bilantul energetic al cne
TRANSCRIPT
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