6.3　供水系统的优化计算

6.3.1　供水系统的优化计算应符合下列要求：

1　应结合系统布置，采取对各主要可变参数的不同组合，通过水力、热力及经济计算，进行多方案的比选；

2　汽轮机背压、凝汽器形式和换热面积、水泵参数的优选应与设备厂家密切配合。汽轮机的额定背压应与循环水系统的设计水温相适应，设计水温宜采用年平均水温并予以化整；

3　直流供水系统应根据历年月平均的水位和水温，结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算，以确定出最佳的凝汽器换热面积、冷却水量、水泵和进排水管沟的经济配置；

4　循环供水系统应根据历年月平均的气象条件，结合汽轮机特性和系统布置进行优化计算，以确定出最佳的冷却水量、冷却塔淋水面积、凝汽器换热面积、水泵和进排水管沟的经济配置。

6.3.2　供水系统优化计算前，应根据工程具体情况，通过技术经济比较与分析确定最优方案，技术经济比较与分析应包括下列内容：

1　取水地点及取水方式；

2　取水建筑物及水泵房的型式和材料；

3　水能回收方式；

4　补给水水源的选择；

5　冷却塔的塔型和位置等。

6.3.3　供水系统的优化计算应根据工程具体条件，对在一定变化幅度内作为变量的参数进行组合计算，主要变量应包括下列参数：

1　冷却水量；

2　凝汽器的换热面积、流程数、壳体数、背压数、管材、管径、壁厚、根数和长度等；

3　循环水泵及所配电动机的规格、台数；

4　进排水管、沟的材料，断面尺寸和条数；

5　取、排水建筑物的规模；

6　自然通风冷却塔的高度、淋水面积、进风口高度等主要几何尺寸，机械通风冷却塔的风机规格、格数和有关几何尺寸，冷却塔塔内供水高度、填料形式、填料高度及布置。

6.3.4　优化过程的水力、热力计算应符合下列要求：

1　当采用直流供水系统时，应采用多年月平均的水位和水温进行计算；

2　当采用循环供水系统时，应采用多年，可取近期连续不少于5a，月平均的气象条件进行计算；

3　凝汽器冷却水管内的允许流速可按表6.3.4-1的规定选取；

4　凝汽器端差不应小于2.8℃；

5　季节冷却水量可通过冷却水泵的最佳运行台数进行选择。运行冷却水量占总冷却水量的百分数可按表6.3.4-2的规定选取；

6　凝汽量宜采用汽轮机在铭牌功率时的数值；

7　进排水管、沟的流速范围可按本规范第8.1.3条的规定选取。

6.3.5　优化过程的经济计算可采用年费用最小法或现值收益最大法，并应符合下列要求：

1　当采用年费用最小法时，年费用计算步骤应为：

1）方案中年费用最小的为最优方案，可按下列公式计算：

式中：NF——年费用值；

P——总投资现值；

AFCR——年固定分摊率（Annual Fixed Charge Rate）；

μa——年运行费，包括水泵、风机电动机的电耗和机组微增功率收益。

CR——资金回收系数，可按6.3.5-3式计算；

MR——包括大修和保险等费率，大修费率可取1％～1.5％，其中建筑物可取1％，进口设备可取1％，国产设备可取1.5％，管道可取1％，保险费率可取0.25％。

2）资金回收系数可按下列公式计算：

式中：i——核电投资收益率，核电工程可取8％～10％；

n——工程的经济使用年限，可取n=30。

2　当采用现值收益最大法时，方案中净现值最大的为最优方案，可按下列公式计算：

式中：A——净现值；

A1——年收益值；

FB——现值收益系数，可按6.3.5-5式计算；

P——总投资现值。

3　当工程达到经济使用年限后尚有残值可以考虑时，可以采用增加运行年限来解决；

4　对工程投资、工期、发电成本、电价等可能影响方案经济性较大的因素，必要时宜进行敏感性分析；

5　经济比较宜按现价考虑；

6　汽轮机微增出力引起的补偿功率，在未经充分论证时不宜考虑；

7　在未经充分论证时，辅机消耗的功率，可不考虑容量投资费的补偿；

8　有条件时宜结合核电厂经济评价结果进行对比分析；

9　年运行费用中的水泵、风机等耗电设备以及汽轮机微增宜按成本电价计算；

10　供水系统优化计算宜采用汽轮机在额定进汽量下的排汽参数。