calculul termic al circuitului secundar pentru cne de tip candu 6 in diferite configuratii de...

7/21/2019 Calculul Termic Al Circuitului Secundar Pentru CNE de Tip CANDU 6 in Diferite Configuratii de Preincalzire Regener

1/62

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DINBUCURE TI FACULTATEA DE ENERGETICCATEDRA DE PRODUCERE I UTILIZARE A

ENERGIEI

PROIECT DE DIPLOMCalculul termc al crcutulu !ecu"#ar $e"tru

CNE #e t$ CANDU % " #&ertec'"&(urat #e $re"cal)re re(e"erat*a

COORDONATOR TIIN+IFIC,As.Dr.Ing. ANDREI BUDU

ABSOLVENT,

BOCIOAG N RADU

BUCURE TI-./-

1. Date constructive i func ionale ale CNE de tip CANDU 6

........................3 1.1. Introducere ................................................................................................3

0


2/62

1.2. Sistemele principale ale CNE ...................................................................4 1.2.1. Reactorul ...................................................................................4 1.2.2. Sistemul primar de transport al cldurii (SPTC) ........................4 1.2.3. eneratorii de a!ur .................................................................................." 1.2.4. Pompe primare ........................................................................................." 1.2.". Sistemul moderator ..................................................................."

1.2.#. Sistemul de manipulare com!usti!il .........................................." 1.2.$. Circuitul secundar .....................................................................# 1.2.%. Tur!o&eneratorul .......................................................................# 1.2.'. Sistemul de control al centralei .................................................# 1.2.1. Sisteme speciale de securitate .................................................$ 1.2.11. Sisteme de proces i ser*icii comune ......................................$ 1.3. Structura +onei acti*e ...............................................................................$ 1.3.1. Com!usti!ilul nuclear ...............................................................$ 1.3.2. ,oderatorul - 2/ ...................................................................%

1.3.3. 0&entul de rcire- 2/ ............................................................% 1.3.4. 0nsam!lul reactor .....................................................................' 1.3.". asul Calandria ......................................................................................1 1.3.#. Protecia de capt (!iolo&ic) ................................................................11 1.3.$. Cesonul calandria .................................................................................11 1.3.%. 0nsam!lul canal com!usti!il ...................................................112. Descrierea circuitului secundar al CNE de tip CANDU 6 ........................13 2.1. eneratorul de a!ur ........................................................................................13 2.1.1. 0 cu circulaie natural0 *erticale cu e*i 5n 6orm de 7 ......13 2.1.2. Elemente de proiectare pentru &eneratorul de a!ur C0N7 # ..........1# 2.1.3. 0le&erea presiunii a!urului ...........................................................1$ 2.1.4. Re&larea ni*elului de ap din &eneratorul de a!ur ........................1$ 2.2. Sistemul de a!ur *iu ...............................................................................1' 2.3. Sistemul de ocolire tur!in .....................................................................1' 2.4. Tur!ina ...................................................................................................2 2.". Sistemul de ap de alimentare a &eneratoarelor de a!ur ........................21 2.#. Condensatorul .........................................................................................22 2.$. Instala ia de *id .......................................................................................2" 2.%. Sistemul de pre5ncl+ire re&enerati* .....................................................2"

2.'. Pre5ncl+itoare de 8oasa presiune P9P .....................................................2# 2.1. e&a+orul .............................................................................................2$ 2.11. Pre5ncl+itoarele de 5nalt presiune PIP ...............................................2% 2.12. Sistemul de condensat principal ...........................................................2% 2.13. Sistemul de a!ur *iu i tur!o&eneratorul .....................................................2'3. Calculul termodinamic al parametrilor circuitului secundar nconfiguraia 3! 1" ....................................................................................32 3.1. ate de proiect ........................................................................................32 3.2. Calculul circuitului termic secundar .......................................................32

3.2.1. Parametrii de condensare ai a!urului ............................................32 3.2.2. Circuitul de pre5nc:l+ire re&enerati*: ...........................................34

1


3/62

3.2.3. estinderea a!urului 5n tur!in: .....................................................3$ 3.2.4. Sta!ilirea parametrilor a!urului la pri+e ........................................4 3.2.". Calculul separ:rii de umiditate ......................................................4 3.2.#. Coreciile punctului 6inal al destinderii .........................................41 3.2.$. Calculul de!itelor de a!ur la pri+e .................................................42 3.2.%. Calculul indicilor de per6orman: ..................................................44

#. Calculul termodinamic al parametrilor circuitului secundar nconfiguraia #! 1" ....................................................................................4# 4.1. ate de proiect ........................................................................................4# 4.2. Calculul circuitului termic secundar .......................................................4# 4.2.1. Parametrii de condensare ai a!urului ............................................4# 4.2.2. Circuitul de pre5nc:l+ire re&enerati*: ...........................................4% 4.2.3. estinderea a!urului 5n tur!in: ....................................................." 4.2.4. Sta!ilirea parametrilor a!urului la pri+e ........................................"3 4.2.". Calculul separ:rii de umiditate ......................................................"4

4.2.#. Coreciile punctului 6inal al destinderii ........................................."4 4.2.$. Calculul de!itelor de a!ur la pri+e ................................................."" 4.2.%. Calculul indicilor de per6orman: .................................................."$

1.Date constructive i func ionale ale CNE de tip CANDU 6

2


4/62

1.1."ntroducere

C0N7 este acronimul de la C0Nada euterium 7ranium. ;ilieraC0N7 6olosete ca moderator (si a&ent de rcire) apa &rea i com!usti!il uraniunatural. la presiune atmos6eric> este str!tut de tuburile depresiune> ori+ontale> care coninfasciculele de combustibil.7n RN Candu #cuprinde 3% canale de com!usti!il. ?2@

7tili+area e6icient a neutronilor 5n RN Candu permite 6olosirea uraniuluinatural drept com!usti!il. 7raniul natural> comparati* cu uraniul 5m!o&ait estesimplu de prelucrat pentru a o!ine ansam!luri de com!usti!il 6ascicule. 0ceste6ascicule de com!usti!il sunt uor de produs 5n arile care au RN CanduA 0r&entina>Rom=nia> Coreea au propriile 6a!rici de com!usti!il care le asi&ur necesitaileinterne. Reactoarele nucleare C0N7 permit 5ncrcareaBdescrcareacom!usti!ilului 5n 6uncionare la plin sarcin. ?2@

0ceast operaie este asi&urat de dou masini telecomandate de manipularea com!usti!ilului> masini plasate la etremitile opuse ale calandrieiA una descarc6ascicule iradiate> 5n timp ce cealalt 5ncarc 6ascicule noi. 0ceasta elimin opririle

pentru re5ncrcare i permit o!inerea unor indici de utili+are superiori precum i unplus de suplee 5n pro&ramarea opririlor plani6icate pentru 5ntreinere i scurtareaacestora. ?2@

;iliala PDR a 6ost adoptat i de+*oltat 5n Canada pe !a+a unui pro&ramnuclear 5ncepand din anul 1'42> c=nd un &rup de specialiti a proiectat primulreactor nuclear cu ap &rea> numit


5/62

Spre deose!ire de o central pe com!usti!ili 6osili> CNE const 5n celtuielilecu com!usti!ilul (uraniu). Eplicaia const 5n 6aptul c mult mai mult ener&ie se

produce dintrun H& de uraniu dec=t dintrun H& de cr!une sau petrol. ?"@

De%avanta$ul economic

Const 5n costurile ridicate 5n in*estiie (aproimati* de 3 ori mai mari dec=tcele pentru o central clasic de aceeasi mrime). ?"@

&ecuritatea populaiei 'i a personalului de e(ploatare

;aa de centralele pe com!usti!ili 6osili la o central nuclear apare pro!lemaproteciei contra radiaiilor i a contaminrii> at=t pentru populaie c=t i pentrupersonalul centralei.

Ni*elul riscului pu!lic i pentru an&a8aii CNE este re6lectat de do+ele

maime admise de radiaii.Pentru populaieA 1mS*Ban (de 1 ori mai mici dec=t epunerile pro6esionalenormale).

Pentru personalul CNEA 2mS*Ban. ?"@

1.2.&istemele principale ale CNE

1.2.1.)eactorul

Reactorul const dintrun ansam!lu (*as) cilindric de oel ino (calandria)>introdus intro structur de !eton cptusit cu oel car!on i umplut cu ap uoar(cesonul calandria)> structura cu rol de protecie !iolo&ic (la radiaii) i rcire.

Calandria conine ap &rea moderator i re6lector> mecanismele de control areacti*itaii i 3% de canale de com!usti!il care conin 6asciculele de com!usti!il.0ceste 6ascicule de com!usti!il sunt spalateJ permanent de apa &rea - a&ent dercire> a6lat su! presiune 5n circuitul primar. ?"@

1.2.2.&istemul primar de transport al c*ldurii +&,C-

Scopul sistemului primar de transport al cldurii este de a circula apa &rea>a&ent de rcire> su! presiune prin canalele com!usti!ile 5n scopul prelurii cldurii

produse prin 6isiune 5n com!usti!il i de a o trans6era apei uoare> 5n &eneratoarelede a!ur.

Sistemul primar de transport al cldurii este 5mprtit 5n dou !ucle separate>prin 6iecare din ele circul=nd apa &rea. Pe 6iecare !ucl sunt dou pompe de

circulaie> dou &eneratoare de a!ur> dou colectoare de intrare i dou colectoare deieire. 0&entul de rcire intra i iese din 6iecare canal com!usti!il prin conducte

4


6/62

indi*iduale de alimentare (6ideri)> care *in dinspre sau se duc ctre colectoarele deintrare i ieire.

Proiectul pre*edere dou !ucle pentru a se crea posi!ilitatea ca 5n ca+urile&ra*e de pierdere a presiunii (de eemplu K/C0) s poat 6i i+olat !ucla de6ect.Cele dou !ucle> 5n mod normal> sunt conectate cu presuri+orul prin conducte dele&atur pre*+ute cu armturi de i+olare> ce se *or 5ncide 5n ca+ul unui K/C0>

pentru a i+ola !ucla a*ariat. ?"@ Temperatur intrareBie ire reactor 2## LCB31 LC Presiunea intrareBie ire reactor 11>13 ,PaB '>%' ,Pa Sarcin termic in 0 2#4 ,t

1.2.3.eneratorii de a/ur

eneratoarele de a!ur sunt identice> 6iecare constant dintrun 6ascicul de e*i*erticale 5n 6orm de 7 5ntors a6lat 5n interiorul unei mantale cilindrice. 0pa &rea

circul prin e*i 5n timp ce apa uoar circul prin manta. ?"@

1.2.#.ompe primare

Pompele primare sunt de tip *ertical> centri6u&ale> monoeta8ate> acionateelectric> o sin&ur aspiraie> re6ulare du!l. ,otorul este montat deasupra pompei ieste conectat la pomp printro cupl demonta!il. 0limentarea motoarelor

pompelor se 6ace prin clasa I> 1 H.Toate elementele componente ale sistemului de transport al cldurii sunt

amplasate 5n interiorul cldirii reactorului i sunt accesi!ile 5n timpul 6uncionrii.Componentele sistemului sunt dispuse simetric la 6iecare capt al calandriei

6iind situate la o cot mai ridicat dec=t *asul calandria. 0cest amplasament permitercirea com!usti!ilului prin con*ecie natural 5n ca+ul cand pompele primare i

pompele sistemului de rcire la oprire sunt indisponi!ile. ?"@

1.2.0.&istemul moderator

Neutronii produsi prin 6isiune sunt moderai (5ncetinii) de ctre apa &reamoderator. 0ceasta este circulat prin sisteme care o rcesc> puri6icat i controlea+concentraiile su!stanelor 6olosite pentru re&larea (a8ustarea) reacti*itii. ?"@

1.2.6.&istemul de manipulare com/usti/il

Sistemul de manipulare com!usti!il asi&ur re5ncrcarea reactorului cu6ascicule de com!usti!il proaspt> 6r a 5ntrerupe 6uncionarea acestuia.

0cest sistem este proiectat s 6uncione+e la toate ni*elurile de putere. e

asemenea sistemul asi&ur 6acilitai pentru manipularea i depo+itarea temporarat=t a com!usti!ilului proaspt c=t i a com!usti!ilului u+at sau de6ect. ?"@

5


7/62

1.2..Circuitul secundar

Circuitul secundar este un circuit a!urapa. 0!urul *iu antrenea+ tur!ina.

Circuitul de ap> 6ormat din 2 circuite principale> de condesat i ap de alimentare>alimentea+ cu ap &eneratoarele de a!ur 5n scopul producerii a!urului. ?"@ ;luid a!ur Presiune Btemperatur la intrarea 5n CIP 4>" ,PaB2# LC e!it 3$"%>1"2 tB e!it ap circula ie la condensator 4# m 3Bs id la condensator 4 HPa

1.2..,ur/ogeneratorul

Tur!o&eneratorul este compus din tur!ina cuplat la &eneratorul electric.Tur!ina cu a!ur este o unitate compus dintrun corp de 5n alta presiune i trei de

8oas presiune care eapea+ a!urul 5ntrun condensator cu *id pentru reali+areaunui randament termic maim.

Tur!ina este pre*a+ut cu pri+e nere&la!ile de prele*are a a!urului 5n scopulpre5ncl+irii re&enerati*e a apei de alimentare a &eneratoarelor de a!ur.

Condensatorul tur!inei este 6ormat din trei corpuri independente> c=te unul

pentru 6iecare corp de 8oas presiune al tur!inei.Ener&ia mecanic a tur!inei este trans6ormat 5n ener&ie electric cu a8utorul&eneratorului electric.

eneratorul electric de tip sincron 6urni+ea+ curent alternati*> la un ni*elmediu de tensiune (24H). ?"@

1.2..&istemul de control al centralei

Sistemul de control al centralei este pre*+ut s asi&ure supra*e&ereaparametrilor i a sistemelor at=t 5n 6uncionarea normal c=t i 5n ca+ul strilortran+itorii de 6uncionare i s menin *alorile acestor parametri 5n limite admise.

Componentele principale ale sistemului de control ale centralei sunt doucalculatoare de proces cuplate la sistemele tenolo&ice ale centralei> oricare din celedou calculatoare 6iind capa!ile sa asi&ure controlul unitii.

Mn ca+ul indisponi!ilitii camerei de comand principale> controlul unitiieste asi&urat din camera de comand secundar. ?"@

6


8/62

1.2.14.&isteme speciale de securitate

Sistemul de oprire rapid nr.1 Sistemul de oprire rapid nr.2 Sistemul de rcire la a*arie a +onei acti*e Sistemul de an*elopare.

0ceste sisteme> necesare pentru aducerea i meninerea centralei 5n stare sta!ildup accident> tre!uie sa 5n deplineasc urmtoarele 6unciiA

/prirea i meninerea 5n stare oprit a reactorului Mn deprtarea cldurii re+iduale Kimitarea eli!errilor radioacti*e 5n mediul 5n con8urtor. ?"@

1.2.11.&isteme de proces 'i servicii comune

Sistemele de proces i ser*icii comune includA Sistemul de ap de ser*iciu Sistemu de ap de circulaie Sistemul de ap deminerali+at Sistemul de protecie la incendiu Sistemul de ap pota!il Sistemul de colectare scur&eri radioacti*e> neradioacti*e Sistemul de 5ncl+iare> *entilaie> condiionare aer

Sistemul de aer comprimat Sistemul de reconcentrare a apei &rele. ?"@

1.3.&tructura %onei active

Componentele caracteristice ale unui reactor sunt com!usti!ilul> moderatoruli a&entul de rcire.

Reactorul C0N7 utili+ea+A Com!usti!il - uraniu natural

7


9/62

,oderator - ap &rea 0&ent de rcire- ap &rea. ?"@

1.3.1.Com/usti/ilul nuclear

Prin arderea lui 5n reacia de 6isiune se produce ener&ie termic conine .$O'2723" i+otop 6isiona!il i ''.3O '2723% i+otop ne6isiona!il cu neutroni termici.

7raniul pur este un metal care are conducti*itate termic mare (lucruimportant pentru rcire) i densitate mare. in ne6ericire> el are proprietai mecanicesla!e 5n condiii de iradiere i ast6el> 6olosirea sa 5n calitate de com!usti!il 5nreactoare a 6ost a!andonat 5n 6a*oarea unei mase ceramice> oid de uraniu (7/2)>5n ciuda densitii mai mici i a sla!ei conducti*iti.

Pastilele de uraniu> o!inute prin sinteti+are> sunt ae+ate una peste alta 5n trun tu! cu perei su!iri de 13mm diametru> care are dopuri sudate la am=ndoucapetele> pentru a 6orma un ansam!lu etan numit element combustibil.

7n element com!usti!il conine 3 de pastile de com!usti!il. 7n ansam!lu6ormat din 3$ de elemente com!usti!ile dispuse 5n 4 inele concentrice> care ausudate la capete piese de ri&idi+are> se numestefascicul de combustibil. ?"@

;i&ura.1. Pre+int alcatuirea unui 6ascicul de com!usti!il. ?4@

1.3.2.5oderatorul D27

8


10/62

0re rolul de a 5ncetini *ite+a neutronilor rapi+i su6icient ca ei s produc altereacii de 6isiune. 0ceast moderare a neutronilor se datorea+ ciocnirilor elastice iinelastice cu nucleele moderatorului. ?"@

1.3.3.Agentul de r*cire D27

Preia i transport cldur &enerat 5n procesul de 6isiune> la &eneratoarele dea!ur

Proiectul C0N7 presupune separarea apei &rele moderator de apa &reaa&ent de rcire> prin 6olosirea tu!urilor de presiune. asul reactorului este str!tut

pe ori+ontal de tu!urile de presiune> 6asciculele de com!usti!il 6iind dispuse 5ninteriorul tu!urilor de presiune. (eista 12 6ascicule de com!usti!il 5n 6iecare tu! de

presiune). Tu!urile de presiune se a6l 5n interiorul tu!urilor Calandria.0ceast separare permite ca temperatura i presiunea moderatorului s 6iesc+ute asi&ur=nd un mediu corespun+tor pentru 6uncionarea mecanismelor decontrol reacti*itate. e asemenea> aceast seprare nu implic 6olosirea unui *as de

presiune> care este di6icil de reali+at din punct de *edere tenolo&ic i asi&ur 5ncrcarea cu com!usti!il proaspt la orice ni*el de putere a reactorului. ?"@

1.3.#.Ansam/lul reactor

Este alctuit dinA

7n *as cilindric> *asul calandria> supus la presiuni sc+ute din oel ino ou protecii de capt (con6ecionate tot din oel ino> umplute cu !ile de

oel car!on cu diametrul de $mm> rcite cu D2/)> penetrate ori+ontal de3% de tu!uri de reea

3% de tu!uri calandria din care stra!at +ona acti*> conin=ndtu!urile de presiune la interior (canale com!usti!ile)

3% de ansam!le canal com!usti!il montate 5ntro reea ptratic ispo+iti*ele (mecanismele) de control reacti*itate care penetrea+

*ertical i ori+ontal cesonul calandria 5n scopul controlului reactorului iopririi 5n si&uran

Coneiuni 5n *ederea e*acurii cldurii produse 5n moderator Coneiuni pentru apa usoar din proteciile de capt i cesonul calandria.

?"@

9


11/62

;i&ura.2. 0nsam!lul reactorului C0N7 #. ?4@

1 *asul calandria 2 plac tu!ular 3 - tu!uri calandria 4 - inel de 5ncastrare " - plac tu!ular spre ,I # - tu!uri reea protecie $ - e*i pentrurcirea proteciei de capt % - 6iltru intrare - iesire ' - !ile de protecie din oel 1

- 6itin&uri terminale 11 - 6ideri 12 - e*acuare moderator 13 - admisie moderator14 - unitate detectoare 6lu ori+ontal 1" - camer de ioni+are 1# - protecie contracutremurelor 1$ - perete ceson calandria 1% - conduct epansiune moderator

1' - plci dia6ra&m de protecie 2 - e*i reducere presiune 21 - disc proteciesuprapresiune 22 - du+e control reacti*itate 23 - ori6iciu de o!ser*are 24 - !arede oprire 2" - !are de a8ustare ( re&lare) 2# - !are de control 2$ - unitate decontrol +onal 2% - unitate detectoare 6lu *ertical 2' - du+e pentru in8ecie delicid a!sor!ant.

1.3.0.8asul Calandria

Este un re+er*ol cilindric> ori+ontal 6iind din oel inoida!il cu diametrul de$.#m. asul are plci tu!ulare la iesire 5n care se termin tu!urile calandria i6ormea+ proteciile de capt.

10


12/62

asul calandria se spri8in 5n perei de !eton ai cesonului calandriei prinintermediul proteciilor de capt. ?"@

1.3.6.rotecia de cap*t +/iologic*-

Se compune din 2 placi tu!ulare interne i eterne> reeaua de tu!uri i o

manta cilindric eterioar toate eecutate din oel inoida!il. 0cest ansam!lu areun diametru de #.$"m i .'1m &rosime. Eist cate unul la 6iecare capt alcalandriei. Spaiul de 8ur impre8urul reelei de tu!uri i 5ntre placile tu!ulare esteumplut cu !ile din oel car!on cu diametrul de $mm rcite cu ap uoar> care estecirculat 5n continuu. ?"@

1.3..C9esonul calandria

Este o structur re&ulat din !eton armat> susinut de o 6undaie tot din !eton

armat> &rosimea minim a peretelui 6iind de 1.2m. Supra6aa interioar esteacoperit de o cptueal din oel car!on> care 6ormea+ un re+er*or impermea!il laap. 0cest re+er*or este umplut cu ap uoar p=n la partea superioar. Stratul deap uoar com!inat cu peretele de !eton al puului asi&ur o protecie e6ecti*contra neutronilor i radiaiilor &amma> 5n plus> apa rcete supra6aa interioar acesonului care este 5ncl+it de radiaile din +ona acti*.

Rcirea suplimentar a !etonului 5n *ecinatatea proteciei de capt este

asi&urat de conducte 5ncastrate. Pentru a menine temperatura !etonului su! # C>apa este circulat continuu prin aceste conducte.

Ka partea superioar a cesonului eist o desci+tur pentru plat6ormamecanismelor de reacti*itate. 0ceasta este o plac conin=nd numeroase &uri princare trec *ertical dispo+iti*ele de reacti*itate. ?4@

1.3..Ansam/lul canal com/usti/il

Canalul de com!usti!il (6i&ura 3.4) este alctuit din dou tu!uri concentriceAtu!ul calandria i tu!ul de presiune. Tu!ul calandria este eterior i separ

moderatorul de tu!ul de presiune. Tu!ul de presiune> prin care circul a&entul dercire a*=nd presiune i temperatur ridicate> este 5n interior. Spaiul dintre cele 2tu!uri este umplut cu C/2 i se numete inel de &a+> a*=nd rolul de !arier termic5ntre canal i moderator. Po+iia relati* 5ntre cele 2 tu!uri este asi&urat de 4 inelede distanare> plasate la distane aproimati* e&ale 5n inelul de &a+> pe lun&imeatu!ului.

Ele transmit o parte din e6orturile ce apar 5n tu!ul de presiune tu!uluicalandria> care se a6l la o temperatur mai sc+ut. Rolul principal al inelelor dedistanare este 5mpiedicarea contactului direct 5ntre tu!ul de presiune i tu!ul

calandria> care ar conduce la de+*oltarea 5n +ona de contact> mai rece> a idrurii de+irconiu cu e6ect asupra 6ra&ili+rii tu!ului de presiune. Ka am!ele capete ale unuicanal se a6l c=te un 6itin& terminal> con6ecionat din oel ino> etanat prin

11


13/62

mandrinare pe tu!ul de presiune. Mn totdeauna (si pe r=nd) unul dintre 6itin&urileterminale are posi!ilitatea unei deplasri relati*e aiale pentru a permite dilatareali!er i 6lua8ul tu!urilor de presiune> 5n timp ce captul celalalt este 6iat ri&id

printrun ansam!lu de po+iionare. Spri8inirea i deplasarea relati* a 6itin&ului 6ade ansam!lul tu! calandriaBprelun&ire tu! calandria se asi&ur cu a8utorul la&arelorde 6recare (c=te dou pe 6iecare 6itin&). Mn acest 6el se asi&ur o curs total de circa

3 cm> care acoper 6lua8ul total estimat al canalului pentru o perioad de 3 de ani.?"@

;i&ura.3. Canal de com!usti!il ?4@

1 - dop canal> 2 - inel etanare> 3 - racord 6ider> 4 - tu! &ida8> " - 6itin&terminal> # -la&r eterior 6itin&> $ - inel distanare> % - 6ascicol de com!usti!il>' - tu! de presiune> 1 - tu! calandria> 11 - plac tu!ular interioar> 12 - la&rinterior 6itin&> 13 - dop de protecie impotri*a radiaiilor> 14 - protecie de !ile>1" -prelun&ire tu! calandria> 1# - plac tu!ular eterioar> 1$ - !urdu6 inel de&a+> 1% - ansam!lu po+iionare.

12


14/62

2.Descrierea circuitului secundar al CNE de tip CANDU 6

Circuitul secundar este un circuit a!urapa. 0!urul *iu antrenea+ tur!ina.Circuitul de ap> 6ormat din 2 circuite principale> de condesat i ap de alimentare>alimentea+ cu ap &eneratoarele de a!ur 5n scopul producerii a!urului. ?"@

;luid a!ur Presiune Btemperatur la intrarea 5n CIP 4>" ,PaB2# LC e!it 3$"%>1"2 tB e!it ap circula ie la condensator 4# m 3Bs id la condensator 4 HPa

Partea secundar a CNE trans6orm ener&ia preluat prin 0 de la circuitulprimar i o trans6orm 5n ener&ie mecanic 5n tur!in i apoi 5n ener&ei electric

5n E.> determin=nd 5n mare msur per6ormanele centralei i a*=nd o in6luenmare 5n si&urana 6uncionarii &rupului.

2.1.eneratorul de a/ur

eneratorul de a!ur este un scim!tor de caldur *ertical pre*+ut cu un6ascicul de e*i 5n 6orm de 7 5ntors.0&entul de rcire apa &rea cur&e prin interiorultu!urilor 5n 6orm de 7 si trans6er cldura apei u oare din eteriorul e*ilor pentru

trans6ormarea ei 5n a!ur *iu la parametrii ceru i de tur!in.2.1.1.A cu circulaie natural*:A verticale cu evi n form* de U

- 6a de cele ori+ontaleA circulaie natural mult mai !un datorit 5nlimiimai mari apo.222 m

- 6a de cele cu circulaie 6oratA au inerie termic mare datorit maseimari de ap coninut 5n secundar. Mn acest 6el> pertur!aiile pe secundarnu sunt simite imediat de partea primar.

- utili+area e*ilor 5n 7 5ntors re+ol* 5ntrun mod simplu toate pro!lemelele&ate de dilatrile di6ereniale dintre materialele e*ii i mantalei

- pe parte asecundar se reali+ea+ practic numai *apori+are la temperaturconstant 6r uscarea peretelui (ca la cele cu circulaie 6orat). in acestmoti*> nu apar pro!leme 6a de sensul de circulaie al 6luidelor>ecicurent sau contracurent > iar trans6erul de cldur se reali+ea+ 5n ceamai mare parte prin 6ier!ere nucleic . 0cest lucru asi&ur coe6icieni maride trans6er de cldur pe parte secundar> deci o supra6a minim descim! de cldur.

- a*anta8 6oarte important 6a de cele cu circulaie 6orat din punct de*edere al securitii nucleareA partea secundar conine o re+er*

13


15/62

important de ap> masa de ap 5n secundar este de aproimati* "# orimai mare dec=t masa de ap de alimentare ce intr 5n 0> permi=ndrcirea +onei acti*e apro. 1 minute 5nainte de uscarea pereiilor 5n ca+de rupere a conductei de ap de alimentare (la cele cu circulaie 6oratc=te*a secunde).?1@

Componentele ma8ore ale unui &enerator de a!ur suntA placa tu!ular ( placa per6orat) 6ascicolul de e*i 7 separatoarele ciclon site de separare a umidit ii preincal+itorul

Cldura care este trans6erat de la apa &rea produce 6ier!erea apei dealimentare.

0!urul care prsete 6ascicolul de e*i conine aproimati* 'O apa.0cest a!ur tre!uie uscatJ . Cicloanele de separare> se a6l deasupra 6ascicolului de e*i> usuc a!urulimprim=nd amestecului apa!ur o micare de rotaie . Treapta a IIa de separare > se a6l po+iionate deasupra cicloanelor deseparare i 5ndeprtea+ puternic apa.0pa>6iind mai densa dec= a!urul se

deplasea+ spre partea eterioar a separatorului si este drenata. 0pa separat este drenat i se scur&e prin spiaul inelar 6ormat intre celedoua mantale ale 0 spre partea in6erioar a !oilerului. e!itul de ap carecircul prin spatiul de co!or=re i printre e*i este de "1 ori mai mare dec=t de!itul de apa de alimentare. 0pa de alimentare intra prin economi+orul 5n&lo!at.Economi+orulin&lo!at 5ncl+ete apa de alimentare aproape de temperatura de saturaie. Mninteriorul &eneratorului de a!uri>apa de alimentare circul spre partea superiora5n 8urul 6ascicolului de e*i> iar spre partea in6erior prin spaiul inelar

asi&ur=nduse o circulaie naturala cu multiplul de circulaie m. 0!urul 6ormatprsete 0 la saturaie.?2@ Intrarea 2/ 5n &eneratorul de a!ur se 6ace prin doua tu uri a6late la

partea primara a 0 care este pre*+ut cu o plac de separare ( separa de!itulde 2/ care intr>de cel care iese). 2/ circul 5n interiorul e*ilor 5n 6orm de7 5ntors ced=nd cldura apei de alimentare. 0pa de alimentare intr 5n +ona de pre5ncl+ire printun tu situat deasupra plcii tu!ulare. Pre5ncl+itorul are rolul de a ridica temperatura apei dealimentare p=n la *aloarea temperaturii de satura ie>ast6el 5nc=t cldura cedat

de a&entul primar sa conduc la *apori+area apei de alimentare. Pe msur cea!urul se 6ormea+>urc la partea superioar a &eneratorului de a!ur antren=nd io cantitate de umiditate.

14


16/62

7miditatea din a!ur se 5ndeprtea+ 5n interiorul &eneratoarelor de a!urprin intermediul a dou trepte 6ormate din cicloane de separare si site deseparare a umidit ii.

;i&ura.4. enerator de a!ur ?2@

15


17/62

2.1.2.Elemente de proiectare pentru generatorul de a/ur CANDU 6

16


18/62

economi+or 5n&lo!at A economi+orul este amplasat pe ramura rece a6ascicolului de e*i reali+=nduse ast6el un scim!ator de cldur apap5n contracurent. Se o! ine ast6el e6icien a termic maim a 0 re+ult=nd o supra6a de trans6er de cldur mai mic> deci o reducere a in*entaruluide 2/.

e*i de diametru micA

a*anta8ul diametrelor miciA

&rosime mai mic a peretelui pentru aceea i di6eren de presiune> deci scade re+isten a termic a peretelui. coe6icientul de trans6er pe partea primar este propor ional cuin*ersul diametrului interior al e*ilor la puterea >2>deci dac diametrul scade *acre te coe6icientul de trans6er de cldur pe partea primar. Mn consecin am!ele caracteristici duc la cre terea coe6icientului &lo!al de scim! de cldur ceea ce *a duce la scderea supra6e ei de trans6er de cldur.

multiplul de circula ie A multiplul de circula ie m Ceste de6init ca 6iindde!itul ce prse te +ona ridictoare raportat la de!itul net ce intr 5n 0.e asemenea> se de6ine te multiplul de recircula ie m Rca 6iind de!itulrecirculat raportat la de!itul net ce intr 5n 0.

Pentru 0 C0N7> raportul de recirculare are *aloarea minim ".0cest lucru 5m!untete trans6erul de cldur pe partea secundar i 5n plus >

5n com!inaie cu 6luuri termice sc+ute 5n ramura cald > 6ace ca la ni*elulplcii tu!ulare s se o!in titluri mici pe parte secundar> 6apt ce reducecoro+iunea e*ilor (titlu ridicat 5mpreun cu *ite+e mici de cur&ere *a conduce laacumulare de depuneri).?1@

minimi+area pierderilor de presiune pe partea secundar A 5nl imea 0este limitat din considerente de spa iu. 0cest lucru limitea+ presiunea decircula ie. Pentru atin&erea o!iecti*ului propus asupra raportului decircula ie este deci necesar minimi+area piederilor de presiune pe parteasecundar prin atenta proiectare a supor ilor pentru e*i. 0ce tia sunt

principalii contri!uitori la pierderea de presiune pe partea secundar.?1@

numrul de e*i A acest parametru este 6unc ie de diametrul interior ale*ilor i *ite+a maim admis 5n e*i pentru a&entul de rcire. Mn

&eneral>*ite+a a&entului de rcire este limitat 5n e*i din considerentele&ate de mic orarea pierderilor de presiune ( de o!icei este aleas 5ntre 2si 4>" mBs ). Ka 0 C0N7 > minimi+area in*entarului de 2/ impune

17


19/62

*ite+e c=t mai mari posi!ile. Pentru limitarea coro+iunii> *ite+a a&entuluide rcire este limitat la 4>3 mBs la ie irea din e*i.?1@

6ier!erea a&entului e r cire 5n +ona acti* A Ka C0N7 # se permite6ier!erea a&entului de rcire 5n +ona acti*. 0cest lucru are o consecin important la reducerea supra6e ei de trans6er de cldur a 0 A 5n

re&iunea de condensare a a&entului primar *or cre te at=t coe6icientul&lo!al de trans6er de cldur c=t i di6eren a medie de temperatur> deci implicit supra6a a de scim! de cldur i deci reducerea costului. Titlul a&entului de rcire la intrarea 5n 0 este limitat la 4>" O din moti*e decoro+iune (ceea c*e duce la un titlu de 4 O 5n colectorul de ie ire) ?1@

2.1.3.Alegerea presiunii a/urului

ale&earea presiunii a!urului are o in6luen important asupra proiectrii. temperatura a&entului de rcire 6iea+ presiunea a!urului. e6iciena economi+orului i presiunea a!urului o!inut sunt in6luenate de

punctul 5n care di6erena de temperatur dintre primar i secundar esteminim > P,T(numit pinc9 point)> a6lat la ieirea din economi+or.

presiunea a!urului scade cu creterea di6erenei minime de temperatur>5n timp ce supra6aa de scim! de cldur (i implicit in*entarul de 2)

crete. Mn &eneral di6erena minim de temp ,T (12 2 LC). la ale&erea ,T se 6ace un compromis 5ntre supra6aa de trans6er de

cldur i presiunea a!urului.?1@

2.1.#.)eglarea nivelului de ap* din generatorul de a/ur

Nivel sc*%ut n A; eneratorul de a!ur este principala surs de e*acuare a cldurii dinreactor.

7n ni*el de ap prea sc+ut *a a6ecta capa!ilitatea de e*acuare a cldurii. ac 6asciculul de e*i 5n 7 de*ine parial neacoperit de ap *a aprea un

de+ecili!ru 5ntre cldura produs 5n reactor icea cedat 5n 0 de a&entulde rcire datorit scderii e6ecti*e a supra6eei de trans6er de cldur.

Presupun=nd puterea reactorului constant> acest de+ecili!ru *a duce lacreterea temperaturii medii a a&entului de rcire.

;r aciuni protectoare acest lucru *a duce la 6ier!erea ecesi* aa&entului de rcire 5n canalele de com!usti!il> ceea ce *a pro*oca

18


20/62

supra5ncl+irea com!usti!ilului i posi!ila de6ectare a elementuluicom!usti!il.

in acest moti*> un ni*el redus de ap 5n 0 *a iniia procedura deset!acHBstep !acH (depin+=nd de situaie) i 5n 6inal declanarea rectoruluila depirea *alorilor de declanare.

Nivel ridicat n A ; 7n ni*el ridicat de ap 5n &enerator *a duce la inundarea cicloanelor

separatoare. 0cest lucru *a crete cantitatea de picturi antrenate de a!ur> deci *a mri

umiditatea a!urului (posi!il i cantitatea de impuriti) trimis la tur!in. / 6uncionare prelun&it 5n ast6el de condiii poate a*ea consecine

serioase asupra inte&ritii tur!inei. Consecinele pot 6i ciar mai &ra*e dac creterea 5n continuare a ni*eului

*a introduce dopuri de licid 5n sistemul de a!ur *iu. Pentru a pre*eni acest lucru> tu!ina este declanat la semnal de ni*elridicat 5n 0.?1@

Mn 0 C0N7 *aloarea de re6erin a ni*elului *aria+ cu puterea reactorului. 0ceast *ariaie este necesar pentru a putea controla dilatrile i

contraciile amestecului !i6a+ic din secundar 5n re&im tran+itoriu 5ntrun0 cu dimensiuni minime.

Cea mai masi* dilatare este posi!il la creterea rapid a sarcinii pornindde la sarcin +ero.

Ka O putere nominal> ni*elul este la cea mai sc+ut *aloare a sa ideci 0 poate controla aceast cretere 5n *olum.

Mn mod similar> cea mai mare contracie *a apare la declanarea rectorului

de la putere nominal. Mn consecin pentru acest palier de 6uncionare> ni*elul de re6erin 5n 0este la cea mai ridicat *aloare.

19


21/62

Controlul ni*elului este reali+at 5n mod practic prin modi6icarea de!ituluide ap de alimentare intrat 5n &enerator.?1@

2.2.&istemul de a/ur viu

Sistemul de a!ur *iu are rolul de a alimenta cu anur colectorul de a!ur *iu la opresiune controlata. e asemenea> reali+ea+ protec ia la supraresiune a circuituluisecundar prin intermediul ,SSurilor (,ain Steam Sa6et al*e -supape de

protec ie la suprapresiune). Re&larea presiunii a!urului se reali+ea+ prin intermediul 0Surilor(0tmosperic Steam iscar&e al*e - *ane de descrcare a!ur 5n atmos6er). Sunt pre*+ute 4 0Suri> c=te una pentru 6iecare conduct de a!ur ce

porne te de la &eneratoarele de a!ur. 0Surile se 6olosesc 5n timpul porniriiBopririi unit ii> precum i la *aria ia de sarcin i sunt comandate de QPC (Qoiler Pressure Control -Pro&ramul decontrol al presiunii ). Capacitatea de e*acuare a a!urului este de 1O din de!itul normal de a!ur. Pe cele 4 linii de a!ur sau pre*+ut 1# ,SSuri ( c=te 4 pe 6iecare linie dea!ur ) care au rolul de si&uran > pentru protec ia la suprapresiune apr ii secundare a &eneratoarelor de a!ur i de descrcare > pentru depresuri+area rapid a pr ii secundare a &eneratoarelor de a!ur. ,SSurile sunt proiectate s descidsec*en ial> n 6unc ie de necesit i> e ap=nd a!urul 5n atmos6er.?"@

2.3.&istemul de ocolire tur/in*

Sistemul de ocolire tur!in are rolul de descrcare a a!urului *iu lacondensator 5n timpul unor re&imuri tran+itorii de 6unc ionare (declan are tur!in ) cu scopul e*itrii deciderii ,SSurilor. Sistemul contri!uie la re&larea presiunii

5n partea secundar a &eneratoarelor de a!ur prin intermediul CSurilor(Condenser Steam iscar&e al*e -*ane de descrcare a!ur la condensator ).CSurile au capacitatea de preluare a unui de!it de 1O din de!itul nominal dea!ur *iu> 5n timpul re&imurilor tran+itorii. e asemenea > se asi&ur condi iile de6un ionare cu reactorul la #O> 5n scopul pre*enirii otr*irii cu produse de 6isiune>c=nd tur!o&eneratorul este indisponi!il pentru o scurt perioad de timp.?"@ anele de descrcare a a!urului 5n condensator (CS) sunt instalate pentrua permite a!urului s ocoleasc tur!ina i s a8un& direct in condensator. Mn acest6el reactorul poate continua s 6uncione+e cu scdereaputerii pentru a pre*eni o

oprire totala. Ka o oprire de a*arie CSurile descid pentru apre5nt=mpinadesc3iderea,SSurilor i eaparea 5n atmos6er a a!urului.

20


22/62

anele de descrcare a a!urului 5n atmos6er (0S) sunt *ane de capacitatemic utili+ate pentru controlul presiunii 0 prin pro&ramul de control al presiunii.Ele sunt descise proporional cu eroarea de presiune. 0ceste *ane pot de asemenea6i 6olosite> la opriri de a*arie> pentru a asi&ura e*acuarea cldurii din 0 (RN)> inca+urile c=nd condensatorul principal nu este disponi!il.?2@

2.#.,ur/ina

0!urul produs 5n &eneratoarele de a!ur este introdus 5n tur!in unde sedestinde> proces 5n timpul creia ener&ia termic a a!urului se trans6orm 5n lucrumecanic i mai departe 5n ener&ie electric prin intermediul &eneratorului electric. up destinderea a!urului 5n corpul de 5nalt presiune are loc o separare aumidit ii i o supra5ncl+ire a a!urului intermediar 5n ecipamente de

separareBsupra5ncl+ire ( ,SR ,oisture Separator Reeater ). 0!urul u orsupra5ncl+it se destinde 5n continuare 5n corpurile de 8oas presiune i este e*acuatla condensator> unde este condensat cu a8utorul apei din Canalul unare - ,area

Nea&r. Constructi*> tur!ina este de condensa ie > compus dintrun corp de 5nalt

presiune i 3 corpuri de 8oas presiune> toate 5n du!lu 6lu> e*acuarea a!urului6c=nduse la 3 condensatoare prin # 6luuri de e apare. Tur!ina are pre*+uteA

*entile de re&lare (C - Control al*e ) cu 6unc ia de a re&la de!itul dea!ur admis 5n tur!in i 5nciderea admisiei a!urului la pierderea sarcinii.

*entile intermediare com!inate ( CI - Com!ined Intermediate al*e )care au 6unc ia de a prote8a tur!ina 5mpotri*a supraturrii datoratea!urului stocat 5n conductele de a!ur intermediar i de re&lare a de!ituluide a!ur admis 5n corpurile de 8oas presiune>I ( Intercept al*e ) i*entil intermediar de 5ncidere rapid>IS ( Intermediate Stop al*e ).?"@

e la 0> a!urul trece prin C,P unde presiunea i temperatura sunt reduse laaproimati* '11 !ar i temperatura corespun+toare de satura ie in timp ceumiditatea crete spre la 1O . up C,P a!urul trece prin S7> care elimin umiditatea. Ka ieirea din S7a!urul este saturat uscat. in S7 a!urul intra in SM> care 6olosete a!urul *iu direct de la 0 pentruuoara supra5ncl+ire a a!urului. Condensul a!urului supra5ncl+itor este lasaturaie> la o presiune apropiata de cea a a!urului *iu din acest moti* el se

returnea+ in 0

21


23/62

Mnainte de a intra 5n C9P> a!urul trece prin *anele de intercepie I. Mntrun m odsimilar IR> I 5ncide accesul a!urului ctre C9P pentru a pre*eni supraturareatur!inei. Mn 6inal>a!urul trece prin C9P i apoi este eapat 5n condensator la aproimati*.423 !ar (a) i 1O umiditate.

2.0.&istemul de ap* de alimentare a generatoarelor de a/ur

Sistemul de ap de alimentare se compune din de&a+or> pompe principale deap de alimentare ( 3 "O )> pompa auiliar de ap de alimentare i

pre5ncl+itoarele de 5nalt presiune ( 2 "O ). Mn de&a+or are loc eliminarea&a+elor necondensa!ile i o 5ncl+ire a condensatului prin intermediul a!urului

preluat de la corpurile de 8oas presiune ale tur!inei. Mn timpul 6unc ionrii normalecele patru &eneratoare de a!ur sunt alimentate prin intermediul pompelor principale

de ap de alimentare i a pre5ncl+itoarelor de 5nalt presiune. Mn re&im tran+itoriu>&eneratoarele de a!ur sunt alimentate prin intermediul pompei auiliare de ap dealimentare. Pe 6iecare linie de alimentare ctre &eneratoarele de a!ur este pre*+utc=te un clapet de re inere> 5n scopul e*itrii de!itului de 5ntoarcere prin pomp.?"@ Ni*elul din 6iecare 0 este controlat indi*idual. in moti*e de si&uran i pentru creterea 6ia!ilitii sistemul ui> 6iecare 0are un set de trei *ane de re&lare pentru apa de alimentare> conectate 5n paralelA

o *an mic pentru controlul apei de alimentare la> opri> porniri i6uncionrii cu puteri mici>

dou *ane mari pentru re&la8ul apei de alimentare 5n condiii de6uncionare normale. ;iecare dintre cele dou *ane sunt dimensionate la1O din de!itul maim.?2@

Cimismul apei de alimentare este controlat prin deminerali+are> de&a+are>controlul con inutului de oi&en i al pDului. Este pre*+ut> de asemenea> un sistem de pur8are a &eneratoarelor de a!ur care permite 5ndepartarea impurit ilor

din a!ur> pre*enind acumularea lor c=t i e6ectele coro+iunii pe termen lun&.?"@

22


24/62

;i&ura.". Sistemul de ap de alimentare?2@

2.6.Condensatorul

Rol>construc ie i 6unc ionareA

Condensatorul are rolul de a micora presiunea a!urului eapat din corpulde 8oas presiune al tur!inei su! *aloarea presiunii atmos6erice i de a omenine la aceast *aloare. Condensatorul este un scim!tor de cldur cu 6unc ia principal de atrans6era cldura con inut de a!ur> la 6inalul destinderii sale prin tur!in> unui 6luidde rcire. e asemenea> asi&ur o re+er* de ap tampon> 5n ca+ul *aria iilor !ru te de sarcin.

Condensatorul este 6ormat din trei corpuri care 6unc ionea+ la aceea i presiune> a*=nd o sin&ur trecere pe partea de a!ur i pe cea de ap de racire.;iecare corp de condensator este 5mpr it 5n 2 camere care pot 6unc iona independent. Condensul re+ultat prin condensarea a!urului precum i drena8eleciclului termic la condensator sunt colectate 5n pu ul condensatorului i de aici

preluate de pompele sistemului de condensat principal.?"@

23


25/62

;i&ura.#. Sec iune lon&itudinal prin condensatorul de a!ur ?2@

1manta $camer ap cald2plac tu!ular %&ur de *i+itare3 e*i 'di6u+or de e apare 4plci intermediare 1pu cald"!ar de ri&idi+are 11compensator de dilatare#camer ap rece

7n condensator de supra6a este constituit dintro manta (1) de 6ormparalelipipedic sau cilindric> 5ncis la am!ele capete prin plcile tubulare(2) intre care sunt 6iate prin mandrinareevi (3) dispuse paralel prin interiorulcrora este pompat apa de rcire preluat dintro surs eterioar (lac> r=u>canal). Pentru a se e*ita 5nco*oierea ea&erat su! in6luena &reutii

proprii i a apei din ele> 5ntre plcile tu!ulare> e*ile se spri8in pe placiintermediare (4) careA

au pe lin& &urile prin care trec e*ile i o serie de &uri pentrusta!ilirea comunicaiei 5ntre di6erite +one ale spa iului de a!ur

reduc *i!raiile e*ilor de rcire> pro*ocate de *i!raiile care apar 5n6uncionarea tur!inei sau de cur&erea a!urului printre ele

sunt montate *ertical la distane de11>% m i sudate de manta pentru amri re+istena condensatoruli> deoarece la 6unctionarea su! *id mantauaacestuia este supus unei presiuni eterioare de apro 1 !ar ?2@

Prin modul de di*i+are prin perei a camerelor de ap> condensatoarele pot 6icuA

un singur drum de ap* : 0pa este distri!uit simultan prin

24


26/62

toate e*ile de rcire i le parcur&e o sin&ur dat (camera rece e*ile de rcire camera cald).?2@

mai multe drumuri de ap* (dou> trei sau patru drumuri).

Soluia de reali+are a condensatorului cu dou drumuri de ap esteutili+ata la condensatoarele CTE 5n care de!itele de ap de rciresolicitate sunt relati* mai mici.?2@

Ka CNE Cenavod, eist trei condensatoare> c=te un condensatora6erent 6iecrui du!lu 6lu de 8oas presiune al tur!inei. ;iecare corp decondensator are dou compartimente i 6iecare compartiment este racordat launa din conductele ma&istrate de ap (c=te trei compartimente la oconduct ma&istral). Se asi&ur posi!ilitatea de i+olare a "O dincapacitatea unui condensator> cu reducerea corespun+toare a sarcinii tur!inei.Pentru a menine constant *aloarea presiunii (*idul) 5n toate condensatoarele>mantalele lor sunt racordate prin conducte de e&ali+are de diametre 6oartemari (cca 2 mm). Eistena conductelor 6ace posi!il oprirea unuiadin condensatoare pentru curare> tur!ina menin=nduse 5n sarcin saureduc=nd sarcina. Prin urmare> cele trei corpuri de condensator comunic 5ntreele pe parte de *id.?2@

;i&ura.$. Con6i&uraia instalaiei de rcire pentru o tur!in ecipat cu 3 C9P ?2@

Corpul condensatorului este amplasat pe o 6undaie de !eton. Mn scopul

compensrii dilatrilor *erticale care pot a*ea loc 5n timpul 6uncionrii> montareacondensatorului pe 6undaie se 6ace peA

25


27/62

suporturi fi(e (pentru puteri unitare mici). e asemenea> 5ntre di6u+orultur!inei i racordul de intrare 5n condensator se montea+ un compensatorde dilatare ondulat sau carcasa C9P i mantaua condensatorului seasam!lea+ prin sudare.

suporturi elastice (pentru puteri unitare mari) care constau din arcurielicoidale plasate 5ntre corpul condensatorului i 6undaie. e asemenea>di6u+orul tur!inei i racordul de intrare 5n condensator sunt ecipate cusuporturi independente> asam!larea reali+=nduse printrun !urdu66lei!il. 0ceast soluie permite dilatarea di6erit i independent a C9P ia condensatorului. ?2@

2.."nstala ia de vid

0re rolul de etra&ere a aerului din condensator la pornire i de a menine*idul.

Elementul care reali+ea+ e6ecti* etra&erea aerului 5n cadrul unei instalaiide *id poate 6i un e8ector sau o pomp de *id.

Pentru a menine *idul> etra&erea aerului se reali+ea+ 5n etapeA Extragerea aerului nainte de pornirea turbinei (realizarea vidului

parial:presiunea din condensator este mai mare dec=t presiuneanominal) are rolul de reducere a presiunii 5n spaiul de a!ur alcondensatorului> precum i din CIP> C9P i din conductele de a!ur situate5n a*al de *entilele de 5ncidere rapid de la presiunea atmos6eric la o

presiune mai mare dec=t cea nominal. (Ka CNE Cerna*odA >2" !ar(a)5n 3 min) ?2@

Extragerea restului de aer din condensator, dup lansarea turbinei KaCNE Cerna*od dup ce a 6ost sta!ilita presiunea de >2" !ar(a) i p=nla atin&erea presiunii normale de condensare) ?2@

Extragerea permanent a ptrunderilor de aer prin e*entualeleneetaneiti> 5n 6uncionarea normal> 5n sarcin> a tur!inei> c=ndpresiunea din condensator se menine 5n 8urul *alorii presiuniinominale?2@

2..&istemul de prenc*l%ire regenerativ*

Sistemul de pre5ncl+ire re&enerati* are rolul de cretere a presiunii itemperaturii apei de alimentare a &eneratoarelor de a!ur> 6olosind a!ur etras dela pri+ele tur!inei.

26


28/62

Sistemul de pre5ncl+ire re&enerati* include dou trepte de pompare i 3trepte de pre5ncl+ireA EC< electropompe de condensat principal ! electropompe de ap dealimentare" apa senumete condensat principal> iar dup de&a+or se numete ap de alimentare. Sistemul de condensat principal asi&ur preluarea condensatului de la

puurile calde ale celor 3 condensatoare i trans6erarea acestuia> la de&a+or>unde *a 6i de&a+at ast6el 5nc=t s 5ndeplineasc condiiile impuse apei dealimentare a &eneratorilor de a!ur.

Sistemul de ap alimentare asigur alimentarea cu ap a generatorilorde aur pentru toate regimurile de !unc"ionare a unit"ii.

2..renc*l%itoare de $oasa presiune !

P9P este unsc!imbtor de cldur de suprafa abur " condensat principal (*.6i&ura #.) ori+ontal> cu e*i in 7.

;i&ura.%. P9P ?2@

0!urul prele*at prin pri+ele C9P> intr 5n mantaua P9P circul printre e*ilescim!torului de cldur> iar condensatul principal prin interiorul e*ilor. P9Pul este cu dou drumuri de ap.

Ka CNE Cernavod* pentru P9P 2 a %a a C9Pului> pentru P9P 1a 4a a C9Pului> pentru P9P 3 a 2a a C9Pului> pentru de&a+or. Condensatul re+ultat in urma

condensrii a!urului 5n pre5ncl+itor (prin cedarea cldurii ctre condensatulprincipal) se mai numete condensat secundar.

27


29/62

Condensatul principal se pre5nc1+ete 5n mai multe trepte 5nseriate>condensatul secundar re+ultat cur&=nd 5n cascad p=n la condensator.Condensatul secundar dintrun P9P se rcete treptat trec=nd prin

pre5ncl+itoarele de presiune mai 8oas.Ka CNE Cerna*od> eist 1 rcitor de condensat secundar> amplasat 5nainte

de intrarea condensatului principal 5n P9P1. P9P 1 i rcitorul acestuia sunt

situai 5n di6u+orul condensatorului.Condensatul principal este *eiculat prin interiorul e*ilor. Pe direcia loraial> e*ile ptrund prin mai multe plci intermediare care au rolul desuporturi> cit i de icane capa!ile s mreasc traseul de a!ur. Pre+ena aeruluiin P9P reduce trans6erul de cldur.?2@

2.14.Dega%orul

e&a+orul este unsc!imbtor de cldur cu amestec cu urmtoarele roluritenolo&iceA

pre5ncl+irea condensatului principal etra&erea &a+elor din ap (desor!ie termic su! presiune) asi&urarea unei re+er*e de ap pentru &eneratoarele de a!ur.

Caracteristici constructive si funcionale;e&a+orul este compus dintro coloan de de&a+are i un re+er*or> am!ele

6iind asam!late prin sudare.Ka CNE Cerna*od de&a+orul are dou coloane de de&a+are. Mn de&a+or>

condensatul principal este pre5ncl+it p=n la temperatura de saturaie>temperatur la care solu!ilitatea &a+elor in ap de*ine nul .

Mn 6uncionarea la sarcin normale a tur!inei alimentarea de&a+orului cua!ur se 6ace in pri+a practicat la treapta a 2a a C9Pului.

Mn perioada de pornire i oprire a &rupului< c=nd pri+a tur!inei pentrualimentarea de&a+orului nu este disponi!il> alimentarea de&a+orului cu a!ur seasi&ur de laA colectorul de a!ur *iu iBsau centrala termic de pornire

Condensatul principal este introdus in partea superioar a coloanei dede&a+are. Mn de&a+or mai intr i condensatul de la pre5ncl+itorul de 5nalt

presiune PIP" i condensatul de la re+er*orul de drena8e al separatorului .

28


30/62

;i&ura.'. e&a+or cu dom ori+ontal ?2@

Re+er*orul de&a+orului asi&ur> 5mpreun cu puul cald al condensatorului>o re+er* de ap su6icient pentru alimentarea independent a &eneratoarelor dea!ur la sarcin nominal timp de 1 minute

e&a+orul menine stocul de ap la temperatura de saturaie (12"LC) pentrua 5mpiedica resor!ia &a+elor i pentru a reduce tensiunile termice care apar latuul de intrare al apei de alimentare 5n &eneratorul de a!ur> atunci c=nd PIPurile nu sunt 5n 6unciune. Ka CNE Cerna*od se utili+ea+ a!ur de !ar!otare dinsistemul de a!ur auiliar .?2@

2.11.renc*l%itoarele de nalt* presiune "

Reali+ea+ pre5ncl+irea apei de alimentare cu a!ur preluat de la o pri+adin CIP tur!in.ei din punct de *edere constructi* i al principiului de6uncionare> P9P i PIP sunt identice> PIPurile pre+int unele particulariti i

anumeA 6uncionea+ la presiuni i temperaturi ridicatecondensatul secundarde la PIP se drenea+ in cascad> recuper=nduse 5nAre+er*orul de&a+oruluisau la condensator (5n situaia 5n care ni*elul 5n PIP este mare sau dac se6uncionea+ la sarcini reduse. ?2@

2.12.&istemul de condensat principal

Sistemul de condensat principal are rolul de a 6urni+a apa la de&a+or pentru amen ine ni*elul 5n di*erse re&imuri de 6unc ionare.

29


31/62

e la pu ul 6iecrui corp de condensator> condensatul trece 5ntrun colector>deunde aspir pompele principale de condensat. Condensatul este distri!uit apoi la !ateriile de pre5ncl+itoare de 8oas presiunecare const dinA

3 pre5ncl+itoare de 8oas presiune ( P9P1 - 3 3"O ) cu rcitoarele de

condens a6erente> dispuse 5n 3 !aterii paralele 4 pre5ncl+itoare de 8oasa presiune dispuse 5n 2 !aterii paralele( p8p2 - 2 ""O i P9P3 - 2 ""O )

Colectorul de ie ire din pre5ncl+itoarele de 8oas presiune distri!uiecondensatul la coloanele de de&a+are ale de&a+orului. Sistemul auiliar de 6urni+area condensatului const dintro pomp auiliar de condensat> care transport apa dela colectorul de ecili!rare de la ie irea din pu urile condensatorului> direct la

coloanele de de&a+are.?"@

2.13.&istemul de a/ur viu i tur/ogeneratorul

Tur!o&eneratorul este compus din tur!ina cuplat la &eneratorul electric. Tur!ina cua!ur este o unitate compus dintrun corp de 5n alta presiune i trei de 8oas presiunecare eapea+ a!urul 5ntrun condensator cu *id pentru reali+area unui randamenttermic maim.

Tur!ina este pre*a+ut cu pri+e nere&la!ile de prele*are a a!urului 5n scopulpre5ncl+irii re&enerati*e a apei de alimentare a &eneratoarelor de a!ur.

Condensatorul tur!inei este 6ormat din trei corpuri independente> c=te unulpentru 6iecare corp de 8oas presiune al tur!inei.

Ener&ia mecanic a tur!inei este trans6ormat 5n ener&ie electric cu a8utorul&eneratorului electric.

eneratorul electric de tip sincron 6urni+ea+ curent alternati*> la un ni*elmediu de tensiune (24H). ?"@

>uncia de /a%a

;uncia de !a+a a sistemului este alimentarea cu a!ur *iu atur!o&eneratorului > precum i a celorlaliconsumatoripermaneni a6erenitur!inei.?2@ Mn ca+ul unor re&imuri anormale sistemul de a!ur *iu asi&ura A e*acuarea cldurii prin *anele de descrcare a a!urului *iu 5n atmos6era protecia la suprapresiune a circuitului secundar a 0 prin *anele

de descrcare a a!urului (0S) si supapele de si&urana(,SS)

Mn condiii normale la Pn> parametrii de 6uncionare ai sistemului de a!ur

*iu la CNE Cerna*oda sunt A de!itul la ieirea din 0 3$"% tB presiunea a!urului la ieirea din 0 4#>' !ar

30


32/62

t0 F 2# C u F >2" O

Descrierea sistemului Sistemul include conductele de a!ur *iu si cele de a!ur intermediar. e la 6iecare 0 a!urul *iu este *e3i culat printro conducta la colectorul

de a!ur *iu (4 0 - 4 Conducte). e la colectorul de a!ur *iu> un sistem deconductealimentea+ A CIP (IR si R0 pe 6iecare conducta ) Sisteme a6erente tur!inei?2@

Ec9ipamente te9nologice Supapele de si&uran anele de descrcare a a!urului *iu 5n atmos6er

Colectorul de a!ur *iu anele de descrcare a a!urului *iu 5n condensator entilele cu 5ncidere rapid Site de a!ur entilele de re&lare a admisiei entilele de admisie a a!urului in C9P.

;i&ura.1.Sistemul de a!ur *iu i tur!o&enerator ?2@

&upapele de a/ur viu+5&&8-

31


33/62

Rol A de protecie;uncii A Prote8area circuitului secundar al 0 la suprapresiune E aparea a!urului in *ederea unei rapide depresuri+ri a circuitului secundar.0mplasarea *entil elor de si&urana se 6ace pe conductele de a!ur *iu. Ka unel eCNE montarea se 6ace direct pe 0. Indi6erent de *arianta de ampl asare> supapele

de a!ur *iu si instalaia pe care acestea o prote8ea+ nu se pre*d armaturi dei+olare.?2@

Ka CNE Cerna*oda eista 1# supape de a!ur *iu> montate cate 4 pe6iecare conducta de a!ur dintre 0 -colector de a!ur *iu. Capacitatea total de descrcare a celor 1# supape este de 11"O din de!itulnominal de a!ur *iu. Sa ales aceasta *aloare deoarece puterea reactorului poatea8un&e la 11"O (*aloarea de declanare ) 5n condiii de

pierdere lent a re&lrii. Totui pentru acest re&im accidental> cre terea presiunii

se limitea+ la 11O din presiunea de proiectare.?2@ Supapele de a!ur *iu sunt re&late s descid automat c=nd presiuneaa!urului depete cu peste #O presiunea maim de lucru. Supapele de si&uran sunt de tipul acionare cu arc pe discJ> cu

posi!ilitatea suplimentar de acionare pneumatic.?2@

8anele de desc*rcare a a/urului viu n atmosfera +A&D8-

0ceste armaturi descrc a!urul *iu 5n atmos6er 5n ca+ul unor re&imuritran+itorii ale &rupului pentru a e*ita creterile de presiune 5n sistem. Creterimici de presiune apar ca urmare a de+ecili!rului temporar dintre

puterea RN si T0.?2@ Supapele de a!ur *iu au presiuni de descidere di6erite pentru a e*itadepresuri+area sistemului atunci c=nd pentru prote8area acestuia este su6icient unnumr mai mic de supape dec=t cel total.?2@

Soluia de re&lare 5n trepte a supapelor permite A declanarea simultan a unui numr limitat se supape meninerea de!itului de a!ur eapat la *alori corespun+toare limitelor de

6uncionare impuse de RN i 0 meninerea solicitrilor termice i mecanice care apar pe conducte la *aloriaccepta!ile.?2@

32


34/62

3.Calculul termodinamic al parametrilor circuituluisecundar n configuraia 3! 1"

3.1.DA,E DE )7"EC,Se *a proiecta partea clasic: a unei centrale nuclearoelectrice> plec=nd de

la urm:toarele date iniialeA

6iliera PDR PDR> num:rul de &rupuri nucleare nF2 puterea termic: a reactorului nuclear PtF 22 ,t> presiunea a!urului *iu pF 4' !ar> temperatura apei de alimentare tal F1%4 LC> temperatura apei r=ului tr=uF 1"C> cota de ap: de r:cire luat: din r=u r F>%> num:rul de pre5nc:l+itoare re&enerati*e nPRF4>6ara de&a+or

3.2.CA?CU?U? C")CU",U?U" ,E)5"C &ECUNDA)

3.2.1.Parametrii de condensare ai a!urului

Se propune temperatura apei pro*enite de la turnul de r:cire t tF242#C>iar din ecuaia de !ilan tr1Frtr=u(1r)tTre+ult: *aloarea temperaturii apei der:cire la intrarea 5n condensator tr1(1"."C). Creterea de temperatur: a apei der:cire 5n condensator este tF%1C> iar di6erena dintre temperaturile

condensatului i a apei de r:cire> la ieirea din condensator> este tF2"C.Temperatura condensatului *a 6i tCFtr1tt. ar pCFpsat(tC).

eci se citesc pC min(tC min) i pC ma(tC ma). Se ale&e pCi se citete tC(pC).

tr1F>%1"(1>%)2"F1$ CtcminF1$%2F2$ C F pcmin F>3"$ !artcmaF1$1"F32 C F pcma F>4$" !ar

tcF2'>" C F pc F>41 !ar

33


35/62

;i&ura.11. Scema de pre5ncl+ire re&enerati* 3P9P1PIP

34


36/62

3.2.2.Circuitul de pre5nc:l+ire re&enerati*:

Se ale& num:rul de pre5nc:l+itoare de 5nalt: presiune nPIP i de 8oas:presiune nP9P pre5nc:l+itoare de 8oas: presiune (5n a6ar: de de&a+or). Seconsider: creterea de entalpie a condensatului> 5n pompa de alimentare>iP0F%.4 H9BH& i c:ldura speci6ic: a apei 5n stare licid: cpF4.2 H9BH& U. Re+ult:

5nc:l+irea condensatului 5n pomp:p

#$#$

c

it = (2C).

Mntro prim: 6a+:> creterea de temperatur: a condensatului> pe un

pre5nc:l+itor> este aproimat: cu#%##

#$Cal#'

nn

tttt

++

=

1. Re+ult: temperatura la

ieirea din de&a+or ( ) C#'#%#(E) ttnt ++= 1 .0cestei temperaturi 5i corespunde o presiune de saturaie pE. Se ale&e o

*aloare rotun8it: pentru pEpentru care se citete temperatura de saturaie tE.

Plec=nd de la aceast: temperatur: se calculea+: 1+

=

#%#

C(E)

#%# n

tt

t .Consider=nd c: presiunea 5n re6ularea pompei de alimentare este

(11.1 ppref = > randamentul pompei este O%(=#$ > iar *olumul speci6ic este

2

refasp

med

vvv

+= este media *olumelor speci6ice ale apei la saturaie la presiunile

pre6i pde&re+ult: creterea de entalpie 5n pomp:A( )

#$

medref#$

vppi

=

de&

Ca i *olumul mediu se calculea+: o c:ldur: speci6ic: medie a apei 5n

pomp:.;olosind *aloarea c:ldurii speci6ice calculate se recalculea+: creterea de

temperatur: 5n pomp:p

#$#$

c

it

= . Pentru pre5nc:l+itoarele de 5nalt: presiune se

calculea+:#

#$(E)al#

n

tttt

= .

Cunosc=nd creterile de temperatur: 5n 6iecare pre5nc:l+itor se calculea+:temperaturile 5n punctele caracteristice ale circuitului de pre5nc:l+irere&enerati*:.

Presiunile 5n aceste puncte se calculea+: de la de&a+or i consider=nd c:pierderea de presiune pe un pre5nc:l+itor este de 2 !ar> iar 5n amonte de de&a+oreste necesar: o re+er*: de presiune de 1 !ar.

Pentru a!urul scos la pri+e se calculea+: temperatura de saturaie> respecti*presiunea la saturaie> consider=nd di6erena terminal: de temperatur: la intrareaa!urului 5n pre5nc:l+itor (condensator) tF3C. Temperatura a!urului condensatla ieirea din pre5nc:l+itor (su!r:citor) se calculea+: consider5nd di6erenaterminal: de temperatur: 5n acest punct tF"C.

35


37/62

T , P , Hi i iT , P , He e e

T , P , HC S C

T , PS S

T , PS P

Vtiind presiunile i temperaturile se citesc din ta!ele termodinamice

entalpiile condensatului la intrarea i ieirea din 6iecare pre5nc:l+itor> respecti*entalpia a!urului condensat la ieire. Presiunile a!urului scos la pri+e se

calculea+: cu relaia'%.(

*#

pp = . Toate aceste m:rimi se *or a6ia 5ntrun ta!el ca

cel de mai 8osA

Ta!elul.1.a.alori ale mrimilor termodinamice

,:rime P9P 1 P9P 2 P9P 3 e&a+or PIPti 2'>" "'>' '>3 12>$ 1"2>#%te "'>' '>3 12>$ 1"1>1 1%4

pi 11>' '>' $>' ">' "3>'pe '>' $>' ">' 4>' "1>'i 124>$# 2"1>" 3$%>$ "#>' #4">"e 2"1>" 3$%>$ "#>' #3#>' $%2>'tC 34>" #4>' '">3 12">$ 1"$>#%

tS #2>' '2>3 123>$ 1"3>1 1%$pS >22$$ >$'4 2>22' ">1#$ 11>$4pP >2323 >%12 2>2$4" ">2$2 11>'$C 144># 2$1>$ 3''>3 "2%>1 ##4>"tPR 3>4 3>4 3>4 3>4 31>32

36


38/62

#%##

#$Cal#'

nn

tttt

++

=

1F3>" C

( ) C#'#%#(E)

ttnt ++= 1 F1"1>" C

F psatFp(tE>F)F4>'"3 !ar

Se 6iea+ pde&F4>' !ar F tEFt (p>F)F1"1>1 F de&F#3#>' H8BH&

1+

=

#%#

C(E)#%#

n

ttt F3>4 C

(11.1 ppref = F1>14'F"3>' !ar

*asp F *(tE>F) F >12' m3BH&*re6 F *(de&>pre6) F >1%% m3BH&

2

refaspmed

vvv += F>1' m3BH&

( )

#$

medref#$

vppi

=

de&

F##$#>2 H8BH&

p

#$#$

c

it

= F1>"% C

#

#$(E)al#

n

tttt

= F31>32 C

T0KFTE #$t #t F1"1>11>"%31>32F1%4 C

37


39/62

3.2.3.estinderea a!urului 5n tur!in:

Plec:nd de la p(4' !ar) se calculea+: presiunile a!urului> din circuitulsecundarA

p1 F (14B1) p F 4$.4 !arp2 F pPIP1 F 11.'$ !arp3 F (1.$B1) p2 F 11.%' !ar

p4 F (11.1B1) p3F 11.3$ !arp" F (11.%B1) p4 F 11.1# !arp# F (14.3B1) p" F 1.#% !ar

p% F (1.$B1) p F 4#.#"$ !arp' F (1.%B1) p% F 4%.2% !ar

p$ F pC F .4 !ar p1 F p3F11.%' !ar

Consider=nd c: a!urul *iu are la ieirea din &eneratorul de a!ur titlulF.'%1> re+ult: parametrii a!urului 5n punctul A sF ".'"1# H9BH& C>*F .3'' m3BH&> t F2#2.$3 C> iF2$$%.$ H9BH&. Ka intrarea 5n corpul demedie presiune a!urul *iu are presiunea p1i entalpia i1Fi> re+ult: s1F".'##"H9BH& C> *1F.41# m3BH&> t1F2#.2 C> 1F.'%'13.

Consider=nd randamentul !rut al centralei !CNEF.3O i de!itul speci6icdF".4" H&BH> re+ult: puterea electric: la !ornele &eneratorului PeFPt!CNE

F#3 ,> respecti* de!itul de a!ur *iu la ieirea din &eneratorul de a!ur

FPedF'''.1# H&Bs.e!itul de a!ur prin corpul de medie presiune *a 6iC,PF.'1F ''.23 H&Bs> iar prin corpurile de 8oas: presiuneC9PF."3F "2'."" H&Bs.

e!itul *olumetric de a!ur la intrarea 5n corpul de medie presiune este*C,PFC,P*1BnC,PF#%$# m3B (corpul de medie presiune este 5n du!lu 6lu).

Randamentul intern de !a+: al corpului de medie presiune i !C,PF'1.%Ose citete din dia&ram: 5n 6uncie de de!itul *olumetric i de raportulp1Bp2F3.'2.

Coe6icientul de corecie pentru treapta de re&la8 este C2F.''"> iarcoe6icientul de corecie pentru umiditate (C3) se citete din dia&ram:> 5n 6unciede umiditatea medie 5n corpul de medie presiune i de presiunea p1.

Se propune 2F .%$2'> se citete C3F .'%'> se calculea+:iC,PFC2C3i !C,PF '#.2O > i2Fi1iC,P(i1i2t) F 2"32.14 H9BH& (unde i2t se citetedin dia&ram: (2"2#.# H9BH&) i re+ult: o nou: *aloare pentru 2F .%$2%. Seiterea+: p=n: la o eroare relati*: mai mic: de 1O. Se corectea+: entalpiai2Fi2ire+idual F 2"32 H9BH& > citind din dia&ram: *aloarea ener&iei cineticere+iduale 5n 6uncie de presiunea p2.

Punctul 3 este determinat de p3i i3Fi2. in ta!ele termodinamice se citescAt3F 1%$."$C> *3F .144 m3BH&> s3F ".'$%# H9BH& U > 3F.%$3.

38


40/62

Punctul 4 este determinat de p4 i 4F.''3. in ta!ele termodinamice secitescA t4F1%"."#C> *4F .1$% m3BH& > s4F #."11 H9BH& U ii4F2$#%.' H9BH&.

Punctul 1 este determinat de p1Fp3> aici a*=nd ap: la saturaie (F). inta!ele termodinamice se citescA t1F1%$."$C> *1F.113 m3BH&>s1F2.212" H9BH& U i i1F$'#.$' H9BH&.

Punctul % este determinat de p% i i %Fi. in ta!ele termodinamice am cititAt%F2#2.2'C> *%F.42 m3BH&> s%F".'"42 H9BH& U i %F.'%'%.

Punctul " este determinat de p" i de t"Ft'tF244.%1C> undet'Ftsat(p')F2#1.%1C i tF2C. in ta!ele termodinamice se citescA*" F.2"1 m3BH&> s"F#.%4"1 H9BH& U i i "F2'2#." H9BH&.

Punctul ' este determinat de p'> 5n acest punct a*=nd ap: la saturaie. inta!ele termodinamice se citescA *'F.12% m3BH&> s'F2.' H9BH& U ii'F1143.3 H9BH&).

Punctul # este determinat de p#i i#Fi". in ta!ele termodinamice se citescA*#F.2143 m3BH&> s#F#.%#4" H9BH& U i t#F244C.

Ta!elul.2.a. alori ale parametrilor termodinamici

ct p 9 t v s (

/ar @$Bg 4C m3Bg @$Bg@ :

4' 2$$%>$ 2#2>$3 >3'' ">'"1# >''1 4$>4 2"23 1%$>%$ >143" ">'$# >%$2%2 11>'$ 2$$%>$ 2#>2 >41# ">'##" >'%'13

3 11>%' 2"23 1%$>"$ >144 ">'$%# >%$34 11>3$ 2$#%>' 1%">"# >1$% #>"11 >''3" 11>1# 2'2#>" 244>%1 >2"1 #>%4"1 # 1>#% 2'2#>" 244 >2143 #>%#4" $ >41 123>2 2'>" >14 >42%" % 4#>#"$ 2$$%>$ 2#2>2' >42 ">'"42 >'%'%' 4%>2% 1143>3 2#1>%1 >12% 2>'

1 11>%' $'#>$' 1%$>"$ >113 2>212"

39


41/62

estinderea a!urului in C9P

Se 5mparte destinderea a!urului 5n corpurile de 8oas: presiune 5n dou: +oneA +ona I destinderea a!urului supra5nc:l+it i +ona II destinderea a!urului umed.

Se calculea+: de!itul *olumetric la intrarea 5n corpurile de 8oas: presiune*C9PFC9P*#BnC9PF1%.'1 m3BsF#%$# m3B> unde nC9PF#.

Pentru a determina presiunea (p#) la care a!urul atin&e cur!a de saturaie

se calculea+: iterati*A se propune o *aloare pentru p#> se citete din dia&ram: (procedura C3) randamentul intern al tur!inei pe +ona

I> se citete din ta!ele termodinamice i#t> se calculea+: i#> se compar: cu iJ(p#).

Se iterea+: p=n: la o eroare relati*: a entalpiei i#mai mic: dec=t .1O.

Re+ult: urm:toarele *aloriA p#(!ar)> i#t(H9BH&)> IC9P

(O)> i#(H9BH&)> t#(C)> s#(H9BH&) U> *#(m3BH&). Re+ult: urm:toarele *aloriA p#F%.3 !ar> i#tF2%$." H9BH&> IC9PF'1.1O>

40


42/62

i#F2%$".4% H9BH&> t#F21#.1#C> s#F#.%$4% H9BH& U> *#F.2#1" m3BH&. Pentru +ona II se 6olosete metoda de+*oltat: de eneral Electric. Se

6olosete presiunea de calcul la condensator pccF."% !ar i de!itul masic decalcul mcF13#% H&B. Cu acest de!it masic se calculea+: de!itul *olumetric>de !a+:> pe un 6lu la intrarea 5n +ona IIA

* 6lucFmc*#BnC9PF"'3%.2 m3B.

Randamentul intern al tur!inei 5n +ona II este IIC9PF!uC$F''.4O> unde!uF''."O este citit din dia&ram: 5n 6uncie de de!it i de raportul

p#BpccF1#3.3%> iar 6actorul de corecie C$F.'''.

Se calculea+: de!itul *olumetric la intrarea 5n corpurile de 8oas: presiune

*C9PFC9P*#BnC9P> unde nC9PF#.

3.2.4.Sta!ilirea parametrilor a!urului la pri+eCu acest randament se trasea+: destinderea a!urului pe +ona II (p=n: la p cc)

i se determin: punctul de ieire din C9P ($).Se citete din ta!ele termodinamice i se o! in urm:toarele *aloriA

i$tF2$3>% H9BH&> i$F 2$%>#1 H9BH&> s$F #>%'% H9BH& U> *$F2$>33# m3BH&>$F>%4" i t$F2'>4 C

Intersect=nd procesul a!urului 5n C9P cu i+o!arele corespun+:toare pri+elortur!inei se determin: parametrii a!urului la 6iecare pri+:.

Ta!elul.3.a. Parametii a!urului la 6iecare pri+Pri+: P9P1 P9P2 P9P3 e&a+o

rPIP

p(!ar) >2323 >1%2 2>2$4" ">2$2 11>'$it(H9BH&) 22%" 24#2>4 2#2'>3 2$%2 2"32i(H9BH&) 22%%>## 24#4>%$ 2#3>$$ 2$%2>"# 2"32

s(H9BH& U) #>%$" #>%$4% #>%$4% #>%$" ">'$# >%"' >'13 >'#2 >%$2%t(C) #3>4 '3>% 124>3" 1#$>4 1%$>'

*(m3BH&) ">$12" 1>%$$ >$"" >3$4 >143

41


43/62

3.2.".Calculul separ:rii de umiditate

Se consider: c: se 6ace separare intern: de umiditate doar la treptele din dreptulprimelor dou: pri+e de pre5nc:l+ire re&enerati*:.

Ta!elul.4.a.alori o!tinute pentru calculul separrii de umiditate5arime ri%a 2 ri%a 1

Presiunea a!urului la pri+a >%12 >2323Temp de saturatie '3>% #3>4

Entalpia teoretica la pri+a 24#2>4 22%"Randamentul destinderii calculate initial %#>214 '1>32Entalpia reala la pri+a 24#4>%$ 22%%>##Titlul masic la pri+a >'13 >%"'Entropia la pri+a #>%$4% #>%$"E6icienta separari de umiditate 22>" 24Procentul de apa drenata a2 2>1 3>3%Procentul de apa ramasa dupa etractie '$>'' '#>#2Titlul a!urului la pri+e dupa e+tractie p >'12 >%#3

Entalpia la pri+a dupa etractie p(p2>p1) 24##>2 22'3>4Entalpia punctului 6inal al destinderii teoretice dupa etractie $Wt 2$#>% 2%1>3;actorul de multiplicare al randamentului c >'41 >'%Randamentul corectat %1>12 %2>'1Entropia la pri+a dupa etractie sp #>%%" #>%'''Entalpia punctului 6inal al destinderii reale dupa etractie $W 212>11 211>%$

3.2.#.Coreciile punctului 6inal al destinderii

42


44/62

Punctul 6inal al destinderii a!urului 5n tur!in: are entalpiaAiP;Fi$XiP;cuXire+idualcu H9BH&>unde cuF.%$$J(.#"$J.3")F.#2$JF.%13*$F 2$.##2 m3BH&>

XiP;Fi$WWi$F.24 H9BH&>Xire+idualF1' H9BH&>Yre+F*B0esapareF1%#.4 H&Bs>condensatorF.4$F 4#'.# H&Bs>*Fcondensator*$JBnC9PF 213'." m3Bs>0esapareF11." m2

lp F 1.'2 mdmF 3.3"3 mnF1" rotBmin.

Ceilali parametrii ai punctului real de ieire a a!urului din tur!in: suntAP;F2113>$4 H9BH&P;F.%1%4sP;F$.#% H9BH& U*P;F2$.%2$ m3BH&.

3.2.$.Calculul de!itelor de a!ur la pri+e

;i&ura.12. Scema de pre5ncl+ire re&enerati* 3P9P1PIP

43


45/62

Se notea+: cu ai de!itele de a!ur la pri+e> cu Z de!itul de a!ur cu care se 6acesupra5nc:l+irea> dup: separarea etern: de umiditate> i cu [ de!itul de condense*acuat din separatorul mecanic (etern) de umiditate. 0ceste de!ite suntraportate la de!itul de a!ur *iu . Ecuaiile de conser*are a ener&iei scrise

pentru pre5nc:l+itorul de 5nalt: presiune> supra5nc:l+itorul intermediar iseparatorul mecanic de umiditate alc:tuiesc urm:torul sistemA(1a"Z)3F(1a"Z[)4[1

(1a"Z[)4Z%F(1a"Z[)"Z'a"ppipZ'ipipF(a"Z)cpipepip

44


46/62

Re+ol*=nd acest sistem re+ult:a04


47/62

3.2.%.Calculul indicilor de per6orman:

Randamentul termic al ciclului cu a!ur esteA

_tF1?(1 Z [a"a4a3a2a1a2Wa1W)(P;i P9P1)(a1a2a3a1Wa2W)(cP9P1i P9P1)@(1B(e PIP)

_tF3$>43O

Cantitatea de c:ldur: preluat: de circuitul secundar este\1FPt`_SNP0 F214$>42 ,> unde

_SNP0F_R`_cd1`_0F >'$#1

_RF''.1O>_cd1F''."Oi _0F''O.

Puterea util: estePuF\1`_t F%3>$% ,.

Puterea aparent: esteSFPuBcosF%'3>% ,0

cosF.'.

Randamentul mecanic se propune_mecF(PuXPmec)BPu F''."O

Re+ult: XPmecF4>1%' ,.

Puterea mecanic:> transmis: la cupl:> estePmecFPuXPmec F$''>$#11 ,.

Randamentul &eneratorului este_&enF(PmecXP&en)BPmecF>'%$# >

unde XP&enFS`H1`H2B1F'>'131 ,unde H1F1.11 i H2F1

Puterea la !ornele &eneratorului esteP!FPmecXP&enF$%'>%4% ,.

Puterea aparent: la !orne esteS!FP!Bcos F%$$>#% ,0.

46


48/62

Ener&ia speci6ic: la !orne estee!F_mec`_&en`ltF$34># H9BH&>

unde lucrul mecanic speci6ic util a 6ost calculatltF_t(iep")F$4$>2 H9BH&.

e!itul de a!ur *iu este FP!Be!F3%$3># tB.

Consumul speci6ic de c:ldur: al circuitului secundar esteb!F1B(_t`_mec`_&en)F2>$1%% ,9BH.

Consumul speci6ic de c:ldur: al &rupului nuclear estebcFb!B_SNP0 F2>$%"3 ,9BH.

e!itul speci6ic de a!ur *iu estedF1Be!F1>3#2 H&BH.

Randamentul de !a+: al &rupului nuclear este_!F_SNP0`_cd2`_t`_mec`_&en

H/30


49/62

puterea termic: a reactorului nuclear PtF 22 ,t> presiunea a!urului *iu pF 4' !ar> temperatura apei de alimentare tal F1%4 LC> temperatura apei r=ului tr=uF 1"C> cota de ap: de r:cire luat: din r=u r F>%> num:rul de pre5nc:l+itoare re&enerati*e nPRF">6ara de&a+or

#.2.CA?CU?U? C")CU",U?U" ,E)5"C &ECUNDA)

4.2.1.Parametrii de condensare ai a!urului

;olosind acela i model de calcul am o! inut urmatoarele *alori ai parametrilor

de condensare ai a!uruluiAtr1F>%1"(1>%)2"F1$ CtcminF1$%2F2$ C F pcmin F>3"$ !artcmaF1$1"F32 C F pcma F>4$" !artcF2'>" C F pc F>41 !ar

;i&ura.13. Scema de pre5ncl+ire re&enerati*a 4P9P1PIP

48


50/62

4.2.2.Circuitul de pre5nc:l+ire re&enerati*:

Se ale& num:rul de pre5nc:l+itoare de 5nalt: presiune nPIP i de 8oas:

presiune nP9P pre5nc:l+itoare de 8oas: presiune (5n a6ar: de de&a+or). Seconsider: creterea de entalpie a condensatului> 5n pompa de alimentare>

49


51/62

iP0F%.4 H9BH& i c:ldura speci6ic: a apei 5n stare licid: cpF4.2 H9BH& U. Re+ult:

5nc:l+irea condensatului 5n pomp:p

#$#$

c

it

= (2C).

Mntro prim: 6a+:> creterea de temperatur: a condensatului> pe un

pre5nc:l+itor> este aproimat: cu#%##

#$Cal#'

nn

tttt

++

=

1. Re+ult: temperatura la

ieirea din de&a+or ( ) C#'#%#(E) ttnt ++= 1 .0cestei temperaturi 5i corespunde o presiune de saturaie pE. Se ale&e o

*aloare rotun8it: pentru pEpentru care se citete temperatura de saturaie tE.

Plec=nd de la aceast: temperatur: se calculea+:1+

=

#%#

C(E)#%#

n

ttt .

Consider=nd c: presiunea 5n re6ularea pompei de alimentare este(

11.1 ppref = > randamentul pompei este O%(=#$ > iar *olumul speci6ic este

2

refasp

med

vvv

+= este media *olumelor speci6ice ale apei la saturaie la presiunile

pre6i pde&re+ult: creterea de entalpie 5n pomp:A( )

#$

medref#$

vppi

=

de&

Ca i *olumul mediu se calculea+: o c:ldur: speci6ic: medie a apei 5npomp:.

;olosind *aloarea c:ldurii speci6ice calculate se recalculea+: creterea de

temperatur: 5n pomp:p

#$#$

c

it

= . Pentru pre5nc:l+itoarele de 5nalt: presiune se

calculea+:#

#$(E)al#

n

tttt

= .

Cunosc=nd creterile de temperatur: 5n 6iecare pre5nc:l+itor se calculea+:temperaturile 5n punctele caracteristice ale circuitului de pre5nc:l+irere&enerati*:.

Presiunile 5n aceste puncte se calculea+: de la de&a+or i consider=nd c:pierderea de presiune pe un pre5nc:l+itor este de 2 !ar> iar 5n amonte de de&a+oreste necesar: o re+er*: de presiune de 1 !ar.

Pentru a!urul scos la pri+e se calculea+: temperatura de saturaie> respecti*presiunea la saturaie> consider=nd di6erena terminal: de temperatur: la intrarea

a!urului 5n pre5nc:l+itor (condensator) tF3C. Temperatura a!urului condensatla ieirea din pre5nc:l+itor (su!r:citor) se calculea+: consider5nd di6erenaterminal: de temperatur: 5n acest punct tF"C.

Vtiind presiunile i temperaturile se citesc din ta!ele termodinamiceentalpiile condensatului la intrarea i ieirea din 6iecare pre5nc:l+itor> respecti*entalpia a!urului condensat la ieire. Presiunile a!urului scos la pri+e se

calculea+: cu relaia'%.(

*#

pp = . Toate aceste m:rimi se *or a6ia 5ntrun ta!el ca

cel de mai 8osATa!elul.1.!.alori ale mrimilor termodinamice

50


52/62

,:rime P9P 1 P9P 2 P9P 3 P9P4 e&a+or PIPti 2'>" "">$2# %1>'"$ 1%>1$% 134>44 1"$>$$4te "">$2# %1>'"$ 1%>1$% 134>44 1"#>2 1%4

pi 14># 12># 1># %># #># "3>'pe 12># 1># %># #># "># "1>'i 12" 234>" 344>2 4"4># "## ##%>$e 234>" 344>2 4"4># "## #"%>' $%>'tC 34>" #>$2# %#>'"$ 113>1$% 13'>44 1#2>$$4tS "%>$2# %4>'"$ 111>1$% 13$>44 1"'>2 1%$

pS >1%%3 >"$'1 1>4'# 3>3$ #>"4 11>$4pP >1'21 >"'' 1>"2#" 3>43% #>1$$ 11>'%C 14%>% 2"4>3 3#4>" 4$">4 "%$>4 #%$>'tPR 2">34 2">34 2">34 2">34 2">34 2#>22#

#%##

#$Cal#'nn

tttt

++

=

1 F2">41 C

( ) C#'#%#(E)

ttnt ++= 1 F1"#>"" C

F psatFp(tE>F)F">#"" !ar

Se 6iea+ pde&F"># !ar F tEFt (p>F)F1"#>2 F de&F#"%>' H8BH&

1+

=#%#

C(E)#%#n

ttt F2">34 C

(11.1 ppref = F1>14'F"3>' !ar

*asp F *(tE>F) F >1'% m3BH&*re6 F *(de&>pre6) F >1'3 m3BH&

2

refasp

med

vvv

+= F>1'"" m3BH&

( )#$

medref#$

vppi

=

de&

F##14>% H8BH&

p

#$#$

c

it

= F1>"$4 C

#

#$(E)al#

n

tttt

= F2#>22# C

T0KFTE #$t #t F1"#>21>"$42#>22#F1%4 C

51


53/62

4.2.3.estinderea a!urului 5n tur!in:

Plec:nd de la p(4' !ar) se calculea+: presiunile a!urului> din circuitulsecundarA

p1 F (14B1) p F 4$.4 !arp2 F pPIP1 F 11.'$ !arp3 F (1.$B1) p2 F 11.%' !ar

p4 F (11.1B1) p3F 11.3$ !arp" F (11.%B1) p4 F 11.1# !arp# F (14.3B1) p" F 1.#% !ar

p% F (1.$B1) p F 4#.#"$ !arp' F (1.%B1) p% F 4%.2% !ar

p$ F pC F .4 !ar p1 F p3F11.%' !ar

Consider=nd c: a!urul *iu are la ieirea din &eneratorul de a!ur titlulF.'%1> re+ult: parametrii a!urului 5n punctul A sF ".'"1# H9BH& C>*F .3'' m3BH&> t F2#2.$3 C> iF2$$%.$ H9BH&. Ka intrarea 5n corpul demedie presiune a!urul *iu are presiunea p1i entalpia i1Fi> re+ult: s1F".'##"H9BH& C> *1F.41# m3BH&> t1F2#.2 C> 1F.'%'13.

Consider=nd randamentul !rut al centralei !CNEF.3O i de!itul speci6icdF".4" H&BH> re+ult: puterea electric: la !ornele &eneratorului PeFPt!CNE

F#3 ,> respecti* de!itul de a!ur *iu la ieirea din &eneratorul de a!ur

FPedF'''.1# H&Bs.e!itul de a!ur prin corpul de medie presiune *a 6iC,PF.'1F ''.23 H&Bs> iar prin corpurile de 8oas: presiuneC9PF."3F "2'."" H&Bs.

e!itul *olumetric de a!ur la intrarea 5n corpul de medie presiune este*C,PFC,P*1BnC,PF#%$# m3B (corpul de medie presiune este 5n du!lu 6lu).

Randamentul intern de !a+: al corpului de medie presiune i !C,PF'1.%Ose citete din dia&ram: 5n 6uncie de de!itul *olumetric i de raportulp1Bp2F3.'2.

Coe6icientul de corecie pentru treapta de re&la8 este C2F.''"> iarcoe6icientul de corecie pentru umiditate (C3) se citete din dia&ram:> 5n 6unciede umiditatea medie 5n corpul de medie presiune i de presiunea p1.

Se propune 2F .%$2'> se citete C3F .'%'> se calculea+:iC,PFC2C3i !C,PF '#.2O > i2Fi1iC,P(i1i2t) F 2"32.14 H9BH& (unde i2t se citetedin dia&ram: (2"2#.# H9BH&) i re+ult: o nou: *aloare pentru 2F .%$2%. Seit

calculul termic al circuitului secundar pentru cne de tip candu 6 in diferite configuratii de...

Documents