ANALÝZA P ESTUPU TEPLA V PAROGENERÁTORECH BLOK VVER 440

Transkript

1 VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE ANALÝZA ESTUU TELA V AROGENERÁTORECH BLOK VVER 440 TRANSFER HEAT ANALYSIS IN STEAM GENERATORS IN BLOCKS OF VVER 440 ILOMOVÁ RÁCE MASTER S THESIS AUTOR RÁCE AUTHOR VEOUCÍ RÁCE SUERVISOR Ing HUGO ŠEN BRNO 00

2

3

4 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ABSTRAKT Cílem éo diplomové práce je řešení problemaiy ýající se přeupu epla v parogeneráorech bloů jaderné elerárny ypu VVER 440 arogeneráor předavuje rozhraní mezi primárním a seundárním oruhem V parogeneráoru se předává eplo z horé vody proudící z reaoru do udené napájecí vody Z napájecí vody, po přeupu epla přes rubový svaze, vzniá pára pohánějící parní urbínu ůležiou veličou charaerizující přeup epla je součiel proupu epla ráce je rozdělena na eoreicou a praicou čá V eoreicé čái je uveden prcip čnoi G a eoreicý výpočový model pro určení součiele proupu epla, erý vychází především z charaeru proudění v G raicá čá uvádí srovnání součiele proupu epla určeného z da naměřených při oušění 3 blou EU v roce 986, s hodnoami součiele plynoucích z měření po zvýšení výonu blou na 05 % nom v roce 009 rovněž na 3 blou EU ále je uveden odhad přeupu epla pro další zvýšení výonu blou na 07 % nom a odhad dalšího provozu G Klíčová slova voda, pára, eplo, parní generáor ABSTRACT The aim of his hesis is o analyze he hea ransfer eam generaor of blocs he nuclear power plan VVER 440 The eam generaor represens he border beween he primary and he secondary circui The hea is carried from a warm waer from reacor o a cold waer The eam arises afer he hea ransfer and drives he eam urbe An imporan quaniy which represens he hea ransfer is a hea ransfer facor This hesis is divided o heoreical and a pracical par In he heoreical par is menioned a prciple of he eam generaor and he heoreical calculaion of he hea ransfer facor, which comes fir of all from he characer of he reamg he eam generaor The pracical par brgs a comparison of he hea ransfer facor calculaed from daa measured afer he ar of he hird bloc of EU 986, wih he hea ransfer facor which comes from he measuremen afer he power-crease for 05 % of nomal power of he same bloc 009 Furher is shown he predicion of he hea ransfer facor for nex power-crease and he followg service is shown oo Keywords waer, eam, hea, eam generaor 5

5 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE ROUEC, Analýza přeupu epla v parogeneráorech bloů VVER 440, Brno: Vysoé učení echnicé v Brně, Faula rojního ženýrví, s Vedoucí diplomové práce Ing Hugo Šen 6

6 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ROHLÁŠENÍ AUTORA rohlašuji, že uvedených v použié lierauře jsem diplomovou práci vypracoval samoaně s použiím maeriálů V Brně dne věna 00 podpis Bc er Roupec 7

7 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 OĚKOVÁNÍ To ceou bych chěl poděova panu Ing Jiřímu ulcovi z firmy TES za vedení mé diplomové práce a za čas, erý mi věnoval Vždy jsem se na něj mohl obrái s jaýmoliv doazem a pan ulec se mi ochoně snažil pomoci ěuji mu aé za posynué podlady, bez erých by ao práce nidy nemohla vznin Mé poděování paří aé panu Ing ušanu luhařovi, erý se mi velice ochoně věnoval při uváření podoby émau diplomové práce ále bych chěl poděova Ing Hugo Šenovi za věcné poyny a připomíny při vedení práce na šole Velý dí paří aé mé slečně Hance za rpělivo, oleranci a lásu, erou mi projevovala v nelehých dnech, dy jsem práci vyvářel V neposlední řadě chci aé poděova rodičům, eří mě vychovali a neuále mě podporovali ve udiu a sebevzdělání 8

8 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 OBSAH ÚVO AROGENERÁTOR BLOKU VVER 440 FUNKCE A ČÁSTI Tlaová nádoba G VVER 4405 Trubový svaze5 3 rimární oleory6 4 Rozvod napájecí vody a separace páry 7 3 TEORETICKÝ VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA V G 9 3 SOUČINITEL ROSTUU TELA9 3 NAMĚŘENÁ ATA Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU 33 TEORETICKÝ VÝOČTOVÝ MOEL Č I 33 Sdílení epla onvecí při proudění apaly v rubách 33 řeup epla při varu apaly 4 34 VALIACE MOELU S VYUŽITÍM AT Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU 5 34 Výpoče na výonové hladě 0 % nom 5 34 Výpoče na výonové hladě 35 % nom Výpoče na výonové hladě 55 % nom Výpoče na výonové hladě 75 % nom Výpoče na výonové hladě 90 % nom Výpoče na výonové hladě 00 % nom VÝSLEKY TEORETICKÝCH VÝOČTŮ Č I37 36 TEORETICKÝ VÝOČTOVÝ MOEL Č II38 36 řeup epla při urbulenním proudění euy v rubce38 36 Sdílení epla onvecí při změně supenví apalného v plynné VALIACE MOELU S VYUŽITÍM AT Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU 4 37 Výpoče na výonové hladě 0 % nom 4 37 Výpoče na výonové hladě 35 % nom Výpoče na výonové hladě 55 % nom Výpoče na výonové hladě 75 % nom Výpoče na výonové hladě 90 % nom Výpoče na výonové hladě 00 % nom VÝSLEKY TEORETICKÝCH VÝOČTŮ Č II5 39 SROVNÁNÍ VÝSLEKŮ TEORETICKÝCH VÝOČTŮ Č I A II:5 4 VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA S VYUŽITÍM AT Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU 53 4 LOGARITMICKÝ TELOTNÍ SÁ53 4 VALIACE MOELU S VYUŽITÍM AT Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU54 4 Výpoče na výonové hladě 0 % nom 54 4 Výpoče na výonové hladě 35 % nom Výpoče na výonové hladě 55 % nom Výpoče na výonové hladě 75 % nom Výpoče na výonové hladě 90 % nom 57 9

9 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Výpoče na výonové hladě 00 % nom VÝSLEKY VÝOČTŮ58 5 REIKCE SOUČINITELE ROSTUU TELA NA VÝKONOVÉ HLAINĚ 05 % NOM 60 5 REIKCE Z RŮBĚHU HONOT SOUČINITELE ROSTUU TELA NA HLAINÁCH O 00 % NOM 60 6 VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA S VYUŽITÍM AT Z MĚŘENÍ O ZVÝŠENÍ VÝKONU NA 05 % NOM 6 6 NAMĚŘENÁ ATA O ZVÝŠENÍ VÝKONU BLOKU 6 6 SESTAVENÍ VÝOČTOVÉHO MOELU 6 6 Výpoče na výonové hladě 3 % nom 64 6 Výpoče na výonové hladě 53 % nom Výpoče na výonové hladě 74 % nom Výpoče na výonové hladě 00 % nom Výpoče na výonové hladě 0 % nom Výpoče na výonové hladě 04 % nom Výpoče na výonové hladě 05 % nom 70 6 VÝSLEKY VÝOČTŮ A SROVNÁNÍ S REIKCEMI 7 7 REIKCE SOUČINITELE ROSTUU TELA NA VÝKONOVÉ HLAINĚ 07 % NOM 73 7 REIKCE Z RŮBĚHU HONOT SOUČINITELE ROSTUU TELA NA HLAINÁCH O 05 % NOM 73 8 SROVNÁNÍ HONOT SOUČINITELE ROSTUU TELA 75 9 ASEKTY ŽIVOTNOSTI AROGENERÁTORU A REALIZOVANÉ ZMĚNY NA 3 BLOKU EU 77 9 SOLEHLIVOST SYSTÉMU 77 9 REALIZOVANÉ ZMĚNY NA 3 BLOKU EU78 93 VLIV REKONSTRUKCE ROZVOU NAÁJECÍ VOY Syém horního rozvodu napájecí vody80 93 Srovnání původního (odního) a horního rozvodu napájecí vody8 94 VLIV ZASLEOVÁNÍ TRUBEK 8 94 osavadní provoz 8 94 Odhad dalšího provozu 8 0 ZÁVĚR 83 SEZNAM OUŽITÝCH ZROJŮ 84 SEZNAM ZKRATEK A SYMBOLŮ85 SEZNAM ŘÍLOH 89 0

10 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ÚVO V současné době se drivá věša vešeré elericé energie vyrábí v elerárnách různého ypu Ve svěě mají nejvěší zaoupení elerárny alující fosilní paliva, především černé a méně valiní hnědé uhlí Svěové zásoby fosilních paliv vša nejsou nevyčerpaelné a jednoho dne budou vyčerpány úplně Budoucno výroby elericé energie a ím i lidva je možné nají v jaderné energeice V něerých áech svěa se již nyní velé proceno elericé energie vyrábí v jaderných elerárnách Jsou v podaě dvě cey, erými se může jaderná energeia ubíra rvní je výavba nových jaderných eleráren, či přiavování nových bloů v loaliách ávajících jaderných zdrojů ruhou alernaivou je zvyšování výonů již fungujících bloů a, že se poupně renovují jednolivé syémy v řeězci výroby elericé energie v jaderné elerárně, případně jsou odhalovány rezervy původních projeů eleráren, což romě zvyšování výonu vede aé prodlužování původní živonoi eleráren Tao práce se zabývá analýzou přeupu epla v parogeneráoru blou VVER 440 jaderné elerárny uovany o renovaci syémů se předpoládá zvýšení výonu aždého z bloů JE na 05 % nom 3 blo byl uveden do provozu v roce 986 S využiím naměřených da právě z ohoo rou je výpočem určen součiel proupu epla v rubovém svazu G a podle výsledů odhadnua jeho hodnoa i pro výonovou hladu 05 % nom Zísaná hodnoa je porovnána s hodnoou suečnou, vycházející z měření v roce 009 po zvýšení výonu 3 blou právě na 05 % nom ředpoládá se, že výon by ješě mohl vzrů na 07 % nom a možná ješě výše, vzhledem renovacím syémů a rezervám původního projeu V závěrečné čái práce je odhadnuo chování G v další periodě provozu

11 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 AROGENERÁTOR BLOKU VVER 440 Funce a čái arogeneráor je součáí hlavní cirulační smyčy jaderné elerárny s vodovodním energeicým reaorem VVER 440 G je zařízení nezbyně nuné pro udržení provozu blou na výonu lní jedna funci výměníu epla, v němž je eplo z primární vody ohřívané v reaoru předáváno seundární vodě, z níž se generuje syá pára pro pohon parní urbíny a jedna funci bariéry mezi aivním primárním oruhem a neaivním seundárním oruhem ro jeden reaorový blo je zabudováno 6 parních generáorů [], [] Obr arní generáor blou VVER 440 [3]

12 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Obr Záladní rozměry G [4] arogeneráor GV 3 je horizonální celosvařovaná jednoplášťová válcová laová nádoba, v jejíž cenrální čái jsou siuovány dva svislé oleory, do nichž jsou svými onci zaoveny eplosměnné ruby varu písmene U Teplosměnné ruby pa vyvářejí svaze v levé i pravé polově nádoby G Truby ve svazu jsou zachyceny v něolia diančních mřížích ležících v rově olmé na podélnou osu rube a diancovány po vodorovných řadách Svislé oleory jsou uončeny víy Spoj vía s oleorem je opařen dvojiým roužovým ěsněním, je řešen jao rozebíraelný a sešroubovaný roory svislých oleorů, nimž jsou připojeny udená a horá věev smyčy primárního porubí a vniřní proory eplosměnných rube a vyvářejí v G uzavřenou primární ranu Seundární rana G je vymezena jedna válcovou ležaou nádobou se seundárními víy nad aždým svislým oleorem a jedna vnějšími povrchy rube ve svazu a vnějšími povrchy svislých oleorů Za provozu je seundární rana vořena parním proorem nad svazem rube a proorem parovodní směsi, v níž je svaze rube ponořen Na seundární raně je napojeno porubí napájecí vody a porubí odvodu vyrobené páry na urbínu Na jednom blou VVER 440 je še horizonálních G, z nichž ři dodávají 3 x 5 gs - syé páry pro pohon jednoho urbogeneráoru o výonu 0 MW a další ři G pa pro pohon druhého urbogeneráoru o émže výonu (pro výonovou hladu G 00 % nom ) [], [] 3

13 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Obr 3 odélný řez G [4] Obr 4 říčné řezy G [4] 4

14 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tlaová nádoba G VVER 440 Tlaová nádoba seává ze čyř válcových roužů s menší loušťou ěny a dvou válcových roužů s věší loušťou ěny a ze dvou elipicých den Výroba aždého svařovaného roužu začíná obrobením plechu příslušné loušťy na požadovanou rozvuou délu a požadovanou šířu s úpravami hran pro svary příčné i obvodové na frézovacím roji a následuje sružení plechu a zísá se polova obvodu roužu Obě polorovy se svaří Jednolivé roužy se ojí obvodovými svary Výsledem je válcový plášť nádoby, do něhož se vyvrají díry navazující na náruby U vnějších roužů jsou o díry ø pro náruby odvodu páry, díry pro odluh ø 65, odal ø 70, oplach ø 3 a řada menších děr pro napojení nárubů pro měření hlady U dvou vniřních roužů jsou o především díry pro hrdla oleorů ø 075 a ø 690, pro nárube napájecí vody ø 3, nárube havarijního napájení ad K ao připraveným dírám se na plášť nádoby přivařují jednolivé náruby [] Celá laová nádoba je vyrobena z uhlíaé oceli rusého značení K Má vniřní průměr 30 mm, loušťu ěn 84 mm, loušťu ěn vnějších roužů 75 mm, dvou vniřních roužů 35 mm a celovou délu 800 mm Rozeč děr pro oba oleory je ve směru podélné i příčné osy nádoby 500 mm [] Obr 5 ělení laové nádoby Trubový svaze Seává z eplosměnných rube ø 6 x,4 mm ohnuých do varu písmene U, zaovených jedním oncem do chladného primárního oleoru a zachycených v diančních mřížích, eré jsou fixovány v opěrném syému vyvařeném uvniř laové nádoby parního generáoru Truby ve svazu jsou uloženy nad sebou v řadách s rozečí 4 mm Vzdáleno sousedních rube v řadě je 30 mm ianční mříž je vořena plecháči opařenými na obou oncích zářezy, eré zapadají na jedné i druhé raně do ojny nebo ojny s žebrem přivařené na vniřním povrchu nádoby a dále vlniými pásy z plechu, eré jsou na plocháčích položeny a do jejichž prohlubní se uládají ruby příslušné řady [] 5

15 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Obr 6 Mříž rubového svazu 3 rimární oleory rimární oleor je svislé válcové ěleso, eré je svařeno ze ří ovaných čáí, horní, řední a odní Je vyroben z nerezové oceli rusého značení 08Ch8N0T Spodní čá oleoru je jedna upravena na rozměr ø 595 / ø 495 mm pro svar s primárním porubím a jedna provedena s alichoviým vyhrdlením ø 45 / ø 05 mm, jímž se oleor napojuje heerogenním svarem na příslušný nárube na laové nádobě na němž je zavěšen Kalichem vyvořený mrvý proor je odvodněn dvěma dírami provedenými ve směru podélné osy oleoru a vně odní čái uončen náruby Na odní čá navazuje řední čá oleoru, v níž jsou vyvrány radiálně vedené díry pro uložení a uončení eplosměnných rube vnějšího průměru 6 mm Obla s dírami pro ruby má vnější průměr 074 mm a loušťu ěny aleoň 36 mm, erá se plynule na obou oncích snižuje loušťu ěny odní, re horní čái oleoru [] Horní čá oleoru vyváří hrdlo, v jehož vrcholu je zesílená přírubová čá U novějších onrucí oleorů je vnější povrch celé horní čái a čá povrchu řední čái éměř až první horní řadě děr pro ruby opařen orozivzdorným návarem o síle 3 mm Horní 6

16 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 svar se nachází na rozhraní pára - voda a voda seundárního oruhu, obsahující až 500 mg Cl - g -, může způsobi meziryalicou orozi maeriálu svaru, proo je svar chráněn výlenem, erý je za provozu zaplněn dusíem V přírubové čái je vyvořeno 0 záviových děr pro zavrání šroubů M 48 x 5 a na čele směrem ose oleoru je provedeno lůžo dvou ěsnících nilových roužů Mezi drážami pro oba roužy jsou zaúěny dvě ruby ø 4 mm, eré jsou vedeny po vniřním povrchu oleoru (mimo obla s vyvranými dírami pro ruby), prochází odní čá a ončí vně parního generáoru dvěma náruby K nim se pa připojuje porubní syém diace ěsnoi oje oleoru a primárního vía, eré oleor uzavírá a odděluje primární a seundární ranu G i JE [] 4 Rozvod napájecí vody a separace páry o G je přiváděna napájecí voda porubím napojeným na nárube umíěný v cenrální čái laové nádoby a zaúěným do parního prooru V nomálním provozním avu je řední eploa ovu nádoby asi 50 C a eploa napájecí vody 0 C, avša při odpojených vysoolaých ohřívácích jen 65 C Aby se vyloučil přímý vliv ěcho vysoých rozdílů eplo na ěnu laové nádoby a na luoěnné parie nárubu, je v něm uloženo ínící pouzdro, eré je pa napojeno na rozvod napájecí vody uvniř G Vlaní napájecí ruba ø 59 x 6 je uložena v ovovaném provedení nad rubovým svazem a z ní jsou vedena jednolivá rozvodná porubí do proor uvniř rubového svazu [] Obr 7 Rozvod napájecí vody: - míšecí rabice, - ruby G, 3 - usměrňovací plech [4] 7

17 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 V havarijním případě je možno do G přivádě vodu pomocí čerpadel superhavarijního napájení pomocí rasy Js 80, erá je přes nárube na bou plášě G zaúěna do parního prooru G Zde je vyvořen z porubí oleor, ze erého se voda rozřiuje do G, přičemž je ohřívána eplem ondenzující páry roože v omo režimu je do G přiváděna udená voda (eploa vody v 000 m 3 nádržích), je eno režim z hledisa čerpání živonoi velmi nevýhodný, a je proo povolen pouze 0x za živono G [] Syém separace páry je vořen žaluziovým separáorem a děrovaným plechem Sece žaluzií jsou uaveny se slonem 5 horizonální ose parního generáoru a jsou umíěny po celé délce parního prooru Nad žaluziemi, ve směru ou páry je umíěn děrovaný plech určený vyrovnání rychloi proudění [] Tab Technicý popis a paramery G V3 [], [] aramer jednoa Hodnoa Typ G V3 - - Rozměry: déla ělesa vniřní průměr Hmono: prázdného zcela zaplněného mm mm g g Teplosměnná plocha (výrobní) m 60,73 Teplosměnná plocha (výpočová) m 7,6 (85% výrobní) Rezerva pro zaeplení % 5 Jmenoviý výon (pára ) páry /hod 45 Vlho páry % 0,5 Vupní eploy primárního média C 97 ± (při 00% výonu) Výupní eploa primárního media C 67 ± Vupní eploa seundárního media C 64 3 M povolená vupní eploa se media C 55 (max 50x za ro) Výupní eploa syé páry C 60 rovozní la IO Ma,6 Tla při ěsnoní zoušce IO (ZT) Ma 3,7 Tla při pevnoní laové zoušce IO (TZ) Ma 6,34 (výdrž lau 0 m) Tla při ěsnoní zoušce IIO (ZT) Ma 5,49 Tla při pevnoní laové zoušce (TZ) Ma 7,65 Jmenoviý la syé páry Ma 4,7 růo chladiva gs - 54,67 růočný průřez svazu rube v G m 0,7576 8

18 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 3 TEORETICKÝ VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA V G arogeneráor, romě bariéry mezi primárním a seundárním oruhem, plní především funci epelného výměníu Teplo je v G předáváno z horé primární vody přes rubový svaze do udené napájecí vody, ze eré po ohřáí vzniá pára pro pohon urbíny 3 Součiel proupu epla oud máme na mysli přenos epla z jedné euy do druhé přes nějaou pevnou přepážu (např přes ěnu ruby), pa hovoříme o proupu epla Na obr 3 je schemaicy znázorněna aová siuace Horá eua je oddělena od udené euy pevnou rovnou ěnou Tepelný o je přenášen poupně onvecí z horé euy, jejíž eploa je do povrchu ěny s eploou w, pa vedením ěnou a opě onvecí z druhého povrchu ěny o eploě w do udené euy o eploě [5] Obr 3 roup epla rovnou ěnou Bez ohledu na povahu onvece plaí pro přenášený měrný epelný o vzah nazývaný Newonův ochlazovací záon ( ) q w (3-) de je součiel přeupu epla a zahrnuje všechny paramery, eré ovlivňují onveci T w je eploa povrchu obéaného ělesa, je eploa euy v doaečné vzdálenoi od povrchu [5] 9

19 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 0 Rovná ěna o loušťce d má na jedné raně eplou w a na druhé w, přičemž w > w (viz obr 3) odle Fourierova záona plaí pro epelný o, erý je veden z mí o vyšší eploě do mía o nižší eploě, že je přímo úměrný eplonímu gradienu Koeficienem úměrnoi je epelná vodivo λ, což je fyziální vlano láy ro celový epelný o přenášený vedením plochou S (plocha olmá na směr epelného ou) pa plaí d S Q w w x λ (3-) ro celový přenášený epelný o musí plai rovnice ( ) ( ) ( ) S d S Q w w w w λ (3-3) Rovnici lze zapsa ve varu s epelnými odpory ( ) { ( ) { ( ) { R R R R S S d S Q R w R w w R w + + λ λ λ (3-4) de ve jmenovaeli je souče epelných odporů proi onveci na raně horé euy, proi vedení epla ěnou ruby a proi onveci na raně udené euy Souče odporů můžeme rozepsa do varu S d S S S d S R λ λ (3-5) de je zv součiel proupu epla a jeho defice pro rovnou ěnu ja je parné je + + λ d (3-6) omocí součiele proupu epla pa můžeme přepsa rovnici (3-) do varu ( ) S Q (3-7) oud přejdeme válcové ěně ruby - viz obr 3 - horní vzahy se poněud pozmění Je nuno mí na paměi, že u válcové ěny ruby se mění velio eplosměnné plochy podle poloměru ro hodnou součiele proupu epla plaí, poud S S oud ale vyjadřujeme souč S, pa je jedno zda ho vzahujeme e raně vniřní nebo vnější, proože musí plai jejich rovno oud označíme vniřní povrch jao a vnější povrch jao, musí plai [5]

20 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 re S S S (3-8) S S S Obr 3 roup epla válcovou ěnou Vyjádříme-li velio válcového eplosměnného povrchu rovnici zapsa ve varu S π r L, můžeme předchozí S S S r + ln + π r L π L λ r π r L (3-9) a můžeme ho pa vzáhn vniřnímu povrchu S re π r L nebo vnějšímu povrchu r r + ln λ r r r + ln λ r r + r r + r, (3-0) S π r r L r r r + ln λ r +,

21 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 re r r r r + ln λ r + (3-) Čao se souč S zjednodušuje pouze na jednu veliču F, erá předavuje právě součiel proupu epla [5] 3 Naměřená daa z uvádění blou do provozu V abulce 3 jsou uvedeny hodnoy naměřených (zadaných) velič Měření probíhalo na 3 blou EU v roce 986 Tab 3 Naměřené veličy [6] Výonová hlada % % Tla syé páry v G p p 4,68 4,7 4,65 4,56 4,59 4,6 Ma růo napájecí vody m nv 0,48 39,50 6,44 89,93 09,70 3,9 gs - Enalpie syé páry i p 796,6 795,44 796,96 797,59 797,36 797,8 Jg - Enalpie napájecí vody i nv 69,7 693,04 693,9 860,97 904,06 953,455 Jg - Enalpie syé vody i sv 34,6 36, 3,9 6,5 8,4 9,56 Jg - Množví odluhu m odl 0,49,9 0,74 0,09 0,7 0,9 gs - Teploa horé věve prim vody Teploa udené věve prim vody 67,69 73,6 80,05 85,70 90,69 94,3 C 6,66 63,00 63,6 63,04 63,93 64,54 C Teploa syé páry p 59,84 60,3 59,44 58,5 58,65 58,9 C 33 Teoreicý výpočový model č I 33 Sdílení epla onvecí při proudění apaly v rubách Sdílení epla onvecí při proudění apaly v rubách se počíá ze vzahů odvozených z výsledů měření, poněvadž čiě analyicé poihnuí vlivu různých faorů na přeup epla je obížné Zaleží éž na fyziálních vlanoech pracovní láy při její řední eploě (či eploě ěny ruby) ve sledovaném úseu, jmenoviě na emaicé visoziě,ע epelné vodivoi λ, eploní vodivoi a a randlově čísle r [] ro rozvué urbulenní proudění při Re > 0 4 v análech s poměrnou délou l/d > 50 se uvádí vzah pro přeup epla ohřívanému povrchu ruby (při podélném omývání povrchu análu)

22 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Nu λ 0,0Re 0,8 r 0,43 r r 0,5 (3-) ro přechodový yp proudění (0 3 < Re < 0 4 ) je v [] uváděn vzorec 0,5 0,43 r Nu Ar r přičemž A f (Re) (3-3) ro lamární proudění apal při Re < 0 3 je podle [] doporučován vzah Nu 0,5Re,3 r 0,43 Gr 0, r r 0,5 (3-4) Vzorec pro přechodovou a urbulenní obla proudění lze použí pro anály s různým varem příčného průřezu (ruhový, čvercový, obdélníový, rojúhelníový, meziruhový) a pro anály, eré obsahují svazy rube s relaivní délou análu l/d > 50 Reynoldsovo číslo Re w s Re ν (3-5) se vyčísluje pro řední rychlo proudění ve sledovaném úseu análu [] mchl w s O 000 (3-6) ynamicá visozia µ ν ρ (3-7) vychází ze řední eploy proudu euy ( + ) (3-8) Ve vzazích dále vyupuje randlovo číslo r (pro řední eplou proudu euy) a randlovo číslo r pro řední eplou ěny ruby ( + ) / + ( + nv p ) / (3-9) 3

23 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 a už je možné urči součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λnu (3-0) Kemaicá visozia, randlovo číslo r a randlovo číslo r jsou odečeny viz [7] 33 řeup epla při varu apaly Var apaly je charaerizován vzniem, růem a odrháváním parních buble malého objemu a příoem nové apaly do mí, de se bubly voří V mezní vrvě u výhřevné plochy dochází při varu apaly pulzačnímu přemísťování objemů páry a apaly Inenzivní přenos páry a apaly v mezní vrvě během varu apaly způsobuje rychlejší přenos epla ve srovnání s moleulárně difúzním přenosem epla v mezní vrvě nevařící apaly ři velém epelném zaížení výhřevné plochy se voří na jejím povrchu a velé množví parních buble, že vznine souvislá blána páry a dojde e riicému avu a podaně se zmenší přeup epla u výhřevné plochy a zvýší se její eploa Tepelné zaížení při omo avu dosáhne riicé hodnoy a dochází e riicému varu apaly ři dalším zvěšování epelného zaížení velio součiele přeupu epla prudce lesne (až deserá) a pa již jen velmi málo roe [] Taéž při poupném zvěšování rozdílu eploy mezi výhřevnou plochou a vroucí apalou při álém lau epelné zaížení (epelný o) nejprve roe, až dosáhne riicé hodnoy a pa přechodně lesne a opě narůá [] ři bublovém varu apaly (var ve velém objemu apaly) je součiel přeupu epla určen epelným zaížením q S (3-) a laem p p [Ma] syé páry [] ro výpoče epelného zaížení je nuné nejprve urči výon jedné ruby G G 000 n (3-) erý vychází z celového výonu G na určié výonové hladě G m nv ( i p v ) modl( i p isv ) (3-3) 4

24 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ro výpoče součiele přeupu epla na vnější raně ruby při bublovém varu vody v rozmezí laů 0,0 < p p < 8 Ma lze použí vzorec 0,7 0,5 4,944 q p p (3-4) K určení celového součiele proupu epla Sss F (3-5) je nuné ješě urči součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ + (3-6) 34 Validace modelu s využiím da z uvádění blou do provozu 34 Výpoče na výonové hladě 0 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (67,69+ 6,66) / + (63,30+ 59,84) / 38, C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,873 Sřední rychlo proudu chladiva mchl 54,67 ws,05 ms - O 000 0, ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (67,69+ 6,66) 64,68 C ynamicá visozia proudu vody µ 4,00 7 ν,30 m s - ρ 778,68 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,88 5

25 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,604 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 05,90 7 ν,30 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,005,90 0,8 0,8 r 0,88 0,43 0,43 r r 0,88 0,873 0,5 0,5 350,86 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λ Nu 0,604350,86 605,44 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 0,48(796,6 69,7) 0,49(796,6 34,6) 485,35 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 485, , W Tepelné zaížení 7638,5 q 648,5 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4,944648,5 4, ,3 Wm - K - p 6

26 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ + 36,54 Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln + 605,44 0,03 8,7 0, ,3 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 36,5439,45 F 7,76 MW K Výpoče na výonové hladě 35 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (73,6+ 63,00) / + (63,50+ 60,3) / 40,09 C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,87 Sřední rychlo proudu chladiva je pro všechny hlady ejná: w s,05 ms - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (73,6+ 63,00) 68,3 C ynamicá visozia proudu vody µ 4, ν,3040 m s - ρ 77,04 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,889 7

27 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,598 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 03659,5 7 ν,3040 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,003659,5 0,8 0,8 r 0,889 0,43 0,43 r r 0,889 0,87 0,5 0,5 354,46 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λ Nu 0,598354,46 606,89 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 39,50(795,44 693,04),9(795,44 36,) 80896,56 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 80896, ,8 W Tepelné zaížení 46,8 q 30893,9 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4, ,9 4,7 8668,47 Wm - K - p 8

28 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ + 40,4 Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln + 606,89 0,03 8,7 0, ,47 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 40,439,45 F 9,595 MW K Výpoče na výonové hladě 55 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (80,05+ 63,6) / + (63,70+ 59,44) / 4,6 C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,87 Sřední rychlo proudu chladiva je pro všechny hlady ejná: w s,05 ms - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (80,05+ 63,6) 7,66 C ynamicá visozia proudu vody µ 5 9,900 7 ν,90 m s - ρ 766,378 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,893 9

29 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,593 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 056,48 7 ν,90 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,0056,48 0,8 0,8 r 0,893 0,43 0,43 r r 0,893 0,87 0,5 0,5 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby 358,9 λ Nu 0,593358,9 6087,68 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 6,44(796,96 693,90) 0,74(796,96 3,9) 797,7 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 797, ,38 W Tepelné zaížení 36,38 q 4887,83 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4, ,83 4,65 97,7 Wm - K - p 30

30 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ ,3Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln ,68 0,03 8,7 0,03 97,7 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 4538,339,45 F 0,853 MW K Výpoče na výonové hladě 75 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (85,70+ 63,04) / + (0,50+ 58,5) / 5, C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,873 Sřední rychlo proudu chladiva je pro všechny hlady ejná: w s,05 ms - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (85,70+ 63,04) 74,37 C ynamicá visozia proudu vody µ 5 9,870 7 ν,890 m s - ρ 76,880 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,897 3

31 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,589 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 066,96 7 ν,890 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,0066,96 0,8 0,8 r 0,897 0,43 0,43 r r 0,897 0,873 0,5 0,5 360,00 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λ Nu 0,589360, ,07 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 89,93(797,59 860,30) 0,09(797,59 6,5) 74066,63 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 74066, , W Tepelné zaížení 344,67 q 66474,99 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4, ,99 4, ,73 Wm - K - p 3

32 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ ,8Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln ,07 0,03 8,7 0, ,73 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 4857,839,45 F,67 MW K Výpoče na výonové hladě 90 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (90,69+ 63,93) / + (,0+ 58,65) / 56, C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,873 Sřední rychlo proudu chladiva je pro všechny hlady ejná: w s,05 ms - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (90,69+ 63,93) 77,3 C ynamicá visozia proudu vody µ 5 9,690 7 ν,800 m s - ρ 757,048 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,90 33

33 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,584 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 07530,86 7 ν,800 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,007530,86 0,8 0,8 r 0,90 0,43 0,43 r r 0,90 0,873 0,5 0,5 363,3 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λ Nu 0,584363,3 607,04 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 09,70(797,36 904,06) 0,7(797,36 8,4) 0744,74 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 0744, ,83 W Tepelné zaížení 37435,83 q 7945,5 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4, ,5 4,59 668,03 Wm - K - p 34

34 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ ,74 Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln + 607,04 0,03 8,7 0,03 668,03 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 5034,7439,45 F,040 MW K Výpoče na výonové hladě 00 % nom Sřední eploa ěny ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (94,3+ 64,54) / + (,00+ 58,9) / 59,94 C randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,874 Sřední rychlo proudu chladiva je pro všechny hlady ejná: w s,05 ms - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa proudu vody (při Ma) ( + ) (94,3+ 64,54) 79,43 C ynamicá visozia proudu vody µ 5 9, ν,70 m s - ρ 753,550 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,905 35

35 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelná vodivo proudu vody (odečena z abule vlanoí vody a páry) λ 0,58 Wm - K - Reynoldsovo číslo,050,03 Re w s 08845,45 7 ν,70 Je lněna podmína Re > 0 4 > jedná se o TURBULENTNÍ ROUĚNÍ Nusselovo číslo při rozvuém urbulenním proudění pro Re > 0 4 Nu λ 0,0Re 0,008845,45 0,8 0,8 r 0,905 0,43 0,43 r r 0,905 0,874 0,5 0,5 365,79 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby λ Nu 0,58365, ,50 Wm - K - 0,03 Výon G G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 3,9(797,8 953,46) 0,9(797,8 9,56) 839,3 W Výon jedné ruby G pa je G 000 n 839, ,4 W Tepelné zaížení 40,4 q 875,03 Wm - S 0,473 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,5 0,7 0,5 4,944 q p 4,944875,03 4,6 7853,9 Wm - K - p 36

36 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ + 530,5 Wm - K - 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln ,50 0,03 8,7 0, ,9 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 530,539,45 F,69 MW K Výsledy eoreicých výpočů č I Tabula 3 uvádí výsledné hodnoy součiele proupu epla pro jednolivé výonové hlady G Zdrojem vupních údajů (eploy, lay, enalpie, výony, ) pro výpočy na výonových hladách jsou daa z měření při oušění G v roce 986 Tab 3 Výsledy eoreicých výpočů % % G MW 4,9 80,90 7,97 74,07 07,4 8,4 Wm - K - 605,44 606, , ,07 607, ,50 Wm - K ,3 8668,47 97,7 4749,73 668, ,9 F MWK - 7,76 9,595 0,853,67,040,69 37

37 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Závislo součiele proupu epla K F na výonu parogeneráoru G : 0 Součiel proupu epla [MW/ C] Výon G [MW] Teor výpoče č I Obr 33 Závislo součiele proupu epla na výonu G Výsledy výpočů jsou vyneseny v grafu závisloi součiele proupu epla na výonu G Ja uazuje závislo, hodnoy součiele proupu epla s rooucím výonem G roou 36 Teoreicý výpočový model č II 36 řeup epla při urbulenním proudění euy v rubce Turbulenní neizoermicé proudění euy v rubce je omezeno podmínou Re > 0 4 Určující rozměr je vniřní průměr ruby a určující eploa je řední eploa euy Hydrodynamicá náběhová déla L h pro vyvoření urbulenního rychloního profilu v rubce plyne z rovnice L h / 4 0,693Re (3-7) Vliv hydrodynamicé náběhové dély je v rieriální rovnici vyjádřen poměrem L - [8] (Reynoldsovo číslo je pro odpovídající výonové hlady ejné jao v eoreicém výpoču I, proo není uveden opě celý výpoče Re, ale pouze jeho hodnoa) 38

38 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ro řední hodnou součiele přeupu epla na vniřní raně ruby při urbulenním proudění euy plaí podle [8] rovnice Nu λ 0,6 + L h / 3 3 ( Re / ) 5 r / 3 ν ν 0,4 (3-8) s planoí v mezích 300 < Re > 0 6 0,6 < r > 0 3 < L h / > [7] (randlovo číslo pro řední eplou proudu euy r a dynamicá visozia ν jsou pro odpovídající výonové hlady ejné jao v eoreicém výpoču I, proo jsou uvedeny pouze jejich hodnoy) ynamicá visozia µ ν ρ (3-9) vychází ze řední eploy ěny ruby ( + ) / + ( + nv p ) / (3-30) Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby je roven Nu λ (3-3) 36 Sdílení epla onvecí při změně supenví apalného v plynné Změna supenví apalného v plynné se usuečňuje jedna odpařováním (difúzí) na fázovém rozhraní apalného a plynného supenví, jedna varem apaly na výhřevné ploše Odpařování apaly na fázovém rozhraní probíhá za aždé eploy apaly Var apaly je změna supenví z apalného v plynné v důsledu přehřáí apaly na výhřevné ploše nad eplou změny supenví apalného v plynné, příslušnou lau apaly na výhřevné ploše odle velioi přehřáí a charaeru vorby plynné fáze na výhřevné ploše rozeznáváme var blánový a var bublový [8] Bublový var je charaerizován vorbou parních buble na varných jádrech v důsledu loálního zvýšení epelného ou, způsobeného loálním zvěšením eplosměnné plochy na mironerovnoech povrchu výhřevné plochy Na záladě experimenálních hodno byly anoveny výpočové rovnice pro součiel přeupu epla při varu apaly při volné onveci ro bublový var při volné onveci byly anoveny rovnice: 39

39 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ro var při amosféricém lau,537 q 0,75 (3-3) ro var při vyšších lacích p (a) 0,7 0,4 0,3 q p p (3-33) (Teplené zaížení q je pro odpovídající výonovou hladu ejné jao v eoreicém výpoču I, proo je uvedena pouze jeho hodnoa) K určení celového součiele proupu epla Sss F (3-34) je nuné ješě urči součiel proupu epla vzažený na řední průměr ruby + ln λ + (3-35) řechodová obla mezi bublovým a blánovým varem předavuje av, při erém na čái výhřevné plochy vzniá neabilní parní blána, erá izoluje eplosměnnou plochu od apaly Velio parní blány je ím věší, čím více roe eploa výhřevné plochy Se zvyšujícím se eploním rozdílem mezi eploou výhřevné plochy a eploou vroucí apaly lesá v přechodové oblai značně součiel přeupu epla v důsledu oho i huoa epelného ou q řechodová obla je omezena mezními hodnoami bublového varu a počáečními hodnoami blánového varu Vzhledem neabilnoi parní blány a silné závisloi její vorby na maeriálu a jaoi výhřevné plochy je experimenální řešení přechodové oblai mezi bublovým a blánovým varem obížné a jeho výsledy se číselně liší [8] Blánový var předavuje av, dy celá výhřevná plocha je porya vrvou přehřáé páry, erá izoluje vroucí apalu od výhřevné plochy Teplo z výhřevné plochy do vroucí apaly se vrvou přehřáé páry šíří hlavně zářením a vedením Blánový var vody je vša energeicy nevýhodný, proože součiel přeupu epla se praicy nemění se zvyšující se eploou výhřevné plochy a je podaně nižší, než jeho mezní hodnoa při bublovém varu [8] 40

40 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Validace modelu s využiím da z uvádění blou do provozu 37 Výpoče na výonové hladě 0 % nom Reynoldsovo číslo Re 05,90 oměr hydrodynamicé náběhové dély a vniřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0, ,90 / 4 4,70 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν,30-7 m s - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (67,69+ 6,66) / + (63,30+ 59,84) / 38, C ynamicá visozia 4 µ,50 7 ν,4070 m s - ρ 88,0 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,88 ro Nusselovo číslo při urbulenním proudění euy plaí rovnice Nu λ 0,6 0,6 + L h / 3 ν ν ( / 3 3 ) / Re 5 r 7 0,4 / 3 3 3,30 [ + ( 0,068) ]( 05,90 ) / 5 0,88 / 7 47,8 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 47,80, ,8 Wm - K - 0,03 0,4,4070 4

41 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelné zaížení: q 648, 5 Wm - Součiel přeupu epla na vnější raně ruby (pro var při vyšším lau než amosféricém) 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,3648,5 4,68 555,57 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln + λ 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln ,8 0,03 8,7 0,03 555,57 0,06 375,3Wm - K - Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 375,339,45 F 7,833 MW K Výpoče na výonové hladě 35 % nom Reynoldsovo číslo Re 03659,5 oměr hydrodynamicé náběhové dély a v niřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0, ,3 / 4 4,7 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν, m s - 4

42 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (73,6+ 63,00) / + (63,50+ 60,3) / 40,09 C ynamicá visozia 4 µ,390 7 ν,3970 m s - ρ 85,660 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,889 Nusselovo číslo Nu λ 0,6 0,6 + L h / 3 ν ν ( / 3 3 ) / Re 5 r 7 0,4 / 3 3 3,3040 [ + ( 0,068) ]( 03659,5 ) / 5 0,889 / 7 49,95 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 49,950, ,63 Wm - K - 0,03 Tepelné zaížení: q 30893, 9 Wm - 0,4,3970 Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,330893,9 4,7 8397,8 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m 43

43 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln + λ 0,046 0,046 0,06 0,046 + ln + 948,63 0,03 8,7 0, ,8 0,06 457,40 Wm - K - Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 457,4039,45 F 9,94 MW K Výpoče na výonové hladě 55 % nom Reynoldsovo číslo Re 056,48 oměr hydrodynamicé náběhové dély a v niřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0,693056,48 / 4 4,757 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν,90-7 m s - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (80,05+ 63,6) / + (63,70+ 59,44) / 4,6 C ynamicá visozia 4 µ,340 7 ν,390 m s - ρ 84,7 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,893 44

44 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Nusselovo číslo Nu λ 0,6 + L h / 3 ν ν ( / 3 3 ) / Re 5 r 7 0,4 / 3 3 3,90 [ + ( 0,068) ]( 056,48 ) / 5 0,893 / 0,6 7 43,93 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 43,930, ,70 Wm - K - 0,03 Tepelné zaížení: q 4887, 83 Wm - Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,4,390 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,34887,83 4,65 647,05 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln + λ 0,046 0,046 0,06 + ln ,70 0,03 8,7 0, ,54 Wm - K - 647,05 0,046 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 4754,5439,45 F,370 MW K

45 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Výpoče na výonové hladě 75 % nom Reynoldsovo číslo Re 066,96 oměr hydrodynamicé náběhové dély a v niřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0,693066,96 / 4 4,767 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν,890-7 m s - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (85,70+ 63,04) / + (0,50+ 58,5) / 5, C ynamicá visozia 4 µ, ν,3470 m s - ρ 797,786 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,897 Nusselovo číslo Nu λ 0,6 + L h / 3 ν ν ( / 3 3 ) / Re 5 r 7 0,4 / 3 3 3,890 [ + ( 0,068) ]( 066,96 ) / 5 0,897 / 0, ,6 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 436,60, ,09 Wm - K - 0,03 0,4,

46 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Tepelné zaížení: q 66474, 99 Wm - Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,366474,99 4, ,74 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln + λ 0,046 0,046 0,06 + ln ,09 0,03 8,7 0,03 57,63 Wm - K ,74 0,046 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 57,6339,45 F,6 MW K Výpoče na výonové hladě 90 % nom Reynoldsovo číslo Re 07530,86 oměr hydrodynamicé náběhové dély a v niřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0, ,86 / 4 4,79 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν,800-7 m s - 47

47 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (90,69+ 63,93) / + (,0+ 58,65) / 56, C ynamicá visozia 4 µ, ν,3360 m s - ρ 79,88 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,90 Nusselovo číslo Nu λ 0,6 0,6 + L h / 3 ν ν ( / 3 3 ) / Re 5 r 7 0,4 / 3 3 3,800 [ + ( 0,068) ]( 07530,86 ) / 5 0,90 / 7 439,06 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 439,060, ,08 Wm - K - 0,03 Tepelné zaížení: q 7945, 5 Wm - Součiel přeupu epla na vnější raně ruby 0,4,3360 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,37945,5 4,59 648,85 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln λ + 48

48 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 0,046 0,046 + ln 943,08 0,03 8,7 533,58 Wm - K - 0,06 0,03 + 0, ,85 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 533,5839,45 F,750 MW K Výpoče na výonové hladě 00 % nom Reynoldsovo číslo Re 08845,45 oměr hydrodynamicé náběhové dély a v niřního průměru ruby L h 0,693Re / 4 0, ,45 / 4 4,85 L h 0,068 ynamicá visozia určená podle řední eploy proudu euy: ν,70-7 m s - ro dynamicou visoziu ν je určující řední eploa ruby (při Ma) ( + ) / + ( nv + p ) / (94,3+ 64,54) / + (,00+ 58,9) / 59,94 C ynamicá visozia 4 µ,040 7 ν,340 m s - ρ 785,870 randlovo číslo pro (odečeno z abule vlanoí vody a páry) r 0,905 Nusselovo číslo Nu λ 0,6 + L h / 3 ν ν ( ) / 3 3 / Re 5 r 0,4 49

49 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 0,6 7 0,4 / 3 3 3,70 [ + ( 0,068) ]( 08845,45 ) / 5 0,905 / 7 44,60 Součiel přeupu epla na vniřní raně ruby Nu λ 44,600, ,55 Wm - K - 0,03 Tepelné zaížení: q 875, 03 Wm - Součiel přeupu epla na vnější raně ruby,340 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 q p 0,3875,03 4,6 763,67 Wm - K - p Sřední průměr ruby + 0,03+ 0,06 0,046 m Součiele proupu epla vzaženého na řední průměr ruby + ln + λ 0,046 0,046 0,06 + ln ,55 0,03 8,7 0,03 544, Wm - K - 763,67 0,046 0,06 Součiel proupu epla F pro řední paramery svazu rube S ss 544,39,45 F 3,0 MW K

50 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Výsledy eoreicých výpočů č II Tabula 33 uvádí výsledné hodnoy součiele proupu epla na jednolivých výonových hladách G Zdrojem vupních údajů pro výpočy na výonových hladách jsou daa z měření při oušění G v roce 986 Tab 33 Výsledy eoreicých výpočů č II % % G MW 4,9 80,90 7,97 74,07 07,4 8,4 Wm - K ,8 948, , ,09 943, ,55 Wm - K - 555, ,8 647, ,74 648,85 763,67 F MWK - 7,833 9,94,370,6,750 3,0 Závislo součiele proupu epla K F na výonu parogeneráoru G : 0,0 8,0 Součiel proupu epla [MW/ C] 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0,0 0,0 0,0 50,0 00,0 50,0 00,0 50,0 300,0 Výon G [MW] Teor výpoče č II Obr 34 Závislo součiele proupu epla na výonu G Výsledy výpočů jsou vyneseny v grafu závisloi součiele proupu epla na výonu G Ja uazuje závislo, hodnoy součiele proupu epla s rooucím výonem G roou 5

51 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Srovnání výsledů eoreicých výpočů č I a II: Tab 34 Výsledy eoreicých výpočů č II Hlada % % Výon G G MW 4,9 80,90 7,97 74,07 07,4 8,4 č I F MWK - 7,76 9,595 0,853,67,040,69 č II F MWK - 7,833 9,94,370,6,750 3,0 Závislo součiele proupu epla K F na výonu parogeneráoru G : 0 Součiel proupu epla [MW/ C] Výon G [MW] Teor výpoče č I Teor výpoče č Obr 35 Závislo součiele proupu epla na výonu G Ja je parné z grafu, hodnoy součiele proupu epla se na jednolivých výonových hladách příliš neliší, pouze výsledy z eoreicého výpočového modelu č II mají neparně vyšší hodnoy V obou případech součiel proupu epla s rooucím výonem aé roe 5

52 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 4 VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA S VYUŽITÍM AT Z UVÁĚNÍ BLOKU O ROVOZU Teno výpočový model využívá rovněž da z měření při uvedení blou do provozu Výpoče ovšem na rozdíl od eoreicých výpočů využívá určení součiele proupu epla logarimicého eploního ádu 4 Logarimicý eploní ád Užiečnou rovnicí je vzah mezi celovým epelným oem a eploní diferencí mezi horou a udenou euou Taovým vzahem může bý Newonův vzah pro onveivní epelný o, ve erém nahradíme součiel přeupu epla součielem proupu epla roblém bude v eploní diferenci, proože eploy obou eu se ve výměníu mění s polohou - viz obr 4 roo je nuné zavé řední eploní diferenci S eploní diferencí pa zmíněný vzah bude mí var [9], [0] Q S (4-) To eploní diferencí je řední logarimicý eploní ád ln Q S ln F ln (4-) Logarimicý eploního ád ln ( p)( p) ( p) ln ( ) p ln ( ) ( p) ( ) p C (4-3) Obr 4 růběh eplo udené a horé věve 53

53 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 4 Validace modelu s využiím da z uvádění blou do provozu Model využívá výpoču součiele proupu epla logarimicého eploního ádu Hodnoy velič pro výpočy jsou uvedeny v apiole 3 v abulce 3 Měření probíhalo na 3 blou EU v roce 986 Suečný součiel proupu epla F G ln 000 (4-4) závisí na hodnoě výonu G (pro příslušnou výonovou hladu) G m nv ( i p v) modl( ip isv ) (4-5) a na logarimicém eploním ádu - viz rov (4-3) Hodnoa součiele proupu epla F je suečná ále se určuje ješě zdánlivá hodnoa součiele proupu epla, zv ranonovaná Frans Tranonovaný součiel proupu epla lépe vypovídá o epelných poměrech v parogeneráoru, proože (na rozdíl od suečného součiele proupu epla) zahrnuje i dohřev napájecí vody z eploy nv na eplou syoi sv Rovnice pro výpoče ranonovaného součiele pa zůává ejná, jao pro výpoče suečného, pouze se výonu G přičíá hodnoa dohřevu napájecí vody doh m i i nv( sv nv ) (4-6) a proo ranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln 000 (4-7) nabývá vyšších hodno, než suečný součiel F 4 Výpoče na výonové hladě 0 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 0,48(796,6 69,7) 0,49(796,6 34,6) 485,35 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 67,69 6,66) ( 67,69 59,84) ( 6,66 59,84) ln 4,5 C ln ln p 54

54 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Suečný součiel proupu epla G 485,35 F 0,50 MWK - ln000 4,5000 ohřev doh mnv sv nv ( i i ) 0,48(34,6 69,7) 905,59 W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,59 4,5000,444 4 Výpoče na výonové hladě 35 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 39,50(795,44 693,04),9(795,44 36,) 80896,56 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 73,6 63,00) ( 73,6 60,3) ( 63,00 60,3) ln 6,740 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 80896,56 F,00 MWK - ln000 6, ohřev doh mnv sv nv ( i i ) 39,50(36, 693,04) 7500,4 W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,4 6, ,599 55

55 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Výpoče na výonové hladě 55 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 6,44(796,96 693,90) 0,74(796,96 3,9) 797,7 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 80,05 63,5) ( 80,05 59,44) ( 63,5 59,44) ln 9,96 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 797,7 F,847 MWK - ln000 9,96000 ohřev doh m ( i i ) 6,44(3,9 693,90) 696,43 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln ,7+ 696,43 5,550 9, Výpoče na výonové hladě 75 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 89,93(797,59 860,30) 0,09(797,57 6,5) 74066,63 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 85,70 63,04) ( 85,70 58,5) ( 63,04 58,5) ln,986 C ln ln p 56

56 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Suečný součiel proupu epla G 74066,63 F 3,404 MWK - ln 000, ohřev doh mnv sv nv ( i i ) 89,93(6,5 860,60) 397,30 W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,30 5,46, Výpoče na výonové hladě 90 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 09,70(797,36 904,06) 0,7(797,36 8,4) 0744,74 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 90,69 63,93) ( 90,69 58,65) ( 63,93 58,65) ln 4,845 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 0744,74 F 3,960 MWK - ln000 4, ohřev doh mnv sv nv ( i i ) 09,70(8,4 904,06) 459,34 W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,34 4, ,67 57

57 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Výpoče na výonové hladě 00 % nom Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 3,9(797,8 953,455) 0,9(797,8 9,56) 839,3 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 94,3 64,54) ( 94,3 58,9) ( 64,54 58,9) ln 6,88 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 839,3 F 4,093 MWK - ln000 6,88000 ohřev doh m ( i i ) 3,9(9,56 953,455) 8,53 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln ,3+ 8,53 5,44 6, Výsledy výpočů Tabula 4 uvádí výsledné hodnoy součiele proupu epla na jednolivých výonových hladách G Zdrojem vupních údajů pro výpočy na výonových hladách jsou daa z měření při oušění G v roce 986 Tab 4 Výsledy výpočů % % G MW 4,88 8,47 8,88 74,0 07,63 8,43 ln C 4,5 6,740 9,96,986 4,845 6,88 F MWK - 0,50,00,847 3,404 3,960 4,093 Frans MWK -,444 4,599 5,550 5,46 5,67 5,44 58

58 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 0,0 Závislo součiele proupu epla K F a K Frans na výonu parogeneráoru G : 8,0 Součiel proupu epla [MW/ C] 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0,0 0,0 0,0 50,0 00,0 50,0 00,0 50,0 300,0 Výon G [MW] 986-suečný 986-ranonovaný Obr 4 Závislo součiele proupu epla na výonu G Výsledy výpočů jsou vyneseny v grafu závisloi součiele proupu epla na výonu G 59

59 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 5 REIKCE SOUČINITELE ROSTUU TELA NA VÝKONOVÉ HLAINĚ 05 % nom 5 redice z průběhu hodno součiele proupu epla na hladách do 00 % nom redice suečného součiele proupu epla na výonové hladě 05 % nom vychází z výsledů výpočů uvedených v předchozí apiole 4, de je suečný součiel proupu epla určován pomocí logarimicého eploního ádu a epelného výonu parogeneráoru ro predici jsou použiy pouze vyšší hodnoy výonu (nad 50 MW), proože nižší výonové hlady jsou více zaížené chybou při neuvažování dohřevu ve výpočovém modelu Na obrázu 5 je uvedena právě závislo suečného součiele proupu epla z předchozí apioly ro odhad hodnoy součiele na výonové hladě 05 % nom je použi polynom upně Závislo součiele proupu epla K F na výonu parogeneráoru G : 0,0 8,0 Součiel proupu epla [MW/ C] 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0,0 y -0, x + 0, x + 3, ,0 0,0 50,0 00,0 50,0 00,0 50,0 300,0 Výon G [MW] 986 olynomicý (986) Obr 5 Rovnice ojnice rendu závisloi součiele proupu epla na výonu G Hodnoa výonu na hladě 05 % nom je určena přepočem výonu z hlady 00 % nom 00% 8,4 05 % ,55 MW (5-)

60 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Rovnice ojnice rendu (polynom upně) y 0, x + 0, x+ 3, (5-) osazením do rovnice (5-) y F05 % a x 05 % vychází rovnice pro odhad součiele proupu epla na výonové hladě 05 % nom ao F 05% 0, x + 0, x+ 3, , ,55 + 0, ,55+ 3, ,095 Tab 5 redice hodnoy součiele proupu epla na hladě 05 % nom % % G MW 4,9 80,90 7,97 74,07 07,4 8,4 39,55 F MWK - 0,50,00,847 3,404 3,960 4,093 4,095 redice v abulce 5 naznačuje, že hodnoa suečného součiele proupu epla na výonové hladě 00 % nom by se měla mírně zvýši 6

61 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 6 VÝOČET SOUČINITELE ROSTUU TELA S VYUŽITÍM AT Z MĚŘENÍ O ZVÝŠENÍ VÝKONU NA 05 % NOM 6 Naměřená daa po zvýšení výonu blou Tab 6 Naměřené veličy [7], [], [] Výonová hlada % % Teploa vody na vupu do rube 70,03 76,98 84,68 94,83 95,35 96,07 96,55 C Teploa napájecí vody růo napájecí vody za VTO Huoa napájecí vody Enalpie napájecí vody Teploa vody na výupu z rube Teploa páry při daném lau v G nv 65,0 83,5 05,7 0,68,90,50 3,0 C m 30,940 57,49 85,7 4, 6,963 9,847 30,764 gs - nv ρ nv 904, ,7 839,7 839, 838,56 gm -3 i nv 70,6 779,8 876,0 946,64 953,63 955,7 957,69 Jg - 59,97 6,3 6,78 65,03 65,03 65,7 65,7 C p 58,5 58,39 58,78 59,44 59,57 59,57 59,57 C Tla syé páry p p 4,558 4,57 4,595 4,65 4,656 4,66 4,665 Ma Enalpie syé páry Enalpie syé vody Množví odluhu z G i p 797,59 797,5 797,3 796,95 796,9 796,88 796,84 Jg - i sv 6,5 6,9 8,90 3,9 3,48 3,85 33, Jg - m odl,48 0,06 0,5,38,46,48 0,8 gs - 6 Seavení výpočového modelu Model využívá výpoču součiele proupu epla logarimicého eploního ádu V abulce 6 jsou uvedeny hodnoy naměřených (zadaných) velič Měření probíhalo na 3 blou EU v roce 009 poé, co byl zvýšen výon blou na 05 % nom řed samoným výpočem je nuné prové orece něerých naměřených velič z důvodů nepřesnoi měřících přírojů a jejich alibrace rvní orecí je orece průou napájecí vody Clona, erá měří průo napájecí vody, je alibrována na eplou 0 C, proo je nuné prové přepoče průou NV pomocí huoy NV vzhledem huoě při 0 C 6

62 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 osadíme za rychlo v m Sρ (6-) do rovnice pro laovou změnu na příslušné výonové hladě p ρ v mnv ρ S ρ m nv S ρ (6-) oud uo laovou změnu dáme do poměru s laovou změnou porovnávací (s huoou NV při 0 C a naměřeným průoem), pa zísáme vzah pro origovaný průo NV clonou p p S S nv ρ nv m m ρ nv m nv m nv m ρ m ρ nv nv nv nv0 C nv0 C ρ ρ nv nv0 C (6-3) ruhá orece je orece eplo primární vody (horé i udené věve) Na hladě nulového výonu by se neměla eploa horé věve liši od eploy udené věve Korece závisí na odchylce ěcho eplo vzhledem průměrné hodnoě ěcho dvou eplo V abulce 6 jsou uvedeny eploy naměřené na jednolivých G růměr odchyle nám udává chybu měřícího příroje na jednolivých G růměr odchyle je pa nuné na aždé výonové hladě od příslušných eplo (horé i udené věve) odečí, čímž zísáme origovanou eplou obou věví primární vody Tab 6 Odchyla měření na výonové hladě 0 % nom G G G3 G4 G5 G6 růměry Teploa HV primární vody C 58,905 58,6 58,546 58,654 58,479 58,647 58,640 Teploa SV primární vody C 58,558 57,99 58,56 57,908 58,504 58,6 58,34 růměr eplo primární vody prim C 58,73 58,65 58,40 58,8 58,49 58,454 58,437 Odchyla HV od průměru σ C 0,468 0,74 0,09 0,7 0,04 0,09 0,03 Odchyla SV od průměru σ C 0, -0,58-0,8-0,530 0,067-0,76-0,03 63

63 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Teploa horé věve primární vody σ (6-4) Teploa udené věve primární vody σ (6-5) alší poup výpoču už je shodný s výpočy uvedenými v apiole 4 v rovnicích (4-3) až (4-7), dy je poupně určen suečný součiel proupu epla F a ranonovaný Frans 6 Výpoče na výonové hladě 3 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 30, ,60 84,70 9,845 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 70,08 0,03 69,85 C Korece eploy udené věve primární vody σ 59,968 ( 0,03) 60,7 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 9,845(797,60 70,6),48(797,60 6,5) 60098,83W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 69,85 60,7) ( 69,85 58,) ( 60,7 58,) ln 5,43 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 60098,83 F,0 MWK - ln000 5,

64 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 9,845(6,5 70,6) 683,7 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,7 5, ,445 6 Výpoče na výonové hladě 53 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 57,49 886,00 84,70 56,035 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 76,975 0,03 76,77 C Teploa udené věve primární vody σ 6,46 ( 0,03) 6,449 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 56,035(797,5 779,8) 0,06(797,5 6,9) 99,57 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 76,77 6,449) ( 76,77 58,408) ( 6,449 58,408) ln 8,5 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 99,57 F 3,60MWK - ln 000 8,

65 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 56,035(6,9 779,8) 9485,07 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln000 99, ,07 8,5000 5, Výpoče na výonové hladě 74 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 85,7 860,00 84,70 84,805 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 84,679 0,03 84,476 C Teploa udené věve primární vody σ 6,766 ( 0,03) 6,969 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 84,805(797,34 876,0) 0,5(797,34 8,90) 65,4 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 84,476 6,969) ( 84,476 58,74) ( 6,969 58,74) ln,943 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 65,4 F 3,608 MWK - ln000,

66 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 84,805(8,90 876,0) 438,77 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln ,4+ 438,77, , Výpoče na výonové hladě 00 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 4, 84,70 84,70 4, gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 94,833 0,03 94,630 C Teploa udené věve primární vody σ 65,004 ( 0,03) 65,07 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 4,(796,95 946,64),38(796,95 3,9) 7559,9 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 94,630 65,07) ( 94,630 59,454) ( 65,07 59,454) ln 6,50 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 7559,9 F 4,004MWK - ln 000 6,

67 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 4,(3,9 946,64) 3049,43 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,43 5,4 6, Výpoče na výonové hladě 0 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 6, ,70 84,70 7,4 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 95,345 0,03 95,4 C Teploa udené věve primární vody σ 65,00 ( 0,03) 65,3 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 7,4(796,9 953,63),46(796,9 3,48) 3878,5 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 95,4 65,3) ( 95,4 59,50) ( 65,3 59,50) ln 6,33 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 3878,5 F 4,98 MWK - ln000 6,

68 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 7,4(3,48 953,63) 734,86 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln ,5+ 734,86 6, , Výpoče na výonové hladě 04 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 9, ,0 84,70 30,048 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 96,084 0,03 95,88 C Teploa udené věve primární vody σ 65,77 ( 0,03) 65,380 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 30,048(796,87 955,7),48(796,87 3,85) 36984,67 W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 95,88 65,380) ( 95,88 59,586) ( 65,380 59,586) ln 6,63 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 36984,67 F 4,56MWK - ln 000 6,

69 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 30,048(3,85 955,7) 3036,75 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln , ,75 5,64 6, Výpoče na výonové hladě 05 % nom Korece průou napájecí vody m nv m nv ρ ρ nv nv0 C 30, ,56 84,70 3,008 gm -3 Korece eploy horé věve primární vody σ 96,537 0,03 96,334 C Teploa udené věve primární vody σ 65,79 ( 0,03) 65,48 C Výon G na příslušné výonové hladě G m i i ) m ( i i ) nv( p nv odl p sv 3,008(796, ,690),48(796,843 33,) 4047,5W Logarimicý eploní ád ( ) ( p) ( ) ( 96,334 65,48) ( 96,334 59,639) ( 65,48 59,639) ln 6,79 C ln ln p Suečný součiel proupu epla G 4047,5 F 4,3MWK - ln000 6,

70 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ohřev doh m ( i i ) 3,008(33, 957,690) 994,87 nv sv nv W Tranonovaný součiel proupu epla Frans G + doh ln ,5+ 994,87 6, ,69 6 Výsledy výpočů a srovnání s predicemi Tabula 63 uvádí výsledné hodnoy součiele proupu epla na jednolivých výonových hladách G Zdrojem vupních údajů pro výpočy na výonových hladách jsou daa z měření po zvýšení výonu blou na 05 % nom v roce 009 Tab 63 Výsledy výpočů % % G MW 60,0,99 6,5 7,56 3,88 36,99 40,47 ln C 5,43 8,5,943 6,50 6,33 6,63 6,79 F MWK -,0 3,60 3,608 4,004 4,98 4,56 4,3 Frans MWK - 3,445 5,547 5,403 5,4 5,590 5,64 5,69 0,0 Závislo součiele proupu epla K F a K Frans na výonu parogeneráoru G : 8,0 Součiel proupuepla[mw/ C] 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0,0 0, Výon G [MW] 009-suečný 009-ranonovaný Obr 6 Závislo součiele proupu epla na výonu G 7

71 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Výsledy výpočů jsou vyneseny v grafu závisloi součiele proupu epla na výonu G redice paramerů na výonové hladě 05 % nom, uvedená v abulce 5 v apiole 5, předpovídala mírně rooucí endenci součiele Výpoče suečného součiele proupu epla uazuje, že hodnoa součiele má na výonové hladě 05 % nom opravdu vzrůající charaer, čímž je predice z apioly 5 povrzena 7

72 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 7 REIKCE SOUČINITELE ROSTUU TELA NA VÝKONOVÉ HLAINĚ 07 % nom 7 redice z průběhu hodno součiele proupu epla na hladách do 05 % nom redice suečného součiele proupu epla na výonové hladě 07 % nom vychází z výsledů výpočů uvedených v předchozí apiole 6, de je suečný součiel proupu epla určován pomocí logarimicého eploního ádu a epelného výonu parogeneráoru ro predici jsou použiy pouze vyšší hodnoy výonu (nad 50 MW), proože nižší výonové hlady jsou více zaížené chybou při neuvažování dohřevu ve výpočovém modelu Na obrázu 7 je uvedena právě závislo suečného součiele proupu epla z předchozí apioly ro odhad hodnoy součiele na výonové hladě 07 % nom je použi polynom upně 0,0 Závislo součiele proupu epla K F na výonu parogeneráoru G : 8,0 Součiel proupu epla [MW/ C] 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0 y 0, x - 0, x + 0, ,0 0, Výon G [MW] 009 olynomicý (009) Obr 7 Rovnice ojnice rendu závisloi součiele proupu epla na výonu G Hodnoa výonu na hladě 07 % nom je určena přepočem výonu z hlady 05 % nom 05% 40,47 07 % ,05 MW (7-)

73 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Rovnice ojnice rendu (polynom upně) y 0, x 0, x+ 0, (7-) osazením do rovnice (7-) y F07 % a x 07 % vychází rovnice pro odhad součiele proupu epla na výonové hladě 07 % nom ao F 07% 0, x 0, x+ 0, , ,05 0, ,05+ 0, ,46 Tab 7 redice hodnoy součiele proupu epla na hladě 07 % nom % % G MW 60,0,99 6,5 7,56 3,88 36,99 40,47 45,05 F MWK -,0 3,60 3,608 4,004 4,98 4,56 4,3 4,46 redice v abulce 7 naznačuje rooucí endenci hodno součiele proupu epla na výonové hladě 07 % nom 74

74 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 8 SROVNÁNÍ HONOT SOUČINITELE ROSTUU TELA V abulách 8 a 8 jsou uvedeny vypočené hodnoy součiele proupu epla ja pro daa ze oušění blou do provozu v roce 986, a i pro daa z měření po zvýšení výonu blou v roce 009 Hodnoy součiele jsou uvedeny obr 8 Tab 8 Součiel proupu epla s využiím da z uvádění blou do provozu r 986 Hlada % % Výon G MW 4,9 80,90 7,97 74,07 07,4 8,4 Teoreicý č I F MWK - 7,76 9,595 0,853,67,040,69 Teoreicý č II F MWK - 7,833 9,94,370,6,750 3,0 Suečný F MWK - 0,50,00,847 3,404 3,960 4,093 Tranonovaný Frans MWK -,444 4,599 5,550 5,46 5,67 5,44 Tab 8 Součiel proupu epla s využiím da z měření po zvýšení výonu blou r 009 Hlada % % Výon G MW 60,0,99 6,5 7,56 3,88 36,99 40,47 Suečný F MWK -,0 3,60 3,608 4,004 4,98 4,56 4,3 Tranonovaný Frans MWK - 3,445 5,547 5,403 5,4 5,590 5,64 5,69 Z abule 8 a 8 a z obr 8 je zřejmé, že všechny vypočené hodnoy součiele proupu epla mají podobný, s rooucím výonem převážně rooucí charaer Nejnižších hodno dosahují součiele proupu epla určené z obou eoreicých výpočových modelů, eré využívají daa z uvádění blou do provozu Je o způsobeno především ím, že oba eoreicé výpočové modely využívají podobnoních čísel, erá modelují charaer proudění ja uvniř eplosměnné ruby, a i vně ruby Méně vša oba modely využívají naměřených eplo eplonosných médií Teploy médií jsou využiy pouze určení řední eploy proudu euy a ěny ruby, od erých se odvíjejí hodnoy velič určujících podobnoní čísla Lépe vyihuje charaer proupu epla v G suečný součiel proupu epla Teno model plně využívá naměřených eplo eplonosných médií a o pomocí logarimicého eploního ádu, neuvažuje vša reálný dohřev Výpoče výměníu (v případě G se jedná o výparní) s logarimicým eploním s pádem je odvozen za předpoladu nulového dohřevu v G, což v reálu není lněno ro srovnání avů s různými dohřevy byl proo ješě odvozen zv ranonovaný oeficien proupu epla, erý má význam jen pro srovnání Oba modely využívají ja da ze oušění blou do provozu, a i da z měření po zvýšení výonu blou 75

75 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Závislo součiele proupu epla K F a K Frans na výonu parogeneráoru G : 0,0 Součiel proupu epla v G [MW/K] 8,0 6,0 4,0,0 0,0 8,0 6,0 4,0,0 0,0 0,0 50,0 00,0 50,0 00,0 50,0 300,0 Výon G [MW] Teoreicý č I Teoreicý č II 986-ranonovaný 009-ranonovaný 986-suečný 009-suečný Obr 8 Srovnání hodno součiele proupu epla 76

76 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 9 ASEKTY ŽIVOTNOSTI AROGENERÁTORU A REALIZOVANÉ ZMĚNY NA 3 BLOKU EU 9 Spolehlivo syému Na záladě výsledů provozních onrol se parogeneráory jaderněenergeicých bloů VVER 440 předavují jao jedno z nejriičějších mí blou z hledisa jeho živonoi Ja uazuje současná celosvěová praxe na parogeneráorech různých onrucí, byly deeovány defey, eré snižují časové využií bloů JE, vyvolávají v celé řadě případů oprávněné obavy o úrovni provozní olehlivoi éo rozhodující omponeny jaderných eleráren Jedná se nejen o neplánované odávy, vč provádění vyvolaných oprav, ale jsou známy i případy, že se muselo přioupi výměně parogeneráoru již po rou provozu mío 30 až 40 leé předpoládané (plánované) živonoi [] Společnou charaeriiu vysyujících se pošození a z oho resulujících poruch provozu G je nízá orozní odolno při úču vnějšího proředí a mechanicého namáhání Zanedbaelný zřejmě není ani úče nerovnoí povrchu a echnologicých defeů isuované orozněmechanicé problémy mají velmi úzou souvislo s vlaním echnologicým režimem G, s příslušným režimem vodního hoodářví a maeriálově echnicou úrovní jednolivých dílů G - volbou vhodného ypu onručních maeriálů [] odle zušenoí zísaných během dosavadního provozu parogeneráorů, deeované defey měly prioriní souvisloi se II oruhem G, i dyž nelze vylouči i výsy orozněmechanicého charaeru na raně I oruhu, erý je proi původnímu očeávání zaznamenán již po poměrně velmi ráé době rovozní onroly, realizované při plánovaných i mimořádných odávách bloů jaderných eleráren ypu VVER 440 v Česé a Slovensé republice, proázaly v průběhu víceleého provozu parogeneráorů ypu GV 3 na řadu defeů, vyvolaných olupůsobením orozních médií, napěťových avů od provozního zaížení, nevalifiované čnoi při údržbě a manipulaci s díly, výjimečně pa rozvíjením defeů záladního maeriálu, svarových ojů a návarů (regirovaných a přípuných v průběhu výroby) [] osavadní provoz všech 4 G až 4 blou jaderné elerárny uovany uazuje, že omponeny nevyazují v rozsahu prováděných provozních onrol závažnějších závad, ýajících se laových čáí G a příslušenví (mimo záviových hnízd I) [] Nejvíce opořebovanými součámi se jeví ojovací maeriál a záviová hnízda Spojovací maeriál se řídí, opravuje a vyměňuje za nový, při nevyhovujících onrolních operacích Na záladě šeření orozního napadení primárních šroubů, byla realizována změna mazadla a pro zlepšení vlanoí šroubů je připravena echnologie výroby záviů šroubů s doválcováním na hoovo V oblai přírubových ojů primárního vía s oleorem I oruhu a vía II oruhu s nárubem Js 700 bylo vyvuo a je již používáno hydraulicé zařízení, eré zajišťuje rovnoměrné uahování oje a menší přídavná napěí [] alším slabým míem na dosud provozovaných G byl uzel rozvodu napájecí vody uvniř plášě G Korozní napadení a způsob proudění způsobily nuno reonruce uvedeného uzlu Tao byla poupně realizovaná na všech G v průběhu plánovaných odáve Součáí 77

77 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 reonruce rozvodu napájecí vody byla i monáž porubí jednoramenného odluhu do II oruhu G, erá je echnicým vylepšením omponenu [] Na oaních čáech parogeneráorů nebyly zjišěny žádné vážnější závady, eré by ohrožovaly jadernou bezpečno zařízení Z posuzovaných hledise se jeví parogeneráory jao omponeny s malou poruchovoí a zabezpečují požadavy provozu a jaderné bezpečnoi [] Tab 9 řehled ypů a provedení G 3 blou [] Blo Typ/ Označení číslo provedení Výrobce oznáma 3YBW0 II/4 Víovice lášť sružovaný 3YBW0 II/3 SSSR lášť sružovaný 3 3YB3W0 II/3 Víovice lášť sružovaný 3YB4W0 I/3 SSSR lášť sružovaný 3YB5W0 I/3 Víovice lášť sružovaný 3YB6W0 I/4 SSSR lášť sružovaný 9 Realizované změny na 3 blou EU Realizované změny jsou uvedeny ve řech formách: lánované echnicá řešení (modifiace) ve formě B4 -xxxx Vynucené echnicé řešení, j odranění vady zjišěné během onrol, zv Technicé řešení vady ve formě TŘV - užívané do rou 000 včeně 3 Vynucené echnicé řešení, j odranění vady zjišěné během onrol, zv Technicé řešení neshody ve formě TŘN - užívané od rou 00 Tab 9 řehled změn a echnicých řešení na 3 blou EU v leech [] Ro Označení TŘ Název, popis, účel, vliv na provoz 986 B : G Úprava uchycení jednoomorových vyrovnávacích nádob G 988 TŘ 008/88/u G : Výměna oy SKTOV za nerez 988 TŘ 009/88/u G 3: Vybroušení diace záladního maeriálu ělesa G, bez nunoi vyvaření 988 TŘ 00/88/u G 4: Nález UZ diací v svaru č46 II nárubu G 3: Rozměrová odchyla osazení I vía SK a dráže HK, SK Řešeno úpravou průměru dráu Ni roužů 989 TŘ 007/89/u G,3,4,5,6: revenivní výměna oe SKTOV za nerezové 989 TŘ 008/89/u G 4: Vady na ěsnících plochách I a II ví lynulé podélné rozbroušení, opaované onroly 989 TŘ 009/89/u G 5: Vybroušení diací záladního maeriálu ělesa G, bez nunoi vyvaření výbrusů 990 TŘ 006/90/u G : ošození ěsnící plochy I vía HK Oprava vyvařením a přesouružením celé ěsnící plochy 99 TŘ 00/9/u G - 6: Typové TŘ pro zaslepování TS rube G : Rozměrová odchyla osazení I vía SK Řešeno úpravou dráu Ni roužu G : Nevyhovující výpoče převýšení dráže SK vůči víu Řešeno 78

78 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 úpravou dráu Ni roužu 99 TŘ 03/9/u G - 6: Typové TŘ pro monáž ochranného plechu na RNV po zjišění orozně - erozních děr 99 TŘ 04/9/u G 6: revenivní reonruce RNV horním rozvodem - realizace v r99 99 TŘ 05/9/u G 6: Vybroušení diací záladního maeriálu ělesa G 99 TŘ 06/9/u G 3: ór na ěsnící ploše II vía SK Oprava vyvařením a zalešěním TŘ 00/93/u G - 6: Typové TŘ pro reonruci RNV horním rozvodem vč monáže ovovaného jednoramenného odluhu Realizace na G 5 (3YB5W0) Realizace na G a 4 (3YB,4W0) Realizace na G 3 a 6 (3YB3,6W0) Realizace na G (3YBW0) 996 TŘ 00/96/u G 3: Vybrušování apilárních rhl ve odní čái I záviového hnízda č5 HK o nepříznivém vývoji směru rhl bylo rozhodnuo o výměně horní čái oleoru Tab 93 řehled změn a echnicých řešení na 3 blou EU od rou 996 [] Ro Označení TŘ Název, popis, účel, vliv na provoz 999 B řemíění nárubů odvzdušnění parovodů G 3,33,34, B Reonruce ěsnícího uzlu přírubového oje II vía oleoru G Realizováno na G 3YBW0 - HK; 3YBW0 - HK, SK Realizováno na G 3YB3,4,6W0 - HK, SK; Realizováno na G 3YB5W0 - HK, SK; Realizováno na G 3YBW0 - SK B Reonruce ěsnícího uzlu přírubového oje průlezu do G - Realizováno na G 3YBW0 Realizováno na G 3YB3,4,6W0 Realizováno na G 3YB5W0 Realizováno na G 3YBW0 B4-474 Ochranný plech v oolí horého primárního oleoru G Realizace na G 3YBW0 Realizace na G 3YB3,4,6W0 Realizace na G 3YB5W0 Realizace na G 3YBW0 B Úprava ojovacího maeriálu II ví pro použií uahováu AMTEC Realizováno na G 3YB3,4,6B0 - HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - HK; 3YB5W0- HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - SK B4-440 Reonruce ěsnícího uzlu přírubového oje s oleorem primárního oruhu s ěsněním z expandovaného grafiu Realizováno na G 3YB3W0 - HK, SK; Realizováno na G 3YBW0 - HK; 3YB5W0 - HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - HK, SK; Realizováno na G 3YBW0 SK Realizováno na G 3YB4,6W0 - HK, SK B Hřebenové ěsnění primárního oleoru G Realizace na G 3YBW0 - HK; 3YB5W0 - HK, SK 79

79 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Realizace na G 3YBW0 - HK, SK Realizace na G 3YBW0 SK Realizace na G 3YB4,6W0 - HK, SK B4-473 Úprava výběhu záviových hnízd primárních oleorů G Realizováno na G 3YBW0 - HK Realizováno na G 3YBW0 - HK B4-497 Konruční úprava odvzdušňovacího porubí primárních oleorů G Realizováno na G 3YB5W0 - HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - HK, SK Realizováno na G 3YBW0 - HK, SK Realizováno na G 3YB4,6W0 - HK, SK B Modifiace ěsnění bočního průlezu G Realizace na G 3YB4,6W0 Realizace na G 3YB5W B4-454/ Oprava horní čái horého primárního oleoru G VVER 440 3YB4W0 B4-54 Uěsnění svorníů primárních oleorů G proi průniu media IIO Realizace na G 3YB6W0 SK; pouze hnízdo č Realizace na G 3YB5,6W0- HK, SK B4-497 B B B B4-54 B Konruční úprava odvzdušňovacího porubí oleorů G 3YB3W0 Modifiace ěsnění bočního průlezu G 3YB3W0 Uěsnění svorníů primárních oleorů G proi průniu media IIO 3YB3W0 Modifiace ěsnění bočního průlezu G 3YB,W0 Uěsnění svorníů primárních oleorů G proi průniu media IIO 3YB,W0 řírubový oj na rase odluhu G 93 Vliv reonruce rozvodu napájecí vody 93 Syém horního rozvodu napájecí vody Teno způsob rozvodu napájecí vody má všechny znay zv horního rozvodu napájecí vody Tvoří jej vidlicová rozváděcí omora ø 59 x 6, na erou je prořednicvím rube ø 3 x,5 napojeno še hubic ve formě rabic, eré úí do horních parií v zv horé čái eplosměnného svazu rube a o do jeho veriální řední mezery vyvořené v něm z důvodu umíění oje držáů nosných mříží svazu o délce parního generáoru jsou hubice umíěné a, že dvě úí do raší horé věve eplosměnného svazu rube a čyři do horé věve delší Hubice jsou diancovány v mezeře svazu plecháči a je na aždé z nich zavěšen usměrňovací plech, erý směruje napájecí vodu do horizonální mezery eplosměnného svazu Zavěšený usměrňovací plech je vůči nosnému syému eplosměnného svazu diancován omu účelu upravenými oami Vidlicová omora je suvně uložena v šei podpěrách [3] 80

80 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Srovnání původního (odního) a horního rozvodu napájecí vody o onruční ránce je horní rozvod jednodušší Odpadají v něm rozvodné prvy umíěné pod hladou vody v G, eré vyazovaly malou živono a eré u odního rozvodu NV bloují proudění veriální mezerou horé čái svazu eplosměnných rube Tomu u původního řešení nebylo ři původním napájení docházelo velému vzduí hlady vody po délce svazu eplosměnných rube G blíže horému oleoru Horní rozvod NV násobí účy odního rozvodu ím, že využívá enzifiaci přívodu napájecí a oběhové vody do svazu praicy nejen celou mezeru ve řední čái svazu eplosměnných rube (svislá mezera v cenrálních pariích horé čái svazu), ale i horizonální mezeru, erá ve svazu zůala po původním provedení odního rozvodu NV To má vliv na vzduí hlady nad horou čáí svazu, ale především povzbuzuje proudění oběhové vody Teno rozvod NV proo zmenšuje vzduí hlady vody nad horými pariemi svazu Spodní rozvod NV při původním provedení neřeší zcela oázu snížení epelného zaížení svazu, proože prořede omu, chladnou re nedohřáou napájecí vodu zavádí jen do jedné polovy horé parie svazu Naopa horní rozvod ím, že zavádí vodu na hladu a do horých parií svazu a především pa do svislé cenrální mezery svazu, dopomáhá rovnoměrnému epelnému zaížení obou jeho horých polov [3] ři použií horního rozvodu NV: - dochází usměrnění cirulace vody v horní čái parního generáoru - vysoá urbulence, vyvolaná přílivem napájecí vody nad hmononí hladu v hubicích, mající charaer vírů, dopomáhá velmi rychlému dohřevu napájecí vody - je podporována abilní cirulace (přirozená) v obou čáech horého svazu - dochází oproi odnímu rozvodu NV podanému snížení epelného zaížení a jeho zrovnoměrnění v horních řadách rube horizonálního průřezu horé čái svazu eplosměnných rube - dochází e zrovnoměrnění hlady co do její výšy a a zabránění obnažování horních řad rube eplosměnného svazu Tab 94 orovnání původního provedení a provedení s horním rozvodem napájecí vody [3] Úče ůvodní RNV Horní RNV Vliv oncepce rozvodu na vibrace (svazu a celu) 0 0 Vliv oncepce rozvodu na hydraulicé poměry G 0 + Vliv oncepce rozvodu na epelné poměry G 0 + Vliv oncepce na jednoducho onruce rozvodu 0 + Vliv oncepce na čiou a vlho páry 0 + Vliv oncepce na oncenraci solí v oběhové vodě 0 0 Vliv oncepce rozvodu na živono svazu rube 0 + Vliv oncepce rozvodu na epelné poměry napájecího nárubu 0 + Vliv oncepce na onrolu avu rozvodu 0 + Vliv oncepce rozvodu na opravy napájecí souavy 0 + Vliv oncepce na odalování G 0 0 8

81 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, Vliv zaslepování rube 94 osavadní provoz Jeden z nejdůležiějších uzlů na G z hledisa živonoi a jaderné bezpečnoi je svaze TS rube Z dosavadního provozu jednoznačně vyplývá, že narušování TS rube dochází z vnějšího povrchu TS rube a ze rany horého oleoru - uvedené závěry vyplývají z onroly vířivými proudy Rozvoj vad z vniřního povrchu se nepovrdil a z ohoo důvodu můžeme onaova, že vady TS rube ypu přelože a olaů z vniřního povrchu nemají aový vliv na neěsno a zaslepování TS rube [] řehled o poču zaslepených rube je uveden v abulce 95 Z abuly vyplývá, že nejvíce eplosměnných rube na 3 blou zůává zaslepeno na G 36 (3YB6W0), j 40 s, což čí z celového poču eplosměnných rube 5536 pouze 0,73 %, což se jeví ja z hledisa živonoi, a i z hledisa ovlivnění přeupu epla, po leech provozu za zanedbaelné číslo [] Tab 95 oče eplosměnných rube zaslepených během provozu 3008 [] BLOK 3 4 G ZASLEENÉ TELOSMĚNNÉ TRUBKY (5 536 rube na G) s % s % s % s % 5 0, ,00 0 0, ,795 0,7 8 0,45 4 0,07 9 0, ,35 7 (3) 0,307 0,036 3 (8) 0, () 0,36 4 0, ,8 4 () 0, ,8 6 0,08 () 0,036 () 0, () 0,08 60, ,73 4 () 0,07 Σ (x) z oho poče zaslepených rube z výroby 94 Odhad dalšího provozu očy zaslepených rube v jednolivých G jsou uvedeny na výonové hladě 00 % nom oud budeme uvažova G 3 blou s nejvyšším počem zaslepených rube za přibližně 0 le provozu (40 zaslepených rube) a zvýšení výonové hlady na 05 % nom, pa poče zaslepených rube za dalších přibližně 0 le provozu G bude celem n ,05 8 zaslepených rube (9-) což předavuje z celového poču eplosměnných rube 5536 pouze,48 % rovedeme-li ejný odhad, ovšem pro v budoucnu uvažovanou výonovou hladu 07 % nom, pa za 0 le provozu bude zaslepeno celem n ,07 83rube (9-) což předavuje pouze,499 % 8

82 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 0 ZÁVĚR ráce je rozdělena na eoreicou a praicou čá Teoreicá čá je zpracována v apiolách a 3 V apiole je vysvělen prcip čnoi parního generáoru blou VVER 440 a jeho hlavní onruční čái Úvod apioly 3 osvěluje pojem součiele proupu epla, dále jsou uvedeny dva eoreicé výpočové modely určení součiele Teoreicé modely ovšem počíají pouze se řední eplosměnnou rubou parogeneráoru řesnější výpočový model by zřejmě posylo rozdělení celého rubového svazu na jednolivé sece, na eré by byly apliovány eoreicé rovnice Cílem práce je posoudi změny proupu epla v parogeneráorech 3 blou jaderné elerárny uovany po více než dvacei leech provozu v souvisloi se zvýšením nomálního výonu reaoru o 5 %, čemuž slouží právě součiel proupu epla raicá čá zahrnuje výpoče suečného součiele proupu epla s využiím da z uvádění 3 blou EU do provozu v roce 986 V apiole 6 je opě počíán suečný součiel proupu epla ovšem model využívá da, erá byla naměřena po zvýšení výonu 3 blou EU v roce 009 Obě závisloi se od sebe v podaě neliší ouze hodnoy suečného součiele proupu epla olem výonové hlady 50 % nom se výrazněji liší, což je způsobeno ím, že eno výpočový model neuvažuje dohřev napájecí vody na eplou syoi roblemaiu dohřevu napájecí vody na eplou syoi ovšem bere v úvahu model pro určení ranonovaného součiele proupu epla, erý nejlépe vypovídá o epelných poměrech v G Tranonovaný součiel proupu epla vša není reálná hodnoa, nýbrž pouze hodnoa sloužící porovnání Model rovněž využívá ja da ze oušění blou do provozu, a i da z měření po zvýšení výonu blou Výsledné hodnoy z obou zdrojů da se od sebe liší jen mimálně To je zřejmě způsobeno změnami realizovanými na G 3 blou od daa jeho ušění Z naměřených da se nedá urči poles suečného součiele proupu epla, proože po změnách realizovaných na 3 blou od daa jeho ušění se součiel za 3 le provozu v podaě nezměnil oud by e změnám na G nedošlo a především poud by nedošlo reonruci rozvodu napájecí vody zv horním rozvodem, pa by se součiel proupu epla vlivem více než dvaceileého provozu parně zhoršil V apiole 9 je provedena úvaha zmenšení eplosměnné plochy v závisloi na poču zaslepených rube oud bude endence nunoi zaslepování eplosměnných rube poračova ve ejném empu, naoleném dosavadním provozem, pa ani v případě G s nejvyšším počem zaslepených rube na sledovaném 3 blou nedojde výraznému zmenšení celové eplosměnné plochy G Bereme-li v úvahu dalších 0 le provozu při zvýšeném výonu blou až na 07 % nom, pa předpoládaný poče zaslepených rube z celových 5536 čí pouze,5 % Z pohledu proupu epla, re součiele proupu, mohou bý parní generáory provozovány, i na zvýšené výonové hladě, ješě mimálně dalších 0 le, aniž by došlo výraznému zhoršení 83

83 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 SEZNAM OUŽITÝCH ZROJŮ [] MATAL, Oldřich Jaderné reaory a jejich chlazení Brno: Aademicé naladaelví CERM, sro Brno, 00 7 s ISBN [] oumenace EU [3] UBŠEK, Franiše Jaderná energeia doplněné vyd Brno: C-IR, ol sro Brno, s ISBN [4] Vupní daa pro bezpečnoní analýzy EU: Kapiola - Seundární oruh ředprovozní bezpečnoní zpráva ČEZ-JE uovany, s [5] JÍCHA, Miroslav řenos epla a láy Brno: Aademicé naladaelví CERM, sro Brno, s ISBN [6] Vyhodnocení oušění III Blou JE uovany [7] MAREŠ, R - ŠIFNER, O - KARNOŽKA, J Tabuly vlanoí vody a páry vyd Brno: Naladaelví VUTIUM Brno, s ISBN [8] SAZIMA, M - KMONÍČEK, V - SCHNELLER, J a ol Technicý průvodce : Teplo vyd raha: SNTL - Naladaelví echnicé lieraury raha, s ISBN [9] OCHRANA, Ladislav Kole a výměníy epla vyd Brno: Aademicé naladaelví CERM, sro Brno, s ISBN [0] Souhrnná doumenace pro oušění I Blou JE uovany: E rogram určení oeficienu proupu epla G [] Vyhodnocení eů VR (Využií projeových rezerv) 3 blou EU: rogram měření hlavních paramerů blou MB [] Vyhodnocení eů VR (Využií projeových rezerv) 3 blou EU: rogram měření laových zrá v parovodech a HK MTZ [3] UBŠEK, Franiše orovnání dvou varian řešení napájení parního generáoru pro bloy VVER 440 osude Energeicý úav FSI VUT v Brně,

84 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 SEZNAM ZKRATEK A SYMBOLŮ EU HK JE NV G RNV SK SKTOV TS jaderná elerárna uovany horý oleor jaderná elerárna napájecí voda parní generáor rozvod napájecí vody udený oleor syém onroly ěsnoi ochranných výlenů eplosměnná d m loušťa eplosměnné ruby m vniřní průměr eplosměnné ruby m vnější průměr eplosměnné ruby m řední průměr eplosměnné ruby i p Jg - enalpie syé páry i nv Jg - enalpie napájecí vody i sv Jg - enalpie syé páry, F MW C - součiel proupu epla MW C - součiel proupu epla pro řední průměr eplosměnné ruby Frans MW C - ranonovaný součiel proupu epla F05% MW C - součiel proupu epla pro hladu 05 % nomálního výonu F07% MW C - součiel proupu epla pro hladu 07 % nomálního výonu MW C - součiel proupu epla vzažený vniřnímu povrchu eplosměnné ruby MW C - součiel proupu epla vzažený vnějšímu povrchu eplosměnné ruby L m déla eplosměnné ruby 85

85 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 L h m hydrodynamicá náběhová déla m gs - hmononí průo m chl gs - hmononí průo chladiva m nv gs - hmononí průo napájecí vody mnv gs - průo napájecí vody před orecí m odl gs - hmononí průo odluhu n - poče eplosměnných rube Nu - Nusselovo číslo O m průočný průřez svazu rube v jednom G 00% MW výon pro hladu 00 % nomálního výonu 05% MW výon pro hladu 05 % nomálního výonu 07% MW výon pro hladu 07 % nomálního výonu p Ma laová změna p Ma laová změna před orecí (porovnávací) nom MW výon nomální hlady p p Ma la syé páry G W epelný výon G r - randlovo číslo r - randlovo číslo (určeno dle řední eploy proudu vody) r - randlovo číslo (určeno dle řední eploy eplosměnné ruby) W epelný výon jedné eplosměnné ruby G q Wm - epelné zaížení, měrný epelný o Q W epelný o r m vniřní poloměr eplosměnné ruby r m vnější poloměr eplosměnné ruby R KW - epelný odpor R KW - epelný odpor na vniřní raně eplosměnné ruby R KW - epelný odpor na vnější raně eplosměnné ruby Re - Reynoldsovo číslo R λ KW - epelný odpor vedením epla ěnou eplosměnné ruby 86

86 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 S m eplosměnná plocha, průočný průřez S m vniřní eplosměnná plocha jedné eplosměnné ruby S m vnější eplosměnná plocha jedné eplosměnné ruby S ss m řední eplosměnná plocha svazu rube C eploa horé primární vody na vupu do eplosměnných rube C eploa udené primární vody na výupu z eplosměnných rube C eploa horé primární vody na vupu do eplosměnných rube před orecí C eploa udené primární vody na výupu z eplosměnných rube před orecí nv C eploa napájecí vody p C eploa syé páry prim C průměr eplo primární vody C řední eploa proudu vody C řední eploa eplosměnné ruby w C eploa ěny eplosměnné ruby na primární raně w C eploa ěny eplosměnné ruby na seundární raně C eploa euy v doaečné vzdálenoi od eplosměnné ruby C eploní diference ln C logarimicý eploní ád v ms - rychlo proudu euy w s ms - průměrná rychlo vody v eplosměnné rubce G Wm - K - součiel přeupu epla, Wm - K - součiel přeupu epla na vniřní raně eplosměnné ruby, Wm - K - součiel přeupu epla na vnější raně eplosměnné ruby σ C odchyla eploy horé věve od průměru σ C odchyla eploy udené věve od průměru ρ gm -3 huoa proudu euy 87

87 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 ρ nv gm -3 huoa napájecí vody ρ nv0 C gm -3 huoa napájecí vody při 0 C ρ gm -3 huoa (určena dle řední eploy proudu vody) ρ gm -3 huoa (určena dle řední eploy eplosměnné ruby) µ gm - s - emaicá visozia (určena dle řední eploy eplosměnné ruby) µ gm - s - emaicá visozia (určena dle řední eploy proudu vody) ע m s - dynamicá visozia (určena dle řední eploy proudu vody) ע m s - dynamicá visozia (určena dle řední eplosměnné eploy ruby) λ Wm - K - epelná vodivo λ Wm - K - epelná vodivo proudu vody λ Wm - K - epelná vodivo maeriálu eplosměnných rube (při cca 80 C) π - Ludolfovo číslo 88

88 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 SEZNAM ŘÍLOH roorový model G VVER 440 roorový model horního rozvodu napájecí vody G VVER 440 Sníme G VVER 440 Sníme primárního a seundárního vía Sníme vniřní čái G 89

89 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 roorový model G VVER

90 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 roorový model horního rozvodu napájecí vody G VVER 440 9

91 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sníme G VVER 440 9

92 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Sníme primárního a seundárního vía 93

93 ENERGETICKÝ ÚSTAV, FSI VUT V BRNĚ, 00 Snímy vniřní čái G 94