Змеевиковый ПГ для интегрального типа «Бета»

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
(СПбГМТУ)
Кафедра судовой ядерной и водородной энергетики
ЗМЕЕВИКОВЫЙ ПГ ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО
ППА ТИПА «БЕТА» МОЩНОСТЬЮ 150 МВТ
ВЫПОЛНИЛ:
СТУДЕНТ ГРУППЫ 2494 КУРИЛЕНКО Д.И.
РУКОВОДИТЕЛЬ:
СТАРШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ КАФЕДРЫ СЯИВЭ АПОЛЛОВА А.В.
Санкт-Петербург
2022 г.

2.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Спроектировать змеевиковый парогенератор
мощностью 150 МВт.
ЗАДАЧИ
• Выполнить расчеты парогенератора;
• Исследовать влияние давления перегретого пара
на характеристики ПГ;
• Выполнить чертеж и 3d-модель ПГ.
2

3.

Рисунок 1 – Интегральный ядерный реактор типа «Бета».
3

4. 1 – Кипящая активная зона; 2 – сепаратор; 3 – ПГ; 4 – пароводяной струйный аппарат.

1 – КИПЯЩАЯ
АКТИВНАЯ ЗОНА;
2 – СЕПАРАТОР;
3 – ПГ;
4 – ПАРОВОДЯНОЙ
СТРУЙНЫЙ
АППАРАТ.
Рисунок 2 – Схема первого контура ППА типа «Бета».
4

5. Исходные данные

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
• Мощность
150 МВт;
• Давление
10 МПа;
• Температура теплоносителя на входе в аз
269,1 °С;
• Паросодержание
0,07;
• КПД ПГ
1;
• Давление пара
3,3 МПа;
• Температура перегретого пара
295 °С;
• Температура питательной воды
105 °С;
• Диаметр обечайки, на которую
навивается первый змеевик
• Отключаемых секций
1840 мм;
52.
5

6. Тепловая диаграмма и диаграмма распределения температур по длине трубы

ТЕПЛОВАЯ ДИАГРАММА И ДИАГРАММА
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ПО ДЛИНЕ ТРУБЫ
Рисунок 3 – График зависимости температуры от
Рисунок 4 – График зависимости температуры
количества теплоты.
от длины трубы.
6

7.

РАЗМЕЩЕНИЕ СЕКЦИОННЫХ ТРУБ
Рисунок 5 – Размещение секционных
Рисунок 6 – Размещение секционных
водяных труб.
паровых труб.
7

8. Параметры Парогенератора

ПАРАМЕТРЫ ПАРОГЕНЕРАТОРА
• Высота
6,5 м;
• Диаметр
4,3 м;
• Диаметр входного патрубка по питательной воде
334 мм;
• Диаметр входного патрубка по перегретому пару
212 мм;
• Толщина корпуса (без наплавки)
217 мм;
• Толщина крышки (без наплавки)
815 мм;
8

9. Общий вид парогенератора

ОБЩИЙ ВИД ПАРОГЕНЕРАТОРА
Рисунок 7 – ППА типа «Бета».
9

10.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА НА
ВЫХОДЕ ИЗ ПГ НА ПАРАМЕТРЫ ПГ:
38,5
18
38
37,5
14
L Эк
12
L Ис б/к
10
L Ис Кр
L п/п
8
Длина трубы,м
Длина трубы,м
16
37
36,5
L тр
36
35,5
35
34,5
6
34
33,5
4
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 8 – Зависимость длины участков ПГ от
давления перегретого пара на выходе из ПГ.
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 9 – Зависимость длины трубы от
давления перегретого пара на выходе из ПГ.
10

11.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА НА
ВЫХОДЕ ИЗ ПГ НА ПАРАМЕТРЫ ПГ:
1,18
0,5
1,16
Высота, м
0,4
h Эк
0,3
h Ис б/к
h Ис Кр
0,2
h п/п
0,1
Высота трубной системы,м
0,6
1,14
1,12
hзм
1,1
1,08
1,06
0
1,04
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 10 - Зависимость высоты участков ПГ от
давления перегретого пара на выходе из ПГ.
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 11 - Зависимость высоты змеевика от
давления перегретого пара на выходе из ПГ.
11

12.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА НА
ВЫХОДЕ ИЗ ПГ НА ПАРАМЕТРЫ ПГ:
90
80
Мощность, МВт
70
Гидравлическое сопротивление,
МПа
0,205
0,2
0,195
60
50
N Эк
40
N Ис
б/к
N Ис
Кр
N п/п
30
20
10
0
0,19
0,185
ΔP
зм
2К
0,18
0,175
0,17
0,165
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 12 - Зависимость мощности на
участках ПГ от давления перегретого пара
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 13– Зависимость гидравлического
сопротивления по 2 контуру от давления
перегретого пара на выходе из ПГ.
12

13.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА НА
ВЫХОДЕ ИЗ ПГ НА ПАРАМЕТРЫ ПГ:
47
Скорость пара на выходе,м/с
45
43
W
41
39
37
35
2,9
3,1
3,3
3,5
Давление пара на выходе из ПГ, МПа
3,7
Рисунок 14 – Зависимость скорости пара на выходе из ПГ
от давления перегретого пара на выходе из ПГ.
13

14.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В
ходе
работы
был
спроектирован
змеевиковый
парогенератор
для
интегрального ядерного реактора типа «Бета»
мощностью 150 МВт.
• Выполнены
тепловой
и
расчёты парогенератора.
гидравлический
• Выполнено исследование влияния давления
перегретого пара на характеристики ПГ.
• Выполнен
чертеж
и
3d
модель
парогенератора в программе «КОМПАС-3D».
14

15. Спасибо за внимание!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
15