANDU există pierderi prin : - moderator (diferit de AR)

- sistemul de protecţie – protecţie de capăt(apă şi bile din oţel ; Puţ de beton – umplut cu apă %31,94

21801242180

0

0 =−

=∆−

=Q

QQ RRη

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 31

Page 3: bilantul energetic al CNE

REACTORUL(2)

PIERDERI DE CALDURA ÎN RN • (#1.) reprezintă 5 – 7 % din căldura produsă. • Se neglijează căldura evacuată cu fasiculele combustibile scoase calde din RN [15/zi]

PIERDEREA DE CĂLDURĂ ÎN MODERATOR • Căldura degajată în ZA se transmite AR

- LWR ; BWR ; PWR ≈ integral ηR=1 - la RN cu alt moderator decît AR ( PHWR; SGHWR; LWGR) o parte din căldură

se pierde în moderator.

PIERDERILE DE CĂLDURĂ ÎN CAZANELE ENERGETICE

Comparaţia cu randamentele cazanelor - energetice • Circuitul AT la RN este închis - fără pierderi de căldură şi/sau AT spre mediu ;

- La cazanele energetice :gazele arse ies din coş; pierderi de căldură; poluare

Randamente cazan : i

ji

QQQ ∑∆−

lignit ηc = 87 – 89 % ; cărbuni superiori ηc = 90 – 92 % păcură ηc = 91 – 93 % ; gaze naturale ηc = 93 – 94 %

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 32

Page 4: bilantul energetic al CNE

CONDUCTELE DIN CIRCUITUL PRIMAR

Randamentul conductelor din primar

R

Rcdcd QQ

QQQ∆−

∆−∆−=

0

101η CANDU: %56,99

124218012492180

1 =−−−

=cdη

∆Qcd1 – are valori ridicate: cd izolate termic;scurte, etanşe

o prin izolaţia termică 3 MWt o prin pierderea de AR (D2O) 6 MWt rezultă ∆Qcd1 = 9 MWt

Pierderile D2O ~2kg/h; În costul energiei electrice ≈ 5 %

GENERATORUL DE ABUR

Randamentul GA

GAR

GARcdcd QQQ

QQQQ∆−∆−

∆−∆−∆−=

0

101η

CANDU: - prin suprafaţă - prin purjă

%9,992047

22047=

−=GAη

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 33

Page 5: bilantul energetic al CNE

Randamentul Sistemului Nuclear de Producere a Aburului ηSNPA - arată partea din căldură produsă în RN care ajunge în aburul viu

%8,93• CANDU : 1 == GAcdRSNPA ηηηη • LWR : ηSNPA= 97 %

Debitul de căldură intrat în circuitul secundar : Q1 Q1= Q0 ηNSPA = Q0 ηR ηcd1 ηGA = 2180 . 0,938 = 2045 [ MWt ] (CANDU)

CONDUCTELE DIN CIRCUITUL SECUNDAR

Conducte lungi , diametre mari CANDU : ηcd2 ≈ 0,987 ; Qcd2 = (1-ηcd2)Q1 = 25 [ MWt ] ; Q1t = Q0 ηNSPA ηcd2 = Q1 ηcd2 = 2020 [MWt]

Debitul de căldură la intrarea în condensator : Q2 Q2 = Q1t ( 1- ηt ) = 2020 (1 – 0,3643) ≈ 1300 [ MWt ] Reprezintă aproximativ 65 % din căldura intrată în TA, se evacuează în condensator.

Randamentul mecanic al TA; Randamentul GE ηm = 0.98 – 0.99 % ; ∆Qm = 10 [ MWt ]; După tipul răcirii ( aer, H2 , H2O) ; ηg = 0.99 %

Randamentul electric relativ ηer = ηm ηg ηt

Randamentul brut la bornele g.e. 210

cdGAcdRgmtbCNE

b QQ ηηηηηηηη ==

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 34

Page 6: bilantul energetic al CNE

Consumul specific al serviciilor proprii

l

SPe

b

SPbSP P

PPQ

QQ −=

∆−=−= εη 1 ;

l

SP

b

SP

PP

QQ

=∆

Randamentul net al CNE (la ieşirea din CNE)

)1(210

εηηηηηηηηηηηη −=== trCNEbtrSPgmtcdGAcdR

lCNEnet Q

Q

Randamentul circuitului apă- abur 1QQb

ciclu =η

La CNE cu 1 circuit ( BWR, LWGR, SGHWR ) : trSPgmtcdRCNEnet ηηηηηηηη =

La CNE cu 3 circuite ( FBR ) : SCHcdFrSPgmtcdR

CNEnet ηηηηηηηηηη 3=

CONCLUZII

CNE, an IV Bilantul energetic al CNE cu abur UPB, Fac. ENERGETICA

Prof. Ilie PRISECARU 2008 35