AP1000核电站1250MW机组循环水系统优化运行研究

　　截至2008年底，我国核电总装机容量为885万kw，占全国电力总装机容量的1.11% ，而火电总装机容量所占比例高达75.87% 。对煤炭的高度依赖给工业生产、运输和节能减排带来巨大的压力，发展核电已成为优化我国能源结构、保证能源安全、改善环境的优先选择。到2020年我国核电运行装机容量争取达到4000万kw 。

　　随着国家经济与电力发展的需要，这一规模还可能调整到6000万kw以上。随着核电装机容量的迅速增加，考虑到核电机组一般带基本负荷运行，其运行经济性将成为重要研究课题。核电站循环水系统的优化运行，将有效提高凝汽器真空，从而使汽轮机出力增加，节约厂用电。根据 AP1000 核电机组的特点，探求机组不同负荷和循环水进口温度下最经济的循环水泵(简称循泵)编组运行方式，为机组今后的运行提供依据。

　　一、凝汽器压力计算

　　二、AP1000 核电机组热力系统计算

　　AP1000 核电机组(l250MW 级)热力系统见图1。热力系统采用7 段抽汽，汽水分离再热器(MSR) 为两级再热。高压加热器(高加)的疏水逐级自流至除氧器，3号、4号低压加热器(低加)疏水经疏水泵打人主凝结水管道，位于凝汽器喉部的1号、2号低加疏水逐级自流至凝汽器热井。

　　由于回热系统的不同，核电机组二回路热力系统的计算比常规火电机组更为复杂，需要针对汽水分离器和再热器进行单独计算闭，得出汽水分离器的疏水份额和一级、二级再热器所用的加热蒸汽份额。

　　根据机组的热力系统计算，结合式(4一6 ) ，可以得到热力系统计算结果见表1。

　　三、循环水系统优化运行

　　3.1 优化运行分析

　　在机组负荷和循环水温一定的情况下，随着循环水流量的增加，凝汽器真空提高，汽轮机的出力增加，但同时循泵的耗功亦随之增多，抵偿汽轮机出力增加的收益，使汽轮机的增发出力与循泵耗功之差达到最大值的循环水流量称最佳循环水流量，相应的凝汽器真空称最佳真空困，而此时的循泵编组运行方式为最优编组运行方式。对于循环水流量不能连续调节(即循泵动叶不可调)的机组，只能通过改变循泵的不同编组方式对循环水流量进行间断调节。在此情况下，循环水系统优化运行的目标函数为：

　　式(7)目标函数求解的关键是确定不同循环水流量下机组出力的增值 △ Peo由于循环水流量的不连续性，在已知机组出力和循环水温下，循泵的运行规则为：若多开或者少开1台循泵时，应使△P>0;否则，应当保持循泵运行台数不变，从而使循环水系统达到经济的运行状态。