Температура теплоносителя на входе в реактор, ее связь с мощностью

Температура воды на входе в реактор зависит от многих факторов.Для более благоприятной работа материалов и большей устойчивости нейтронных характеристик целесообразно иметь в реакторе небольшой перепад температур по теплоносителю. Но при этом повысится температура на входе:

,

(8.3)

С увеличением будет уменьшаться поверхность нагрева парогенератора ввиду роста среднелогарифмической разности температур между средами первого и второго контуров. Однако в случае уменьшения ΔT при данной тепловой мощности реактора Q ₁возрастетрасход теплоносителя.

,

(8.4)

(c ₁ - теплоемкость воды), что в свою очередь приведет к нежелательному увеличению мощности на прокачку теплоносителя.

Кроме того, на температуру воды на входе в реактор оказывает влияние режим работы парогенератора, в котором теплоноситель - вода отдает тепло на образование пара из воды второго контура. Поэтому оптимальное значение обычно приближается к предварительно рассчитанным значениям с учетом весогабаритных показателей, экономичности и надежности оборудования.

На pиc. 8.2 приведен общий график изменения температуры теплоносителя и рабочего тела (вода - пар) в парогенераторе.

Рис. 8.2. Изменение температуры теплоносителя и рабочей среды (вода-пар) в парогенераторе

Заметим, что температура теплоносителя в парогенераторе равна температуре теплоносителя на выходе из реактора (если пренебречь потерей тепла в трубопроводах первого контура). Температура на выходе из парогенератора равна в этом случае температуре теплоносителя на входе в реактор .

Ломаная линия характеризует изменение температуры среды второго контура (вода - пар). На рисунке приняты обозначения: T _п.в - температура питательной воды на входе в парогенератор; T _п.е. - температура перегретого пара на выходе из парогенератора; q _эк, q _исп, q _пе, - мощности поверхности нагрева экономайзерной, испарительной и пароперегревательной частей парогенератора.

Приведенный график дает возможность оценивать температурe T ₁. Напишем уравнение баланса тепла экономайзера по теплоносителю и питательной воде

,

(8.5)

откуда

,

(8.6)

Разность температур теплоносителя и питательной воды в конце экономайзерной частиможно принимать в пределах 10¸30˚С. Из формулы (8.6), в частности, видно что при принятых значениях T_{s ,} Δt и T _п.в температура теплоносителя на входе в реактор зависит от расхода теплоносителя и паропроизводительности парогенератора.