压水堆核电厂二回路系统的主要功能是将蒸汽发生器所产生的蒸汽送往汽轮机，驱动汽轮机运行，将蒸汽的热能转换为机械能；汽轮机带动发电机运行，将汽轮机输出的机械能转换为发电机输出的电能。
电站原则性热力系统表明能量转换与利用的基本过程，反映了发电厂动力循环中工质的基本流程、能量转换与利用过程的完善程度。为了提高热经济性，压水堆核电厂二回路热力系统普遍采用包含再热循环、回热循环的饱和蒸汽朗肯循环。 2.2.1 汽轮机组
压水堆核电厂汽轮机一般使用低参数的饱和蒸汽，汽轮机由一个高压缸、三个低压缸组成，高压缸、低压缸之间设置外置式汽水分离器。
单位质量流量的蒸汽在高压缸内的绝热焓降约占整个机组绝热焓降的40%，最佳分缸压力（即高压缸排汽压力）约为高压缸进汽压力的12%～14%。 2.2.2 蒸汽再热系统
压水堆核电厂通常在主汽轮机的高、低压缸之间设置汽水分离-再热器，对高压缸排汽进行除湿和加热，使得进入低压缸的蒸汽达到过热状态，从而提高低压汽轮机运行的安全性和经济性。
汽水分离-再热器由一级分离器、两级再热器组成，第一级再热器使用高压缸的抽汽加热，第二级再热器使用蒸汽发生器的新蒸汽加热。中间分离器的疏水排放到除氧器，第一级、第二级再热器的疏水分别排放到不同的高压给水加热器。
2.2.3 给水回热系统
给水回热系统由回热加热器、回热抽汽管道、凝给水管道、疏水管道等组成。回热加热器按照汽水介质传热方式不同分为混合式加热器和表面式加热器，其中高压、低压给水加热器普遍采用表面式换热器，除氧器为混合式加热器。
高压给水加热器采用主汽轮机高压缸的抽汽进行加热，除氧器采用高压缸的排汽进行加热，低压给水加热器采用主汽轮机低压缸的抽汽进行加热。高压给水加热器的疏水可采用逐级回流的方式，最终送入除氧器；低压给水加热器的疏水可以全部采用逐级回流的方式，最终送入冷凝器，也可以部分采用疏水汇流方式，将疏入送入给水管道。本课程设计均采用逐级回流方式。
给水回热系统的三个基本参数是给水回热级数、给水温度以及各级中的焓升分配。选择给水回热级数时，应考虑到每增加一级加热器就要增加设备投资费用，所增加的费用应该能够从核电厂热经济性提高的收益中得到补偿；同时，还要尽量避免热力系统过于复杂，以保证核电厂运行的可靠性。因此，小型机组的回热级数一般取为1～3级，大型机组的回热级数一般取为7～9级。本课程设计给水回热级数取7级。
压水堆核电厂中普遍使用热力除氧器对给水进行除氧，从其运行原理来看，除氧器就是一个混合式加热器。来自低压给水加热器的给水在除氧器中被来自汽轮机高压缸的排汽加热到除氧器运行压力下的饱和温度，除过氧的饱和水再由给水泵输送到高压给水加热器，被加热到规定的给水温度后再送入蒸汽发生器。
大型核电机组一般采用汽动给水泵，能够很好地适应机组变负荷运行，可以利用蒸汽发生器的新蒸汽、汽轮机高压缸的抽汽或者汽水分离再热器出口的热再热蒸汽驱动给水泵汽轮机，因而具有较好的经济性。给水泵汽轮机排出的乏汽被直接排送到主汽轮发电机组的冷凝器。 2.3 主要热力参数选择
压水堆核电厂一、二回路工质的运行参数之间存在着相互制约关系，如下图所示。
典型压水堆核电厂一、二回路工质温度之间的制约关系
2.3.1 一回路冷却剂的参数选择
从提高核电厂热效率的角度来看，提高一回路主系统中冷却剂的工作压力是有利的。但是，工作压力提高后，相应各主要设备的承压要求、材料和加工制造等技术难度都增加了，反过来影响到核电厂的经济性。综合考虑，典型压水堆核电厂主回路系统的工作压力一般为15～16MPa，对应的饱和温度为342～347 。
为了确保压水堆的安全，反应堆在运行过程中必须满足热工安全准则，其中之一是堆芯不能发生水力不稳定性，一般要求反应堆出口冷却剂的欠饱和度应至少大于10 ，为保险起见，可取欠饱和度大于15～20 。
参考《900MW压水堆核电厂系统与设备》选取： 反应堆冷却剂系统运行压力 15.6MPa 冷却剂压力对应的饱和温度 345.28℃ 反应堆出口冷却剂过冷度 ℃ 反应堆出口冷却剂温度 ℃ 2.3.2 二回路工质的参数选择
二回路系统需要确定的参数包括蒸汽发生器出口蒸汽的温度与压力（蒸汽初参数）、冷凝器运行压力（蒸汽终参数）、蒸汽再热温度、给水温度和焓升分配等。
1. 蒸汽初参数的选择
压水堆核电厂的二回路系统一般采用饱和蒸汽，蒸汽初温与蒸汽初压为一一对应关系。根据朗肯循环的基本原理，在其它条件相同的情况下，提高蒸汽初温可以提高循环热效率，目前二回路蒸汽参数已经提高到5.0~7.0 MPa，对于提高核电厂经济性起到了重要作用，但是受一次侧参数的严格制约，二回路蒸汽初参数不会再有大幅度的提高。
选取： 二回路蒸汽参数为：6.5MPa 对应的饱和蒸汽温度为：280.9℃
蒸汽发生器一、二次侧之间的对数平均传热温差为
2. 蒸汽终参数的选择
在热力循环及蒸汽初参数确定的情况下，降低汽轮机组排汽压力有利于提高循环热效率。但是，降低蒸汽终参数受到循环冷却水温度 、循环冷却水温升 以及冷凝器端差 的限制。除了对热经济性影响之外，蒸汽终参数对汽轮机低压缸末级叶片长度、排汽口尺寸均有重要影响，因此，需要综合考虑多方面因素选择蒸汽终参数。
凝结水的温度为
式中， ——循环冷却水温度，按照当地水文条件或者国家标准选取，
我国北方地区取18℃，南方地区取24 ；
——循环冷却水温升，一般为6~12 ； ——冷凝器传热端差，一般为3~10 。
选取： 循环冷却水温度为：24
循环水温升为：7 冷凝器传热端差：7
凝结水的温度为：
冷凝器的运行压力为 对应的饱和压力，查表得：6.62kPa 3. 蒸汽中间再热参数选择
蒸汽再热循环的最佳再热压力取决于蒸汽初终参数、中间再热前后的汽轮机内效率、中间再热后的温度与中间再热加热蒸汽的压力和给水回热加热温度等。
高压缸的排汽进入汽水分离器，经过分离器除湿后，再依次进入第一级再热器和第二级再热器加热，在汽水分离器再热器中的总压降为高压缸排汽压力的3%左右。
经过两级再热器加热后的蒸汽温度接近新蒸汽温度，一般情况下，第二级蒸汽再热器出口的热再热蒸汽（过热蒸汽）比用于加热的新蒸汽温度要低13~15℃左右。为便于计算，假设再热蒸汽在第一级再热器和第二级再热器中的焓升相同。
蒸汽再热压力的选择应该使高、低压缸排汽的湿度控制在14%之内，可据此选择中间分离器的进口压力（相当于高压缸排汽压力）。 选取： 新蒸汽压损
高压缸进汽压力，由压损求得 MPa 参考《900MW压水堆核电厂系统与设备》选取： 高压缸进口蒸汽干度 高压缸排汽压力 MPa 根据高压缸内效率可求得：
高压缸排汽干度 参考《900MW压水堆核电厂系统与设备》选取： 低压缸进口蒸汽压力 MPa 低压缸进口蒸汽温度
汽水分离再热器的压力分配采用设计时普遍采用的平均分配法，即分离器和每一级给水加热器内给水的压力差相等。利用此方法可以求得相应的压力。 4.给水回热参数的选择
（1）给水的焓升分配
多级回热分配可以采用汽轮机设计时普遍使用的平均分配法，即每一级给水加热器内给水的焓升相等，这种方法简单易行。
采用平均分配法时，每一级加热器的理论给水焓升为
kJ/kg
式中， ——蒸汽发生器运行压力对应的饱和水比焓，kJ/kg； ——冷凝器出口凝结水比焓，kJ/kg； Z——给水回热级数。
压水堆核电厂二回路初步设计说明书
