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核电二回路热力系统分析

作　者: 范文楷
导　师: 刘建成
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 热能工程
关键词: 核电二回路热力系统 火用效率 火用成本 热经济学成本
分类号: TL353
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


能源是人类赖以生存的物质基础，是人类科技进步的重要保障。人类发展到今天，对能源的需求量越来越大，传统化石能源日渐枯竭，核能作为一种新兴能源被各国广泛利用，我国这些年核电发展非常迅速，建成在建的核电都有了一定规模。尽管核电蕴藏的能量非常大，但是仍要考虑节能和经济性。热经济学将能源利用与经济原理相结合，为解决这一类问题提供了可能，以往人们更多的用热经济学来对一些热电联产和火力发电厂热力系统进行分析和优化，还没有人利用热经济学来研究核电热力系统，本文则以大亚湾核电二回路热力系统为研究对象，用热经济学里的矩阵模式热经济学对其分析并对系统优化方向给出建议。本文首先确定了额定工况下核电机组的运行参数以及环境参数，通过水蒸气软件程序得到需要焓熵值从而得到火用值，用火用分析的方法研究了1000MW大亚湾核电二回路热力系统最低集成度下各个子系统的火用效率、单位火用耗和火用损失、火用损失系数，对各子系统的能量利用率有了一个初步的掌握，再通过计算90%和70%工况下的火用效率和火用损失，将结果与100%额定工况的对比后找出核电各子系统最适合的工况以及提高火用效率的突破口。再利用热经济学里的矩阵模式热经济学理论列出火用成本方程、单位热经济学成本方程，用matlab计算了这些矩阵方程，得到100%额定工况的火用成本、单位火用成本、单位热经济学成本以及火用经济成本，总结了额定工况下的火用成本形成的热力学过程以及整体分布规则，验证了不同部位能量损失的不等价原则。然后再对90%和70%工况下的热力系统求解火用成本、单位火用成本、单位热经济学成本和火用经济成本，将其与额定工况比较得到热经济学各项成本随工况变化而变化的规律，找到了引起成本变化的原因。最后由于热经济学是建立在热力学与经济学基础之上的，热力学状态参数和投资以及管理成本对其有着重要的影响，通过改变热力学状态参数以及投资成本来观察核电二回路热力系统热经济学成本的变化状况，找到降低核电机组热经济成本的突破口，指出影响机组热经济学成本的因素，给出提高机组经济性的研究方向，最终为优化核电二回路热力系统提供参考。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 课题背景及其意义  10-11
  1.2 热经济学国内外研究历史及现状  11-16
    1.2.1 热经济学国外研究历史及现状  12-15
    1.2.2 热经济学国内研究历史及现状  15-16
  1.3 本文主要研究工作  16-18
第2章 热经济学基础及其矩阵模式理论  18-32
  2.1 热经济学基础  18-24
    2.1.1 热经济学的热力学基础  18-21
    2.1.2 热经济学的经济学基础  21-23
    2.1.3 热经济学能量定价问题  23-24
  2.2 矩阵模式热经济学  24-31
    2.2.1 矩阵模式热经济学几个重要概念  24-28
    2.2.2 热经济学成本的计算  28-31
  2.3 本章小结  31-32
第3章 核电机组 100%额定工况热经济学分析  32-63
  3.1 核电站设备及基本参数  32-37
    3.1.1 核电站设备  32-34
    3.1.2 核反应堆参数  34
    3.1.3 二回路热力系统参数  34-35
    3.1.4 选定未给出的数据  35-37
  3.2 大亚湾核电站机组二回路子系统的划分  37-38
  3.3 各子系统火用分析  38-52
  3.4 各子系统的火用成本的确定  52-59
  3.5 各子系统的热经济学成本的确定  59-61
  3.6 本章小结  61-63
第4章 变工况条件下的火用分析和成本分析  63-77
  4.1 变工况概述  63
  4.2 变工况和额定工况火用分析对比  63-69
  4.3 变工况和额定工况单位火用成本对比  69-72
  4.4 变工况和额定工况热经济学成本对比  72-76
  4.5 本章小结  76-77
第5章 核电二回路系统局部的优化  77-86
  5.1 蒸汽发生器参数对整体性能影响  77-78
  5.2 汽轮机参数对系统性能影响  78-80
  5.3 凝汽器参数对系统性能影响  80-81
  5.4 回热加热器的优化  81
  5.5 系统运行成本及工况的建议  81-85
  5.6 本章小结  85-86
结论  86-88
参考文献  88-93
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  93-94
致谢  94

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中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 核反应堆工程 > 反应堆部件及其设计、制造 > 回路及其设备
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