Post on 28-Jun-2015
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
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∆−
=η
• 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
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 ∑∆−
=η
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
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
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
Consumul specific al serviciilor proprii
l
SPe
b
SPbSP P
PPQ
QQ −=
∆−=−= εη 1 ;
l
SP
b
SP
PP
=∆
=ε
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