全速和半速核电厂汽轮机性能比较

3 结束语
本文通过上述各方面的分析,阐明了转速对 核电汽轮机各个方面的影响。对半速汽轮机和全 速汽轮机的经济性和防水蚀的性能进行了相关计 算和比较分析,得出以下结论:
(1)通过对半速汽轮机和全速汽轮机(功率 和参数类似)的相对内效率计算和比较可知,半 速汽轮机的经济性略好于全速汽轮机。
(2)半速汽轮机的末级叶片水滴相对速度要 小于全速汽轮机,由于高速水滴对动叶片金属表 面的破坏力大小取决于水滴的相对速度,因此防 止水蚀的性能同样是半速汽轮机好于全速汽 轮机。
第 31 卷 第 5 期 2 0 1 0 年 10 月
文章编号:0258-0926(2010)05-0124-04
核动力工程
Nuclear Power Engineering
Vol.31. No.5 Oct. 2 0 1 0
全速和半速核电厂汽轮机性能比较
王 虎,张伟宏,张 强,李少华
(东北电力大学,吉林省吉林市,132012)
2776 964
门杆漏汽份额(αlv) 0.001000
蒸发器出口焓(hs)
/kJ·kg-1
2780.565
除氧器供轴封用汽 份额(αdsg)
给水泵焓升(τpu) 0.001400 / kJ·kg-1
11.8582
第一级轴封漏汽份 额(αsg1)
第二级轴封漏汽份 额(αsg2)
主汽机机械效率 (ηm) 发电机效率(ηg)
2.2 末级叶片的水蚀比较 下面通过比较半速汽轮机与全速汽轮机末级
叶片表面水滴的相对速度,比较两种机组的防水
蚀性能。
用解析法求解水滴绝对速度在圆周切面的投
影 c1 和 β1 的表达式。 对静叶栅出口水滴速度三角形应用余弦定
理:
c12 = u2 + w12 − 2uw1 cos β1
(4)
式中,c1 为动叶出口汽流的绝对速度,m/s;u 为 圆周速度 m/s; w1 为相对速度 m/s。
表 5 各类核电机组的水滴相对速度
Table 5 Results of Relative Drop Velocity from Various Types of Nuclear Power Units
汽轮机类型
功率 /MW
水滴的相对 速度/m·s-1
典型的 1000 MW 核电全速汽轮机 983.6
表 3 相对内效率的计算结果
Table 3 Calculation Results of Relative Internal Efficiency
机组类型
功率/ MW 相对内效率
典型 1000 MW 级全速汽轮机
983.6
0.86345
K-1000- 60/1500 型半速汽轮机
1000
0.8890
2 转速对核电汽轮机的影响
2.1 对经济性的影响
为了分析转速对核电汽轮机热效率的影响, 以下将利用典型的 1000 MW 级全速汽轮机与俄 罗斯 1000 MW 的 K-1000-60/1500 型的半速汽轮 机进行比较。
汽轮机相对内效率是汽轮机通流部分运行经 济状况的评价指标,也是反映汽轮机通流部分运 行状态的重要指标。汽轮机的有效焓降与理想焓 降的比值定义为汽轮机的相对内效率 ηri,即:
汽动给水泵的纯凝汽式汽轮机, β =1 ,亦即
ηri = ηi 。 由式(1)可求出当该机组在 900 MW 及 983.6
MW 工况时,焓降型相对内效率分别为 0.84170
和 0.86345(表 1)。
收稿日期:2009-06-26;修回日期:2009-10-20
王 虎等:全速和半速核电厂汽轮机性能比较
(3)半速汽轮机的尺寸和重量大,汽轮机的 安装制造和运输成本比全速汽轮机要高。
参考文献: [1] 严俊杰,李运泽,林万超等. 压水堆核电机组二回路
j =1
∑ ( ) m
α j h j + qrh − hc − αc (hrh − hc ) −
j =1+1
( ) α
h rh1
hj
+
qrh
−
hc
−
( ) α
h rh2
h
j
+
qrh
−
hc
−α fwτpu
(3)
式中,h0 为新蒸汽焓,kJ/kg;qrh 为再热吸热量,
kJ/kg;hc 为主汽轮机排汽焓,kJ/kg;hj 为各级抽
汽焓,kJ/kg;αj 为各级抽汽份额;αc 为主汽机排
汽份额;hrh
为再热焓值;αfw
为主给水份额;α
h rh1
、
α
h rh2
为一、二次再热份额。
由表 2 可知,该机组实际的焓降为
ΔHi=647.657 kJ/kg,其理想焓降为 ΔHt=728.52
kJ/kg。K-1000-60/1500 型半速汽轮机相对内效率 的计算结果如表 3。 2.1.3 计算结果分析 由表 3 可以看出,典型 1000 MW 级全速汽轮机的功率与 K-1000-60/1500 型机组差不多,但是,典型 1000 MW 级机组在功 率为 983.6 MW 时的相对内效率为 0.86345, K-1000-60/1500 型机组在 1000 MW 时的相对内 效率为 0.8890。不难看出半速汽轮机的相对内效 率略高于全速汽轮机。
表 4 典型的 1000 MW 级半速核电汽轮机水滴 的相对速度
Table 4 Results of Relative Drop Velocity from a Typical 1000 MW Half-Speed Turbine of Nuclear Power
参数
计算结果
参数
计算结果
t/mm h/mm d/mm
900 918.9
983.6 924.8
1091.4
1071.0
922.934 9
1008.7
1093.23
1162.36
2.1.2 半速汽轮机的计算 俄罗斯 1000 MW 级 的 K-1000-60/1500 型半速汽轮机的已知参数如表 2 所示。
表 2 K-1000-60/1500 型半速汽轮机的已知参数
摘要:核电汽轮机分为全速汽轮机和半速汽轮机,转速选择的不同会导致很多方面的差异,因此转速的
选择是核电汽轮机选型中的重点。通过计算典型 1000 MW 级核电半速汽轮机和全速汽轮机的焓降型相对内
效率来比较两种机型的热经济性,计算半速汽轮机与全速汽轮机末级叶片的水滴的相对速度来比较半速汽轮
机与全速汽轮机的防水蚀的性能。计算结果表明,半速汽轮机的相对内效率略高于全速汽轮机的相对内效率;
汽边节距为 t(弦长),冲蚀带宽度(弧长)为 d,
前一个动叶进汽边到水冲蚀带分界线的距离为
h,应用余弦定理可得:
β1
=
arccos
t
2
+
h2 − 2th
d
2
(7)
2.2.1 全 速 汽 轮 机 末 级 叶 片 的 水 滴 冲 击 速
126
核动力工程
Vol.31. No.5. 2010
度 以典型的 1000 MW 核电汽轮机为例,末级叶 片处的最大直径为 3706 mm,机组末级静叶出口 结构角为 α1=16°。根据末级动叶片背弧入口侧冲 刷痕迹带宽度测量结果,t=200 mm、h=334 mm、 d=150 mm,进而计算出水滴相对动叶的入口角 β1=14.9°。机组的末级叶片半径可计算出末级叶片 顶部的运动速度 u;由公式(6)可以求出水滴的 绝对速度 c1,再根据公式(5)可求出水滴相对速 度 w1。高速水滴对动叶片金属表面的破坏力大小 决定于水滴的相对速度 w1。 2.2.2 半 速 汽 轮 机 末 级 叶 片 的 水 滴 冲 击 速 度 选取典型的 1000 MW 级半速核电汽轮机来 计算末级叶片的水滴冲击速度。由公式(6)算出 绝对速度 c1;再根据公式(5)即可求出水滴的相 对速度;其他中间参数的求法与全速汽轮机的计 算过程相同。计算结果如表 4 所示。
Table 2 Known Parameters of 1000MW K-1000-60/1500 Half-Speed Turbine
已知各类参数 具体数值
已知各类参数
具体数值
给水份额(αfw)
蒸发器产汽份额 (αs)
1.020408 1.010204
新蒸汽焓(h0) /kJ·kg-1
给水焓(tfw) /kJ·kg-1
从安全性能来看,尤其是在防止水蚀的性能方面,半速汽轮机要好于全速汽轮机。
关键词:汽轮机;半速;全速;核电厂
中图分类号:O359.1
文献标识码:A
1前言
核电汽轮机分为全速核电汽轮机和半速核电 汽轮机。根据有关方面的统计数据,到目前为止 世界上己投入运行的单轴 1000 MW 级及以上的 核电机组大约共有 219 台,其中半速汽轮机共 209 台,全速汽轮机共 10 台[1]。在我国己投运的核电 机组中,只有秦山核电厂 3 期的汽轮发电机组为 半速汽轮机,其余全部为全速汽轮机。从当前核 电机组的发展趋势来看,对于 1000 MW 及其以 上等级的汽轮发电机组,大多采用半速汽轮机组 [2]。半速汽轮机组的设计、制造、运行经验远比 全转速机组丰富。转速不同对核电汽轮机会产生 很 MW 核电半速汽轮机
1000
110
典型 1000 MW 重水堆半速汽轮机 1000
105
决于水滴的相对速度 w1,虽然汽轮机叶片材料具 有防止水蚀的作用,但不能从根本上解决叶片的 水蚀问题。因此,半速汽轮机的防止水蚀的性能 要优于全速汽轮机。 2.3 投资成本
在相同功率等级的情况下,半速汽轮机组由 于体积大,单个部件的重量要通常比全速汽轮机 重得多,因此,半速汽轮机的材料消耗量要比全 转速汽轮机多[4]。由于半速汽轮机的尺寸和重量 比全速汽轮机大,使得半速汽轮机的制造、起吊 和运输等方面的难度和成本增加,从而增大了一 系列的投资。安装方面,由于半速汽轮机的重量 和尺寸都大于全速汽轮机,因此,安装现场的大 型起吊设施需要增大起吊能力,从而增加了起吊 设备的投资。总之,在投资成本方面,半速汽轮 机比全速汽轮机的投资成本相应要高些。
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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。

全_半转速核电汽轮机的比较

全_半转速核电汽轮机的比较

在蒸汽流量一定情况下,排汽面积越大,余速 越低,余速损失越小。所以要减少余速损失,就需 要较长的汽轮机末级叶片,以增大排汽面积。半速 汽轮机由于末级叶片可以设计得比较长,能够提供 较大的排汽面积,从而减少了排汽损失,提高了汽 轮机的热效率。分析结果表明,排汽余速损失约为 >4 ?6 @ ?$,机组的热力循环效率最好。 另外转速降低,减少了湿蒸汽对叶片的侵蚀, 改善了蒸汽的流动特性,从而也提高了热效率。 32 ;2 3 百万千瓦级核电汽轮机热效率 根据世界上各大核电汽轮机制造商的介绍情 况,目前百万千瓦级核电半速汽轮机热效率比全速 汽轮机高,平均高出 3A ,最多的高出 B2 BA 。如果 反应堆热输出功率为 3 :49 CD,即相当于出力提高 :2 8A 。 !" ! 安全可靠性 32 32 ; 应力水平 一般来讲,全速汽轮机与半速汽轮机静子部件 的应力水平大致相当,但对于转动部件来说两者的 应力水平差别就比较大。 由离心力引起动叶片的拉伸应力 E ! F 由下式表 ! G !""3 式中: — 动叶片的质量; !—— — 动叶片的平均旋转半径; "—— — 角速度。 "—— 从上式可以看出,应力是与转速的平方成正 比。如果 ; 944 , @ H-# 和 B 444 , @ H-# 的汽轮机使用 相同的动叶片 < 即 ! 相等 = ,那么全速与半速应力之 比就是 >I ;,这是理论上的比较。实际情况是全转速 汽轮机转子应力比半转速高 ;2 B J 3 倍。对于大功率 机组,全速汽轮机转动部件的应力水平往往用到许 用应力的极限,所以,从这一角度比较,对于大功 率汽轮机,半速机组的安全裕量更大些。 32 32 3 汽缸的稳定性 在功率等级相同条件下,半速汽轮机尺寸和重 量比全速机大,因而承受外界对机组产生的力和力 矩的能力比全速汽轮机强,其稳定性优于全速机。 32 32 B 抗侵蚀、腐蚀能力 核电汽轮机大约 3 @ B 的作功在低压缸内完成, 虽然核电汽轮机低压缸的进汽参数核火电差不多, 但由于核电汽轮机在低压缸内的焓降较火电多,因 此核电汽轮机低压缸的排汽湿度较大,一般高达

全、半转速核电汽轮机的比较

全、半转速核电汽轮机的比较
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全 、半 转速核 电汽轮机 的 比较
崔宏博 王小宁★ 胡劲松 陈华平 欧阳中华 秦广义
Ab ta t T i p p ra ay e h e s n fa o t g h l s e d n ce rp we ta tr ie I as eh oo ial sr c : hs a e n lz ster ao so d pi af p e u la o rse m ubn . t lo tc n lgcly n c mp r sh l s e d n ce rp w rsem ub n i ul p e u la w rse m ubn nte ap cs o ae af p e u la o e ta tr iew t fl s e d n ce p e ta tri ei h s e t h r o o c n my sft n eib ly d v lp n rn ,n et n o tlc l ain d sg ,o ai t nma u f o o , aeya d rl it, e eo me tte d iv s e a i me t s,o ai t ein lc z i n — c z o l ao
( 中广核工程有限公司 ,广东深圳 ,5 8 2 ) 1 1 4 ;广东省 电力设计研究院 .广东广州 ,5 0 0 ) 1 6 0
摘
要 :分析 了核 电采 用半速汽轮机 的原 因 ,并对全速汽轮机 与半速汽轮机在经 济性、安全 可靠性 、发展趋 势、投 资成本及本
地化设计、制造 、材料采 购等方面进行 了技术 分析和 比较。

核电汽轮机

核电汽轮机

蒸汽参数的差别
Principle and Structure of Condenser
蒸汽参 数低
易超速
体积流 量大
参数低 焓降 , G , 2倍 50% 功率 G , 4 ~ 6倍 d
余速损失 主汽压
蒸汽参数的差别
Principle and Structure 于体积大,产生超速的蒸汽体 积大于全速汽轮机。但因为半速汽轮机转子 重量大,其转动惯景也较大,所以其超速幅 度受到限制。总的说来,全速机与半速机超 速特性相当,即汽轮机甩负荷后的超速与其 转速没有太大的关系。
振动特性
Principle and Structure of Condenser
重量与尺寸
Principle and Structure of Condenser
Principle and Structure of Condenser
侵蚀与腐蚀
Principle and Structure of Condenser


核电汽轮机大约2/3的作功在低压缸内完 成,核电汽轮机低压缸的排汽湿度较大,一 般高达12% 一14% 。 在给定的排汽湿度下, 叶顶速度的高低是 影响叶片侵蚀程度的主要因素,半速汽轮机 叶顶速度低, 叶片侵蚀小, 可靠性高。
转速区别——核电半速汽轮机
Principle and Structure of Condenser

提高汽轮机的可靠性

F mR 2
叶片应力与转速的平方成正比 实际应力比全速小1.3~2倍


增大单机功率(排汽面积) 提高热效率 重量与尺寸(半速:全速=1.3~1.5) 水蚀 汽缸稳定性

岭澳二期汽轮发电机组技术不同点讲课教案

岭澳二期汽轮发电机组技术不同点讲课教案

第三篇 TG专题岭澳二期汽轮发电机组(简称TG)采用半速汽轮发电机组,汽轮机本体结构和相关的辅助系统都有较大变化。

本专题就专门对岭澳二期半速汽轮发电机组改进进行介绍。

岭澳二期汽轮发电机组技术不同点岭澳二期汽轮发电机组技术不同点概况岭澳二期的汽轮发电机组采用半速汽轮发电机组,转速为1500rpm。

从世界范围看,半速汽轮机是核电发展的方向,较全速汽轮机有一定的优势,但自主化、国产化的难度略有增加。

岭澳二期汽轮发电机组的供货方为东方汽轮机厂、东方电机厂等。

为了实现国产化、自主化,供货厂家与ALSTOM合作,主要设备由ALSTOM直接生产供货,然后再逐渐将技术转移给东方汽轮机厂、东方电机厂等,最后实现设备国产化、自主化的要求。

岭澳二期的汽轮发电机组与岭澳一期的全速机相比,主要技术不同点如下表所示:一、改进原因岭澳一期采用的是转速为3000转/分的汽轮发电机组,在这样高的转速下,对于汽轮机本体和相关的辅助系统和配套系统都有较高的要求。

目前,半速汽轮机已经是世界各国的发展的方向,它较全速汽轮机在性能上一定的优势,在辅助系统和设施上都有一定的简化。

由于核电汽轮机本身循环的特点,即饱和蒸汽循环,随着用户要求单机功率的增加,其低压缸的数目和排汽面积也相应增大,这对汽轮机组设计而言存在以下难点:1、应力问题要增大机组的排汽面积,就要求末级叶片变得很长,从而叶片根部受到的应力也会变得很大。

这对于材料的选择提出了很高的要求,也使安全性受到影响。

目前,解决这个问题的方法就是降低汽轮机的转速,以减小叶片根部受到的应力。

2、极限功率的瓶颈问题由于末级叶片的高度直接影响机组能发出的功率,要提高机组的极限功率,需提高末级叶片高度,或是采用更多的轴数。

但轴数的增多又会影响机组的稳定性,对设备的要求更高。

因此,采用半速汽轮机方案来增加末级叶片高度是解决这个问题的很好的方法。

3、安全性,超速风险由于相应的部件尺寸增加,其储能水平明显提高,在湿蒸汽运行条件下,汽水分离再热器蒸汽管道和机组通流部分的内部表面必然滞留大量的水膜,一旦工况变化,蒸汽压力急剧下降,将导致闪蒸,造成转子超速。

核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析

核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析

中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊662核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析王晗丁* 周 涛(华北电力大学核热工安全与标准化研究所,北京 102206)摘 要:通过对核电站与火电厂各自的再热郎肯循环,汽轮机的主蒸汽的压力、温度、湿度、流量等参数的比较,分析了在汽轮机设计及结构上,如气缸设置、级效率、末级叶片长度和通流部分冲蚀等的不同点。

并分析比较了核电站与火电厂各自的热力系统,且归纳出不同点,提出了在借鉴常规火电热力系统计算时存在的难点,结合火电厂热经济性指标给出核电站发电能力评价指标。

为提高核电汽轮机运行效率及核电厂发电效率提供借鉴。

关键词:核电站;火电厂;汽轮机;热力系统;发电效率基金项目:本文系国家“973”计划项目 (项目编号:2007CB209800),横向研究课题的研究成果。

*作者简介:王晗丁,男,华北电力大学核热工安全与标准化研究所硕士研究生。

从能量转化角度看,核电站与火电厂都是将热能转换成电能,但核电站是利用反应堆所产生的核裂变能产生热能,这点与火电厂的锅炉不同。

核电站一回路维持约16MPa 的压力,反应堆出口冷却剂温度通常不超过330℃,在这样的冷却剂温度下,在蒸汽发生器中产生压力约6MPa 的饱和蒸汽。

而火电厂中的锅炉则是在过热器中加热主蒸汽的,蒸汽都处于过热状态,温度达540℃,其压力更是高于核电饱和蒸汽压力,从而使得核电站二回中的汽轮机主蒸汽参数较火电厂要低很多。

虽然核电站的汽轮机、凝汽器、加热器等设备与火电厂基本相同,但由于主蒸汽参数等的差异,其汽轮机参数、热力系统及运行方式与火电厂都存在较大差异。

一、热力循环比较大型火电站都采用蒸汽中间再热系统,其主要目的在于提高中、低压缸前蒸汽参数,从而提高大容量机组的热经济性;而对于压水堆核电站而言,采用再热的主要目的是提高蒸汽在汽轮机中膨胀终点的干度。

汽水分离再热器的主要作用是除去高压缸排汽中的水分,并加热高压缸排汽,提高低压缸进汽的温度,使其具有一定的过热度,若不采取任何措施,当蒸汽膨胀至0.0049MPa 时,其湿度将接近30%。

核电汽轮机转速选择比较

核电汽轮机转速选择比较摘要:分析了核电目前采用的汽轮机转速,并对全速与半速汽轮机在安全可靠性、经济性、发展潜力等方面进行了分析和比较。

关键词:核电汽轮机;转速选择;比较1.0引言核电汽轮机采用饱和蒸汽,进汽参数较低,可利用的焓降一般仅为火电汽轮机的一半,因此与相同功率的火电机组相比,流量就要大一倍,这就要求核电汽轮机有更大的流通面积。

另外核电汽轮机在其整个寿命期间以承担基本负荷为主,热应力不占主要地位,而经济性、安全可靠性和投资费用等问题相对突出,面转速的选择与它们的关系较为复杂,如何选择汽轮机的转速就需要就行分析。

2.0核电汽轮机转速选择介绍一下半速和全速汽轮机的概念。

目前,世界上核电汽轮机组有全速和半速之分。

半速机是相对全速机而言的,是指汽轮机组正常运行时的转速是全速机的一半。

在50Hz的电网频率下,全速机转速为3000转/分钟,半速机转速为1500转/分钟,在60Hz电网频率下,全速机和半速机转速分别为3600转/分钟和1800转/分钟。

核电汽轮机分为全速核电汽轮机和半速核电汽轮机。

根据有关方面的统计数据,到目前为止世界上已投运的单轴百万千瓦级及以上的核电机组大约共有219台(包括大亚湾及岭澳核电站4台1000 MW等级机组),其中半速机共209台,全速机共10台。

在电网频率是60Hz的国家中,几乎全部采用半速机组,在电网频率为50Hz的国家中,全速和半速机组都有使用,但绝大多数为半速机组。

在我国大陆已投运的核电机组中,只有秦山三期的汽轮发电机组为半速机,其余全部为全速机。

从当前核电机组的发展趋势来看,对于1000 MW 及其以上等级的汽轮发电机组,大多采用半速机组。

下面我们就半速机组和全速机组在安全可靠性、经济性、发展潜力等方面进行了分析和比较。

3.0全转速与半转速汽轮机的比较3.1应力水平安全可靠性3.1.1应力水平一一般来讲,全速汽轮机与半速汽轮机静子部件的应力水平大致相当,但对于转动部件来说两者的应力水平差别就比较大。

核电厂汽轮机的特点分析

核电厂汽轮机的特点分析摘要:核电汽轮机的参数低,流量及湿度均较大,具备节流调节的特点,其容量匹配主要以机随堆模式为主,通流裕量较小,于火电机组不同。

半速机和全速机比较,前者圆周速度小,所以应力较小,对于水腐蚀方面有较好的性能,但是半速机的制造的成本较全速机高。

所以,选型时主要结合地区实际情况、经济、技术指标,以及机组实际容量等来进行确定,就我国目前核电发展情况来看,对1000MW及以上等级的核电汽轮机机组主要以半速机为主,优势显著。

关键词:核电厂;汽轮机;特点分析1 核电厂汽轮机概述汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。

它的主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。

在采用化石燃料(煤、石油和天然气)和核燃料的发电厂中,基本上都采用汽轮机作原动机。

有时,汽轮机还直接用来驱动泵,以提高电厂的经济性或安全性。

来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。

由于汽轮机排气口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排气口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。

做完功的蒸汽称为乏汽,从排气口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水。

此凝结水由凝结水泵抽出送往蒸汽发生器构成封闭的热力循环。

为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保持较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。

由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧。

若任空气在凝汽器内积累,必使凝汽器内压力升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功;同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化。

这两者都会导致热循环效率的下降,因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。

2 核电站汽轮机特点核电站汽轮机通常采用饱和水蒸汽(或微过热蒸汽)作为工质,并由高压汽缸、低压汽缸、汽水分离再热器、回热加热器和凝汽器等辅助设备组成。

其工作原理与普通电厂汽轮机相同,结构也大体上相近,唯有新蒸汽初参数较低而已(一般新蒸汽初压在5-7MPa范围内,过热度仅20~30℃左右)。

核电各技术对比

核电各技术对比第一篇:核电各技术对比核电各种技术简单分析—中广核准员工论坛一、自主品牌:CNP1000——中国百万千瓦级核电站CNP1000型核电站使中国百万千瓦级核电站的设计寿期从目前的40年延长到60年,核燃料换料周期从目前的12个月延长到18个月,机组可利用率将从目前的75%左右提高到87%,上网电价可控制在5美分/千瓦时以下,CNP1000的比投资将下降到1300美元/千瓦以下CNP1000无论是性能上、经济上、安全上都达到了国际上第二代改进的水平。

NP1000主要性能指标为:电站设计寿命60年,堆芯热工裕量大于15%,堆芯熔化概率小于1X10-5/堆年,大量放射性物质释放概率小于1X10-6/堆年,机组可利用率大于87%,换料周期为18个月,比投资小于1500美元/千瓦。

如批量生产,比投资可达到1300美元/千瓦以下。

NP1000主要有10项设计改进:一、改进堆芯设计,降低功率密度,提高堆芯安全裕度;二、改进电站布置设计,采用单堆布置和满足实体分隔、防火要求的核岛布置方案;三、改进安全系统设计,提高系统可靠性;四、改进安全壳系统设计,加大安全壳容积;五、采用先进的分布式数字化仪表控制系统,提高电厂的可用性和安全性,提高自动化控制水平和可操作性;六、考虑了严重事故下的氢气控制措施;七、设置安全壳内换料水箱,取消安注和喷淋再循环切换,提高系统可靠性;八、设置堆腔淹没系统,防止在严重事故下堆芯熔融物熔穿压力容器;九、采用LBB技术,取消或减少防甩装置;十、汽轮机组采用半速机,提高电厂效率。

CNP1000设计的主要特点①燃料组件177盒,降低线功率密度,采用AFA3G燃料组件提高安全裕量。

增大功率,提高经济性。

②18个月换料,低泄漏,提高经济性。

③大直径反应堆压力容器(内径为4340mm),增加水装量,降低容器壁面中子注量,提高安全性,并满足60年寿期要求。

④稳压器容积为51m3,稳压能力增强。

核电厂半转速汽轮发电机特点

核电厂半转速汽轮发电机特点发布时间:2021-06-29T07:02:05.630Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年26期作者:赖世健[导读] 近年来,我国的核电取得了长足发展。

截至2019年底,有47座核电机组在运行,额定装机容量为48751兆瓦。

2019年,核电发电量3481.31亿千瓦时,比2018年增长18.09。

与火电相比,它减少了约2.8亿吨二氧化碳排放。

然而,核能发电仅占全国发电量的5。

考虑到我国的经济发展和减排需求,核电作为清洁能源的比例应更大。

赖世健福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:近年来,我国的核电取得了长足发展。

截至2019年底,有47座核电机组在运行,额定装机容量为48751兆瓦。

2019年,核电发电量3481.31亿千瓦时,比2018年增长18.09。

与火电相比,它减少了约2.8亿吨二氧化碳排放。

然而,核能发电仅占全国发电量的5。

考虑到我国的经济发展和减排需求,核电作为清洁能源的比例应更大。

关键词:核电站;半速涡轮发电机;特点引言汽轮机是核电的重要组成部分。

全速发动机和半速发动机有两种类型。

在中国运行的核电厂中,除秦山三期工程中使用的半速发动机外,其余均为全速发动机。

目前,所有在建的百万级以上核电项目均使用半速发动机。

由于核电的飞速发展,如何使传统的核岛与核岛适当地匹配是一个重要的问题。

目前,在中国没有太多的工作要做。

这项研究的目的是从原理和一般方面来讨论核电蒸汽轮机的主要特性。

与传统的热力蒸汽轮机相比。

有什么区别,以及如何选择正确的型号,尤其是全速和半速。

文献[1]详细讨论了结构,材料,安装和操作的特性。

1核电汽轮机的特点1.1低参数当前的核电站主要是压水堆核电站。

由于反应堆压力容器强度的限制,核电站的一次回路参数较低,因此二次回路的主要蒸汽参数也较低。

以我国使用的1000MW级机组为例,一次回路平均压力为15.5MPa,平均温度为310。

因此,二次回路的参数也低于:蒸汽发生器的出口压力6.7MPa,温度为283。

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