核电汽轮机结构与特点

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汽轮机结构介绍

汽轮机结构介绍

汽轮机结构介绍一、汽轮机的基本结构汽轮机是一种能够将热能转化为机械能的热能机械装置,其基本结构包括以下几个主要部分。

1. 燃烧系统:汽轮机的燃烧系统用于将燃料燃烧产生的高温高压气体引入汽轮机的工作部分。

燃烧系统由燃烧室、燃料供应系统和点火系统等组成。

2. 压气机:压气机是汽轮机的核心部件之一,用于将大气中的空气压缩,并将压缩空气送入燃烧室。

压气机通常采用多级式结构,每一级都由转子和定子组成,通过转子的高速旋转将空气压缩。

3. 燃气轮机:燃气轮机是汽轮机的主要工作部分,其通过高温高压气体的膨胀驱动轴的旋转,从而产生机械能。

燃气轮机由转子和定子组成,转子上装有叶片,当高温高压气体通过叶片冲击转子时,转子开始旋转。

4. 透平:透平是汽轮机中的一个关键部件,其主要作用是将燃气轮机输出的高速旋转运动转化为有用的功。

透平通常由多级叶片组成,通过叶片的反作用力使得透平旋转,并将旋转能转化为动力输出。

5. 发电机:发电机是汽轮机的输出部分,其将汽轮机产生的机械能转化为电能。

发电机通常由转子和定子组成,转子通过汽轮机输出的轴的旋转驱动,从而使定子中的线圈产生感应电动势,最终输出电能。

二、汽轮机的工作过程汽轮机的工作过程可以分为以下几个步骤。

1. 压缩过程:在汽轮机的工作过程中,压气机将大气中的空气进行压缩,使得空气的压力和温度升高。

2. 燃烧过程:经过压缩后的空气进入燃烧室,与燃料进行燃烧,产生高温高压气体。

3. 膨胀过程:高温高压气体进入燃气轮机,推动燃气轮机的转子旋转,从而产生机械能。

4. 发电过程:燃气轮机输出的轴通过透平的旋转将机械能转化为电能,最终输出为电力。

三、汽轮机的应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶和工业生产等领域。

1. 发电:汽轮机在发电领域中的应用非常广泛,特别是在火力发电和核电站中,汽轮机是主要的发电设备。

2. 航空:航空领域中的喷气式飞机通常采用燃气涡轮发动机,其基本结构和汽轮机类似,通过燃烧产生的高温高压气体推动飞机的前进。

核电汽轮机的特点及选型

核电汽轮机的特点及选型

核电汽轮机的特点及选型发表时间:2017-08-08T19:28:58.050Z 来源:《电力设备》2017年第10期作者:李阳[导读] 摘要:本文首先分析了核电汽轮机的几个特点,即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。

(山东核电有限公司山东烟台 265116)摘要:本文首先分析了核电汽轮机的几个特点,即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。

文章结合这几个特点来分析核电汽轮机应如何选型,以促进核电设备有效运行,降低投资资金,将核电特长充分发挥出来。

关键词:核电;汽轮机;特点;选型前言随着我国核电事业不断发展,规模不断壮大,汽轮机的使用量也随之增加。

在核电运行系统中,汽轮机属于重要组成部分,常分作两种机型,即全速汽轮机和半速汽轮机。

我国在运核电厂中,秦山三期为半速汽轮机,除此之外的其他核电厂,均采用全速汽轮机。

通常情况下,半速汽轮机主要应用于一些百万千瓦级以上的项目中,而目前我国这类项目较少。

随着核电事业的不断发展,建设规模不断扩增,核电项目百万千瓦级的越来越多,汽轮机的合理选择成为了核电企业首要考虑的问题之一。

文章首先分析了核电机组汽轮机的特点,然后根据这些特点分析汽轮机正确选型的方法。

一、分析核电运行系统中汽轮机的几个特点(一)参数低现如今,多数核电站都属于压水堆核电站,受于反应堆的压力容器强度限制,一回路冷却剂参数较低,导致二回路主蒸汽的参数也相对较低。

现选择国内常用的1000MW级机组作为实际案例来展开分析,机组中一回路冷却剂的平均压力约为15.5MPa、平均温度约310℃,二回路中,蒸汽发生器出口压力约为6.7MPa,温度约 283℃,蒸汽湿度约0.2-0.4%。

这种机组和功率相同的火电汽轮机对比,因蒸汽参数低,做功时焓降较小,所以需要的主蒸汽流量则较大[1]。

(二)节流调节汽轮机调节主要有两种方式,一种是喷嘴调节,一种是节流调节。

两种调节方式的差别在于节流调节没有设计调节级,具有较高的设计工况效率,而变工况的效率则偏低;喷嘴调节的设计与节流调节则恰好相反,设计工况效率较低,变工况效率较高。

核电汽轮机组特点分析

核电汽轮机组特点分析

1 核 电汽 轮机 分类
() 电汽轮 机 分为 全 速核 电汽 轮机 和半 速 核 电汽 轮 机 。 1核

() 门 子 、 屋 、 菱 、 2西 西 三 日立 、 芝 生 产 的 百 万 千 瓦 级 东
以上 的 核 电 汽 轮 机 组 全 部 为 半 速 机 组 , B 和 AL T AB S 0M 既 生 产 半 速机 组 又 生 产 全 速 机 组 。 俄 罗 斯 生 产 全 转 速 机
面积要 大于火 电机组 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
() 3在不 同的 工 况下 , 电汽 轮 机 的蒸 汽流 量 , 核 一般 保 持不
变 。而 火 电汽轮 机 的蒸 汽 流量 , 着 工况 的 不 同在 变 化 。 随
作、 保管并 向集 团内各 单位和社 会 市场 开放租 贷业 务 , 即保 选择 合理的方式 , 比如某种周 转材 料使 用期 过 长 , 贷 费用 租 证 了施工 用料 , 又可 以有 一笔 可 观的 收人 。在 库存 周转 材 过 高 且 本 身 价 值 偏 低 , 么 就 对 其 进 行 采 购 。 相 反 , 在 一 那 仅 料 与 施 工 场地 相 距 较 远 的 情 况 下 , 行 长 途 运 输 会 消 耗 大 小 段 时 间 内使 用 的 周 转 材 料 , 向 材 料 公 司 进 行 租 贷 更 为 进 则 购 量资金 , 利用本有 的库 存 周转 材 料 与其 他公 司进 行 资 源共 节 约 。在 购 买 材 料 时 还 要 考 虑 目前 公 司 的 资 金 状 况 , 买
组 。从 当前 核 电 机 组 的 发 展 趋 势 来 看 , 于 I 0 MW 及 其 对 O0 以上 等 级 的 汽 轮 发 电机 组 , 多 采 用 半 速 机 组 。 大

浅谈核电同火电汽轮机的比较

浅谈核电同火电汽轮机的比较

浅谈核电同火电汽轮机的比较我国第一座核电站始建于上世纪50年代,核电发展历经60年。

我国核电发展在前期速度较慢,随着近年来经济的飞速发展科学技术的不断进步,核电发展速度正逐渐提升。

由于核电汽轮机的配套反应湿蒸汽参数低,具有放射性的特点,因此,需要将核电汽轮机组与火电汽轮机组加以区别。

本文将从热力参数、结构特性、流通设计和运行方式等方面对核电汽轮机和火电汽轮机进行比较分析。

一、热力设计参数不同由于当前大部分核电站采用的是压水堆,压水堆核电站汽轮机的热力设计设计参数特点为:流量大、焓降小、蒸汽参数低、效率低。

反应堆供给汽轮机的蒸汽参数低,通常为5~7MPa,湿度在0.25~0.41%之间,温度在270~285℃之间,显示为略带湿度和蒸汽饱和状态。

当核电汽轮机与火电汽轮机排气压力相同时,核电汽轮机做功是有效焓降低,大约为火电汽轮机焓降的一半。

火电汽轮机窝炉则是采用的燃煤、燃气和燃油等燃料。

主蒸汽高温、高压的过热蒸汽。

二、结构特性不同由于热力设计参数不同,核电汽轮机与火电汽轮机在设计结构也有所不同,具体差异如下:(一)外形尺寸差异相比火电汽轮机,核电汽轮机的进气参数低、比容大,具体进气容量约为相同功率火电的火电汽轮机机的一倍,这就要求核电汽轮机进气管、阀门以及汽缸尺寸比常规汽轮机要大,高压缸叶片要长于一般汽轮机。

另外,在相同功率的条件下,核电汽轮机末级叶片比火电汽轮机的末级叶片药长、外形尺寸大、排气面积大。

(二)汽水分离、再热器(MSR)的设置存在差异核电汽轮机的工作蒸汽为饱和蒸汽,该蒸汽通过高压锅做工之后,产生的排气湿度较大,如果直接将蒸汽排入低压缸,将会导致汽轮机的某些零部件因水侵蚀而损坏。

因此,为了降低汽轮机低压缸的蒸汽湿度,就需要提高低压缸的蒸汽温度,这样就可以确保核电汽轮机具有一定的过热度,热力循环效率得到相应的提高,低压缸的工作环境和条件得到改善。

在汽轮机的高压缸和低压缸设置汽水分离器,这样可以有效的防止和减轻湿蒸汽对汽轮机低压缸零部件的腐蚀与损坏。

核电汽轮机结构设计及运行特点分析_1

核电汽轮机结构设计及运行特点分析_1

核电汽轮机结构设计及运行特点分析发布时间:2022-05-04T10:00:40.659Z 来源:《当代电力文化》2022年1期作者:丁浩[导读] 将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,丁浩福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,通过对核电汽轮机技术特点进行探讨,分析在设计和结构上的应用特点,为理论及实践应用提供有力的支持。

核电厂的工作就是将核燃料轴在反应堆的裂变链式反应中产生的热量转变为电能,是我国目前重要的发电厂。

核燃料发生裂变反应主要通过热能的方式表现出来,通过一次、二次冷却剂的栽带和转变,通过蒸汽驱动汽轮发电机发电。

核电厂根据反应堆的不同可分为轻水堆核电厂、重水堆核电厂、石墨气冷堆发电常等。

轻水堆发电厂还可分为压水堆和沸水堆;石墨气冷堆可分为天然铀气冷堆及高温冷堆。

关键词:核电汽轮机;结构设计;运行特点在压水堆核电厂的运行过程中,向环境排放的放射性物质相比火电厂中粉煤灰排放的放射性物质含量较低,不会产生二氧化硫等有害气体。

相比气冷堆、重水堆、沸水堆等对比,压水堆的特点为功率密度高、结构紧凑、安全、操作简便、技术成熟、造价成分低等,因此成为了目前世界范围中核电厂最常用的类型。

我国的大亚湾、秦山等核电厂都采用的是压水堆类型发电,根据研究,在快中子增殖堆等发展成熟前,压水堆在我国核电厂的应用中有极大的优势。

一、关于压水堆核电厂压水堆核电厂就是通过压水反应堆通过核裂变能转变为热能,然后再形成蒸汽从而发电的核电厂。

压水堆的堆芯放置在压力容器中,水不仅是慢化剂,还是核心内燃料元件的一次冷却剂,能够将堆芯的热量带入蒸汽发生器的一次侧,传递到二次侧的水,在温度降低后再次进入堆芯,从而形成循环。

蒸汽发生器的二次侧中的水吸收热量,形成了具有一定压力的饱和蒸汽或微过热蒸汽,进入到汽轮机中做功。

做功完成后的蒸汽会进入到凝汽器中凝结成水,水泵再传输到蒸汽发生器二次侧,以此完成二回路系统[1]。

核电站主设备结构及工作原理概述

核电站主设备结构及工作原理概述

核电站主设备结构及工作原理概述核电站的主要设备包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机和发电机。

其工作原理是利用核裂变反应产生的热能来驱动蒸汽发生器产生高温高压的蒸汽,然后通过汽轮机和发电机将蒸汽的热能转化为电能。

核反应堆是核电站的核心设备,它通过控制核裂变反应来产生热能。

核燃料棒中的核燃料在受到中子轰击后发生核裂变,释放出大量热能。

通过控制核反应堆中的中子流量和燃料的放置位置,可以调节核反应堆产生的热能。

蒸汽发生器是核电站中的重要设备,它通常与核反应堆紧密相连,通过核反应堆释放的热能来加热其中的水,产生高温高压的蒸汽。

这些蒸汽会被输送到汽轮机中,驱动汽轮机转动。

汽轮机是由叶片转子组成的装置,其工作原理类似于蒸汽机。

高温高压的蒸汽进入汽轮机后,会使叶片转子旋转,转动过程中的动能会被转化为机械能。

最后,汽轮机会驱动发电机转动,将机械能转化为电能。

发电机是核电站中的电能转化设备,其工作原理是通过电磁感应现象将汽轮机产生的机械能转化为交流电能。

这样,核电站中产生的热能最终被转化为电能,供应给城市和工业使用。

总的来说,核电站的主要设备结构包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机和发电机,它们之间通过热能转化和电能转化的方式相互配合,最终实现了核能资源的有效利用,为社会提供清洁能源。

核电站是一种能够将核能资源转化为电能的设施,是当今世界上最为关键的能源供应形式之一。

核电站的主要设备通过精密的协调工作,达到高效地能量转换。

以下将详细介绍核电站主设备的工作原理和结构,并分析核电站在电能生产中的重要作用。

首先,核反应堆是核电站的核心设备,其结构一般由包含燃料棒的反应堆压力容器、控制系统和反应堆冷却系统组成。

核反应堆内的燃料棒通常使用铀235等核裂变材料,当受到中子轰击后,会产生核裂变反应。

这些核裂变反应会释放出大量的热能,从而加热周围的原生水。

控制系统能够调节燃料棒的位置和中子通量,以维持核反应的稳定。

蒸汽发生器是核电站中的关键组件,其结构包括两个相互连接的容器,在其中热交换管道负责将核反应堆释放的热量传导给其周围的水。

AP1000核电汽轮机设计特点分析

AP1000核电汽轮机设计特点分析

·段增辉,高宏喜,陶功新,邱健(东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:随着安全性要求的提高,AP1000将会是今后国内市场主力堆型之一,文章详细分析了东方引进的匹配AP1000堆型的核电汽轮机的设计特点。

重点介绍了高中压模块、低压模块、末级叶片等主要部件的结构特点及机组的技术成熟性。

关键词:核电汽轮机,ARABELLE,AP1000,末级叶片中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2020)01-0014-05 Design Characteristics Analysis of AP1000Nuclear Steam TurbineDUAN Zenghui,GAO Hongxi,TAO Gongxin,QIU Jian(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:With higher security requirements,AP1000will be the main reactor in the domestic market in the future.In this paper, the design characteristics of the AP1000nuclear steam turbine is analyzed in detail which is imported by DEC.The structural features of the main components of the HIP module,the LP module,the last stage blade and the technical maturity of the unit are mainly introduced.Key words:nuclear steam turbine,ARABELLE,AP1000,last stage blade1前言近年来,我国核电取得长足发展。

核电厂汽轮机的相关知识

核电厂汽轮机的相关知识

核电厂汽轮机的相关知识核电厂大多数都使用饱和汽,为了降低发电成本,单机容量已增加到1000MW级。

在总体配置上,饱和汽轮机组总是设计成高压缸和一组低压缸串级式配置,在进入低压缸前设置有汽水分离再热器,有的设计在汽水分离再热器和低压缸之间设置中压缸或中压段。

一般情况下,核电厂大功率汽轮机的所有汽缸都设计成双流的,且两个或更多的低压缸是并联设置。

还有在高压缸两端对称地每端布置两个低压缸的设计。

我国田湾核电厂就采用这种汽轮机配置。

大亚湾核电厂的汽轮机为英国公司设计制造的多缸单轴系冲动式汽轮机。

汽轮机的转速为3000r/min,额定功率为900MW,新汽参数为6.63MPa,283℃,低压缸排汽压力0.0075MPa,额定负荷下蒸汽流量为5515t/h,汽轮机为4缸、六排汽口型式。

一个高压缸和3个低压缸皆为双流对分式。

新蒸汽分4路经高压缸汽室后由进汽短管导入高压缸,高压缸的两个排汽口,各通过4根蒸汽管与低压缸两侧的汽水分离再热器相连。

高压缸排汽在汽水分离再热器经汽水分离再热后,进入低压缸,每个低压缸的两个排汽口与一台凝汽器相接,整台汽轮机,共有6个抽汽口,供2组高压加热器和4组低压加热器以及给水泵汽轮机用汽。

除氧器用汽来自高压缸排汽。

高压缸为铬钼材料铸造的单层缸结构,水平对分型式,每一汽流流向各有5级。

其中隔板皆采用隔板套结构,高压缸转子由镍铬钼钒钢锻成,每个流向都有锻成一体的5级叶轮,各级叶片的叶根皆为多*型,叶片长度为91mm,叶片的顶部有预加工的铆钉头,用来装置围带,每一级叶片的围带都由数段组成扇形叶片组。

高压缸的轴封、隔板汽封和通流部分汽封皆采用梳齿形汽封结构。

三台低压缸具有基本相同的结构,皆为双层缸,水平对分式。

内缸包含环形进汽室和所有的隔板。

外缸提供低阻力的蒸汽流道并将内缸的反冲力矩传递给汽轮机基础。

低压缸的内、外缸都由碳钢制造,内缸为焊接结构,外缸为焊接组装结构。

低压缸隔板由铁素体不锈钢制造,隔板的结构为标准的焊接静片和内外围带结构,嵌在隔板套的槽内。

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大亚湾的径向轴承
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推力轴承工作原理
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国产引进型300MW汽轮机推力轴承
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2.2 汽轮机的转动部分
汽轮机的转动部分包括转子和盘车装置。盘车装置在第三章中介 绍,本节只介绍转子。 转子主要由主轴、叶轮(或转鼓 )、动叶栅、联轴器及其他转动零 件组成 转子的作用是汇集各级动叶栅所得到的机械能并把它传递给其他 机械
盘车装臵的投运场合及作用
在停机期间应利用盘车装臵,连续盘车至转子温度低于规定值。因为汽轮机在 停机状态时,汽缸和转子均处于冷却过程,由于汽缸下部较上部冷却得快,使上 下缸之间出现了温差。此时如果转子静止不动,其上下也会出现温差,这将导致 转子的热弯曲,这种弯曲可能会达到很大的数值,不利于汽轮机重新投运。若强 行冲转,势必造成机组振动,甚至引起机组动静部分的碰摩导致大轴出现永久弯 曲。 在汽轮机冲转前,通常需要向轴封供汽以封隔空气,使凝汽器能建立起一定的 真空。此时会有少量蒸汽进入汽缸,为了避免转子和汽缸上下受热不均匀而引起 转子的热弯曲,也需要对转子进行盘车。对中间再热机组,锅炉点火后通常要投 入旁路系统,此时凝汽器内的蒸汽将通过排汽缸进入汽轮机,使汽缸及转子上下 受热不均,为此,也要求在投入旁路系统之前先投入盘车装臵。 在机组冲转之前,通过盘车,还可检查机组是否已具备了正常的冲转条件。如 动静部分是否有碰摩,主轴弯曲度是否超过规定值,润滑油系统是否正常等。在 冬季,还可利用盘车装臵提高润滑油温使其达到冲转要求的温度。
减小作用在推力轴承上的轴向力;
减小轴向间隙; 减小轴系长度和汽缸之间的相对位移; 方便汽轮机进排汽管道的布臵等;
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分缸情况及蒸汽流程实例
核汽轮机组的布臵形式
1一高压缸;2一中压缸;3一汽水分离再热器;4一低压缸 (a)单轴三缸四排汽口;(b)单轴四缸六排汽口;(c)单轴五缸六排汽口;(d)单轴五缸八排汽口
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大亚湾的低压转子
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5、盘车装置
盘车装臵的分类
在汽轮机停机后及冲转前,使转子以一定速度转动起来的装臵,称为盘车装臵
按盘车转速分:盘车装臵一般有2~4r/min的低速盘车和40~70r/min的高速盘车 两种。有些盘车还具有间歇盘车功能,间歇盘车通常是在连续盘车后进行,它能 使转子定期进行翻转,以代替人工操作,消除转子的热弯曲。 按其动力来源可将盘车装臵分为电动盘车和液动盘车;对电动盘车按其结构特 点又可分为具有蜗轮蜗杆的盘车装臵和具有摆动齿轮的盘车装臵等
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2.3.2 核电站湿蒸汽汽轮机的总体配置
大亚湾核电厂的汽轮机为英国通用电器公司设计制造的饱和蒸汽、中间再热、 单轴冲动式汽轮机。额定功率983.8MW,新蒸汽参数:6.63MPa,283℃,5517t/h; 高排:0.783MPa(11.8%p0),169.5℃, 湿度14.2%;低进:0.74MPa,265.1℃(过热度 95℃);排汽压力7.5kPa,湿度9.3%,2986t/h(54.11%D0)。 1个高压缸和3个低压缸皆为对称分流式,共2×5+3×2×5=40级。 高压缸为铬钼材料铸造的单层缸结构,水平对分形式。隔板界采用隔板套结构。 各级叶根皆为多叉型,叶片长度91~264mm,叶片顶部有预加工的铆钉头,用来装 置围带。 低压缸为双层缸,水平对分形式。内、外缸均由碳钢制造,内缸为焊接结构, 外缸为焊接组装结构。内缸包含环形进汽室和所有隔板,隔板由铁素体不锈钢制 造,其结构为标准的焊接静叶和内外围带结构,嵌在隔板套的槽内。动叶由铁素 体不锈钢制造,叶片长度151~945mm,1~4级有围带,叶根为多叉型,末级枞树型 高、低压转子均由镍铬钼钒钢整锻而成,有150mm的中心孔。
2.1.3 汽缸的支承与热膨胀 (1) 汽缸的支承
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下猫爪中分面支承
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大亚湾高压缸的上猫爪支承
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(2) 滑销系统
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大亚湾的滑销系统
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2.1.4 去湿装置与防冲蚀
湿蒸汽级中的水珠运动轨迹
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2.1 汽轮机的静止部分 2.1.1 汽缸
1. 汽缸的作用
汽缸是汽轮机的外壳。汽缸的作用是将进入汽轮机内的工质与外界隔绝, 使工质在一个封闭的空间内流动;汽缸内安装着隔板、喷嘴和轴封等部件, 它们与转子上的相应的运动部件相配合,完成膨胀作功的能量转换过程; 汽缸外连接着进汽、排汽和抽汽等管道,因此汽缸还起着对缸内外部件定 位支承作用。 汽轮机运行时,汽缸除了承受内外压差以及本身和装在其中的各零部件 的重量等静载荷外,还要承受汽流对喷嘴等的作用力及温度分布不均而引 起的热应力。因此,对汽缸的结构要求主要有以下几点: (1) 有足够的强度和刚度及很好的蒸汽严密性; (2) 保证各部分受热时能自由膨胀,并能始终保持中心不变; (3) 通流部分有良好的气动性能; (4) 汽缸形状要简单、对称,壁厚变化要均匀。在满足强度和刚度的要求 下,尽量减薄汽缸壁和连接法兰的宽度; (5) 高温部分尽量集中在较小的范围内,以减小热应力; (6) 工艺性好,便于加工制造、运输、安装和检修。
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3. 低压缸结构
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大亚湾低压缸立剖
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大亚湾低压缸纵剖
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排汽缸喷水降温装臵
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大 亚 湾 排 汽 缸 喷 水 冷却母管
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2.1.2 大亚湾高压缸隔板套及隔板体
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2.3 汽轮机总体结构 2.3.1 汽轮机的总体布置形式
汽轮机总体布臵形式包括汽缸、排汽口、转轴数量和布 臵方式。 影响汽轮机总体布臵形式的因素很多,主要有汽轮机的 用途、型式、参数、容量等。另外,从强度角度出发,还 需考虑影响机组安全运行的诸因素。 设计蒸汽流动方向时应考虑的因素:
1. 转子的结构
汽轮机转子可分为轮式和鼓式两种基本类型 轮式转子有整锻式、套装式、组合式和焊接式四种结构形式
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套装转子
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组合转子
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焊接转子
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鼓式转子
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2. 叶轮
叶轮是用来装臵叶片并传递汽流对叶栅产生的扭矩的 绝大多数叶轮都由轮缘、轮面和轮毂三部分组成 叶轮承受的载荷有:自身及叶片等高速旋转所产生的巨大离心力、 叶轮两侧压差的作用力、传递扭矩的切向作用力、温度不均引起的 热应力、自身及叶片振动引起的交变应力等。对于套装叶轮,其内 孔上还承受着因过盈配合而产生的接触应力。
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•蒸汽参数低的结果
蒸汽参数低使得: (1)循环热效率低 最先进的压水堆核电站的循环热效率 仅有36%,约为先进火电机组的70%左右。 (2)理想焓降小 多级湿蒸汽汽轮机的理想焓降比高参数 汽轮机的约小30%~40%,因此: ①大多数湿蒸汽汽轮机中没有中压缸; ②低压缸发出的功率约占整个机组的 50%~60%[而在火 电厂高参数机组中低压缸约占 30%~40%左右],因此低压 缸对机组的相对内效率具有更大的影响; ③蒸汽在进汽机构、外臵式分离再热器中的压力损失, 对机组的热效率有很大影响,应尽可能改善这些部件的气 动力学性能。
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4. 单排汽口极限功率较小
由于湿蒸汽汽轮机的参数低、理想焓降小,所以在同样凝汽器压力和相 同排汽缸数目下,所发出的功率较高参数汽轮机低很多。通常可以用以下 途径提高核电站汽轮机的单机功率。 (1) 增大排汽口通流能力 可采用更长的末级叶片、增多分流数目(排汽 口≯8). (2) 提高排汽压力或增大余速损失 可显著提高汽轮机功率,但却会使汽 轮机经济性下降。对核电站湿蒸汽透平而言,在同样末级尺寸下,排汽压 力从 3.5kPa 提高到 5.0kPa ,功率可增大 40% 以上,效率降低 0.9% 。排汽 余速损失增大50%时可提高功率22%,经济性降低1.3%。 (3) 采用半速汽轮机
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2. 高中、压缸
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回流式高压缸
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大亚湾高压缸立剖
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大亚湾高压缸剖面
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田湾高压缸模型
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汽缸法兰形状改进
设计思想先进的机组(如引进型300MW汽轮机)不再设臵法兰螺栓 加热装臵,而是将法兰设计的窄而高,使汽缸接近圆筒形;同时将 法兰螺栓布臵得靠近汽缸壁中心线,从而改善了螺栓的受力条件, 设计中还将螺栓的节距取得较小,因而法兰螺栓的直径较小,容易 被加热。这种设计思想还使法兰中分面的蒸汽严密性得以提高。
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3. 核汽轮机大多数级处于湿蒸汽区
由于新蒸汽是饱和汽,膨胀后即进入湿汽区。因而核汽 轮机大多数级处于湿蒸汽区。可以近似地认为,排汽平均 湿度每增大1%,汽轮机的相对内效率约降低1%。且湿蒸 汽膨胀所形成的水分对汽轮机通流部分元件及其他过流设 备会产生冲蚀破坏作用。 为此,湿蒸汽汽轮机高、低压缸中都必须采用有效的去 湿结构和防腐措施,而且饱和蒸汽汽轮机毫无例外地设有 外部汽水分离器。 外部汽水分离器通常设臵在高、低压缸之间,并且同时 使用中间再热。再热器通常分为两段,首先用高压缸抽汽 对汽水分离器分离出来的蒸汽进行再热,然后再用高温主 蒸汽再行加热。采用再热的核电站汽轮机的分缸压力通常 为新蒸汽压力的12%~15%。
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