核电站汽轮发电机组
某核电汽轮发电机组并网后最小负荷过大原因分析和优化措施_霍雷
从表 1 可以看出， 第一次并网实际转速大于目 标转速， 形成负向蒸汽需求量偏差修正指令； 第二 次并网实际转速小于目标转速， 形成正向蒸汽需求 量指令。由于两次并网瞬间实际转速与目标转速 因而转速偏差修正的效果也是相 的偏差方向相反， 反的。
（ 3）
2
汽轮机控制系统和同期装置接口的 分析
汽机控制系统和同期装置
Ｒeason analysis and optimization of excessive minimum load of a nuclear power turbine － generator unit connected to the grid
HUO Lei， ＲEN Yanbao， SUN Xiaolong， ZHAO Shuyu
发电机出口电压和电网电压关系
［2 ］
并网瞬间蒸汽需求量和转速值的对比
目标转速 / （ r·min
－1
蒸汽需求 量 /% 7. 37 10. 17
实际转速 ） / （ r·min
－1
目标转速—实际 ） 转速 / （ r·min － 0. 8 + 0. 3
－1
发电机出口电压和电网侧电压为 u G = U Gm sin（ ω G T + G0 ）
若同期装置在图 4 标识的区域一和区域三进 行并网， 产生负向蒸汽需求量修正， 则并网后主蒸 汽阀门开度会小于标准工况； 若同期装置在图 4 标 识的区域二并网， 产生正向蒸汽需求量修正， 则并 多余的开度将 网后主蒸汽阀门开度大于标准工况， 会导致最小负荷过大。
3
3. 1
并网后最小负荷过大的优化措施
机出口开关工作通道， 实现首次并网， 并网后电功 率稳定在 55 MW， 反应堆回路压力、 温度等保持稳 定， 不存在最小负荷过大的问题。 因此， 将存在最 小负荷过大的第二次并网和不存在最小负荷过大 的第一次并网进行对比很有意义， 主要参数对比的 结果如表 1 所示。
核能的利用和核电站的原理
核能的利用和核电站的原理核能是一种高效、可持续的能源形式，具有巨大的潜力和重要的应用价值。
核电站作为核能利用的主要方式之一，采用核裂变反应来产生热能，并通过蒸汽发电机组将其转化为电能。
本文将介绍核能的利用、核电站的原理以及相关的利与弊。
一、核能的利用核能的利用主要包括核裂变和核聚变两种方式。
核裂变是指重核（如铀）被中子撞击后发生裂变，并释放出巨大的能量，这种能量可用来产生热能供发电使用。
核聚变是指轻核（如氘、氚）在高温高压条件下发生碰撞融合，并释放出巨大的能量，这种能量有望成为未来的清洁能源之一。
核能的利用带来了许多优势。
首先，核能是一种高效能源，相比传统的化石燃料能源，核能的能量密度更高，能够产生更多的电能。
其次，核能是一种清洁能源，不会产生大量的二氧化碳和其他污染物，对环境污染较小。
此外，核能具有稳定可靠的特点，能够提供持续稳定的电能供应。
二、核电站的原理核电站是利用核裂变反应产生热能，再将其转化为电能的设施。
核电站主要由核反应堆、蒸汽发生器、汽轮发电机组和冷却系统等组成。
核反应堆是核电站的核心设备，用于放置核燃料并控制核反应过程。
核燃料通常采用铀-235或钚-239等可裂变材料。
中子与核燃料发生相互作用，使核燃料发生裂变，并释放出热能。
核反应堆释放出的热能通过冷却剂传递到蒸汽发生器中。
蒸汽发生器将冷却剂热能转化为蒸汽，然后将其送至汽轮发电机组。
在汽轮发电机组中，高温高压的蒸汽推动汽轮机旋转，从而驱动发电机产生电能。
核电站还需要冷却系统来控制核反应堆的温度。
常见的冷却系统包括水冷系统和气冷系统。
水冷系统利用水循环来吸收核反应堆释放的热能，然后将水冷却后再循环使用。
气冷系统则利用空气对核反应堆进行冷却，常见的气冷系统包括氢气冷却系统和空气冷却系统等。
三、核能利与弊核能的利与弊需要综合考虑。
核能具有高效、清洁、稳定的优势，可以有效减少传统能源消耗和环境污染。
此外，核能的运行成本较低，有助于提供稳定的电力供应。
全_半转速核电汽轮机的比较
・84・
第 34 卷
第3期
东方电气评论
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3448 年 8 月
<3C D <AC 。发生侵蚀、腐蚀的部件，除动叶片外 大部分与转速无关。由于末级及次末级长叶片长时 间在湿蒸汽区工作，因此受侵蚀腐蚀情况比火电机 组要严重得多。如果不作防水蚀处理，叶片运行一 段时间后会因水滴冲击产生水蚀，在叶片顶部背弧 进汽边处会出现蜂窝状的凹坑或被冲击成锯齿形。 叶片的水蚀，不但使叶片热力性能降低，还可能造 成叶片断裂等事故。 日立公司根据大量经验数据，整理出一个影响 侵蚀速率的公式， ! 越大表示侵蚀的速率越快。 ! E 〔 F " ; 3AA G 9 ?4A〕3 ・ #42 > F !H= D 8 G 式中： "—顶部速度，单位 : 9 I； #—蒸汽湿度，单 位C 。 从以上公式可以看出，在给定的排汽温度下， 叶顶速度的高低是影响叶片侵蚀程度的主要因素。 由于半速汽轮机叶顶线速度比全速汽轮机较低，所 以在采用相同的叶片材料、相同的防水蚀措施情况 下，半速汽轮机叶片的侵蚀情况没有全速汽轮机严 重。当然在采用适当的去湿防水蚀措施后，无论是 全速机还是半速机均可避免叶片水蚀的危险。 在现代汽轮机设计中，控制叶片侵蚀常用的几 种方法是： 增加去湿，去除动叶片由于离心力的作用而被 甩到并聚集在隔板外缘延伸环上的水分。 增加动、静叶片之间的轴向间隙。 在叶片进汽边顶部进行防水蚀处理，如焊接司 太立合金片等。 在高压和低压末级动叶片顶部进汽边开设径向 导流槽。 32 32 A 运行的灵活性 半速汽轮机由于转子直径大、重量重，高压缸 的汽缸壁较厚，导致热应力增大，在快速起动和变 负荷适应性方面比全速汽轮机稍微差些，但由于核 电机组大部分为带基本负荷运行，起、停、变负荷 次数较少，加上核电的进汽参数比较低，因此热应 力的影响不是太大。 32 32 = 机组的振动特性 半速汽轮机由于转速较全速低、转子重量重、
浅谈“华龙一号”核电机组汽轮发电机基座弹簧隔振器安装
119中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2020.11 （上）广西防城港核电站3号、4号机组采用我国自主知识产权的第三代核电技术-“华龙一号”。
目前我公司负责3号、4号常规岛及BOP 建安工程的施工及管理工作，作为“华龙一号”示范工程，汽轮发电机基座台板的施工也是常规岛及BOP 工程的核心技术所在，因此，施工中引起各方面的高度关注，尤其是弹簧隔振器的安装，要求精度高、施工难度大，我方同业主单位、厂家等齐心协力，圆满完成了弹簧隔振器的安装工作，现总结安装技术要点，希望对以后类似的工程具有一定的借鉴作用。
1 工程简介广西防城港核电站3号、4号汽轮发电机基座分别位于3、4BMX 厂房T.B ～T.D 交T.4～T.9轴，台板总长57.397m，汽轮机一侧宽度为22.5m，发电机一侧宽度为10.5m，下方共有20个框架柱，每个柱头顶部根据受力荷载不同，分别放置2～5组数量不等的弹簧隔振器，共84组。
2 施工准备及二次灌浆2.1 弹簧隔振器进场验收每个汽轮发电机基座共有84组弹簧隔振器，共有7种型号，并附带调平钢板和纺织垫片，为隔而固（青岛）振动控制有限公司提供，按甲供材料进行进场验收，验收内容包括：弹簧隔振器型号、数量；调平钢板及纺织垫板的型号、数量；弹簧隔振器外观及尺寸的实测等，合格后签字确认方可使用。
具体清单如表1。
2.2 灌浆料模拟试验柱头顶面设置50mm 厚的灌浆层，此做法便于标高和平整度的控制，采用水泥基灌浆料灌浆，为防止灌浆料开裂，施工前预先进行了灌浆模拟试验。
具体做法：模拟截面最大柱头的现场实际情况，严格按灌浆程序进行灌浆控制及养护工作，整体效果较好，拆模后未发现空鼓和开裂等情况。
浅谈“华龙一号”核电机组汽轮发电机基座弹簧隔振器安装黄鑫1，徐国印1，谷瑶2（1.中国能源建设安徽电力建设第二工程公司，安徽 合肥 230601；2.广西壮族自治区林业科学研究院，广西 南宁 530002）摘要：广西防城港核电站3号、4号机组采用我国自主知识产权的第三代核电技术——“华龙一号”。
90万千瓦核电站汽轮机简介
90万千瓦核电站汽轮机简介:1、由热能变为机械能的原动机：蒸汽机、内燃机、涡轮机——又分为汽轮机和燃气轮机。
汽轮机的特点：高温高压高转速，功率大体积小。
2、汽轮机分冲动式、反动式、轴流式、幅流式。
我们现在用的是轴流式——冲动式汽轮机。
这种汽轮机效率η高，功率N大，体积V小。
3、汽轮机的基本原理：汽体膨胀，产生速度，冲击推动叶片作功，带动转子旋转产生扭矩。
○1汽轮机作功需要一个高热源和一个低冷源，在海水温度一定时，初参数（t,p）愈高，可提高可利用焓降h，效率η就能提高。
另一方面，尽量利用汽体的汽化潜热r，也是提高效率η的一个办法。
机组的初参数：283℃，6.71Mpa，664.8kcal/kg排汽参数：40.3℃，7.5kpa，614.9 kcal/kg再加上高压缸排汽经再热，可利用焓降h仅为104.2 kcal/kg，这个焓降是很低的。
在凝汽器内放出的汽化潜热r=574.9 kcal/kg，大量的热量排到大海里去。
对于1kg汽体而言，排到大海里的热量是可利用热量的5.5倍，所以我们要尽量减少汽化潜热r的损失。
低真空采暖是一个最好的办法，几乎100%利用汽化潜热。
可是一年还有夏天，我们只能利用加热器加热给水减少汽化潜热r的损失，提高机组效率。
低真空的形成：1kg水的容积0.001m3，初蒸汽的容积0.2426 m3/kg，排汽的容积19. 6m3/kg，循环水凝结1kg排汽，可使19. 6 m3的空间形成真空。
汽机后面有真空，前面的汽体才能膨胀出现速度，达到汽流作功的目的。
所以，想要提高效率η，就要提高初始参数，提高可利用焓降h，利用汽化潜热r。
核电站提高初始参数受到限制，效率低是必然的，但核电站优势是明显的，将来国家发电主要依靠核电站。
机组增大功率主要是增大蒸汽流量。
○2速度三角形：汽流的相对速度w，轮周速度u，绝对速度c，进口角α，出口角β。
速度三角形是计算效率、功率的依据。
○3叶片、机翼的升力F：v1＞v2，p1＜p2，p2- p1=F若是平板或圆球在气流中就不可能产生升力。
汽轮发电机组和水轮发电机组的区别
汽轮发电机组和水轮发电机组的区别导读：万贯五金机电网小编为大家介绍汽轮发电机组和水轮发电机组的区别。
水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。
水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。
为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的一种小型发电设备。
汽轮发电机组与汽轮机配套的发电机组。
为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。
特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机组都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来，汽轮发电机组的最大容量已达到130～150万千瓦。
从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机组发展史上产生一个新的飞跃。
水轮发电机组由水轮机驱动的发电机组。
由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。
通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构。
我国百万千瓦级以上核电汽轮机组现状及发展
我 国的核 电发展 技 术路 线确 定 为 ： 通过 国际 合作 ， 引进 第 三代 百万 千 瓦压 水 堆核 电站工 程 的 设计 和设备 制造技术 ， 过 消化 吸收 ， 到世界 级 通 达
ｉ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｒ ｉ ａ ｕｆ ｃｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｍ ｉ ｕ ｂ ｎｅ ｍ ｎ ａ ｕｒ ｓ ｏｆ Ｃｈｉ ｎａ． Ｔｈｉ ａｙ ｓ ｒ ａ ａ ｒ ｆ ｒ ｃ ｏｒ ｓ ｌ— ｖ ｌ ｍ ｅ ｆ ｅ ｓ ｍ ｅ ｖｅ ｓ ｅ ｅ ｅｎ ｅ ｆ ｅ ｆｄｅ ｅ ｏｐ ｎｔ ｏ ｎ ｗ ｎｕ ｌ ａ ｏｗｅ ｕ ｂｉ ｓ ｃｅ ｒｐ ｒ ｔ ｒ ｎｅ ．
摘 要 ： 随着 国家 能 源 政 策 的调 整 ， 国 的核 电建 设 已步 人 积极 发展 阶段 。介 绍 了 国 内 几 种 百 万 千 瓦 级 我
以上 核 电机 组 的 参 数 、 量 和 特 点 ， 对 百万 千 瓦级 核 电 汽 轮 机 的 特 点 进 行 了 分 析 ， 绍 了 国 内 三 大 主 机 厂 容 并 介 的核 电汽 轮 机 汽 缸 、 子 、 转 叶片 等 关 键设 备 的 型式 特 点 ， 自主开 发 新 机 型 提 供参 考 和启 发 。 为
关 键 词 ： 电汽 轮 机 ； 缸 ； 子 ； 片 ； 点 核 汽 转 叶 特
中 图分 类 号 ： ＴＭ６ ３ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ １０ ６ ２ １ ） ５０ ０ — ６ １ ７ － ８ Ｘ（ ０ ０ ０ — ３ ９０
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。
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电厂净功率为发电机输出电功率扣除厂用电功率。 厂用电包括反应堆冷却剂泵，给水泵以及其他各种 机械、设备的动力消耗，一般占发电机输出功率的4 ％一8％。
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四、核电厂的热经济指标
3．汽耗率d0 定义为汽轮发电机组发出1kw.h电力所消耗的蒸 汽量。汽耗率是汽轮发电机组的一项重要经济性 指标。
汽轮发电机组设备的组成图
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核汽轮机组的布配形式
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大亚湾核电厂的汽轮机基本参数
2、结构形式（分类）及流程 现代核电厂普遍采用一体化的汽水分离再热器。 按结构型式，汽水分离再热器有卧式和立式的两 种。美国、法国、日本等国采用卧式，而德国、 俄罗斯则采用立式。 （1）卧式汽水分离再热器 每台机组配置两台汽水分离再热器，分别置于汽 轮机低压缸的两侧。大亚湾核电厂的汽水分离再热
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四、核电厂的热经济指标
4、汽耗量D。 汽耗量定义为汽轮发电机输出额定电功率 Pe所需要的蒸汽流量。
5、热耗率q0 热耗率定义为发电机每输出1kw．h电能所 消耗的热量。
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四、核电厂的热经济指标
6、热耗量Q。 热耗量定义为汽轮发电机组输出额定电功 率Pe所消耗的热量，即 7、核燃料消耗率和年消耗量 核燃料消耗率定义为每发1kw．h电能所耗 的核燃料，可表示为
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四、核电厂的热经济指标
（二）主要热经济指标 1．电厂毛效率ηel 电厂毛效率定义为发电机输出电功率Pe与反 应堆热功率PR之比(二者均以kw为单位)， 即:
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12Байду номын сангаас
四、核电厂的热经济指标
2．电厂净效率ηnet 电厂净效率定义为电厂输出净功率与反应堆热功率 之比.
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课堂作业
1、核汽轮机组的布配形式主要有哪几种？ 2、核汽轮机组的一般特点的哪些 ？ 3、现代核电厂的汽水分离再热器的类型有 哪两类？分离器作用是什么？ 4、核电厂核燃料消耗率的定义和公式是什 么？ 5、大亚湾核电厂的汽轮机型式、基本参数 是什么？
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二、核电厂汽轮机的特点
（一）核汽轮机组的一般特点 1．蒸汽参数低： （1）反应堆冷却剂温度提高的潜力已很小(堆芯出 口平均温度一般不超过330℃)；二回路蒸汽一般 为5MPa一7MPa的饱和汽； （2）汽耗率约比常规电厂高一倍； （3）与高参数汽轮机相比，低压缸发出的功率较 大；低压缸的效率对整机的效率影响大。 （4）排汽速度损失对效率有较大影响，这要求增 大排汽流通截面以降低排汽速度。
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（一）核汽轮机组的一般特点
2、体积流量大：由于蒸汽参数低，蒸汽可用比焓 降小，加之为了降低投资将单机功率取得很大， 这都导致核汽轮机组的体积流量大，因而对核汽 轮机配置和结构有以下要求： (1)600 MW一800MW以上核电机组高压缸也做成 双流； (2)通常只设高压缸和若干低压缸，不设中压缸； (3)低压缸体积流量大，要求增加排汽口数和排汽 截面以及采用更长的未级叶片。
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三、汽水分离再热器
一、作用： ① 为保证汽轮机安全运行，提高低压缸内效 率，在高、低压缸之间设置汽水分离再热器，
使进人低压缸的蒸汽具有一定过热度，从而使 低压缸排汽湿度达到可接受水平。
②
汽水分离再热器对核汽轮机组的经济性与 可靠性具有重要意义。
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三、汽水分离再热器
器结构图。，主要参数
（2）立式汽水分离再热器
图
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四、核电厂的热经济指标
（一）提高核电厂的热经济性的主要途径 1)提高热力循环的平均吸热温度； 2)降低平均放热温度； 3)减少传热温差； 4)减少管道、系统中的节流损失及散热损失； 5)提高热功转换机械设备（汽轮机、泵等）效 率。
章核电站汽轮发电机组
主要内容
一、核电厂饱和蒸汽汽轮机的总体配置
二、核电厂汽轮机的特点 三、汽水分离再热器 四、核电厂的热经济指标
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一、核电厂饱和蒸汽汽轮机的总体配置
①
② ③ ④
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。核 汽轮机组的布配形式主要有*：图 单轴四缸四排汽口型式； 单轴四缸六排汽口型式；大亚湾核电厂采用 单轴五缸六排汽口型式； 单轴五缸八排汽口型式。
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（一）核汽轮机组的一般特点
3、核汽轮机组多数级工作在湿汽区 饱和汽轮机组需采取除湿措施，以提高效率和保障安全 运行。高压缸中的湿度是核汽轮机特有的，高压缸内除 湿、水滴分布等问题尚需进一步研究。 4、采用汽水分离再热 由于新蒸汽是饱和汽，膨胀后即进人湿汽区，为保证 汽轮机安全经济运行，在蒸汽经过高压缸后．对高压缸 排汽进行汽水分离再热，以保证低压缸的效率和安全性。 因而，饱和汽轮机组无例外地设有汽水分离再热器，这 也是与火电机组的重要区别之一。
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（二）核汽轮机组的转速选择
目前，世界上核电厂汽轮机有全速(3000 r/min， 3600 r/min)和半速(1500 r/min，1800 r/min)之分。 电网频率50 Hz的国家全速和半速分别为3000 r/min和1500 r/min。德国，英国和俄罗斯电网频 率均为50 Hz。 电网频率60 Hz的国家全速和半速分别为3600 r/min和1800 r/min。美国电网频率为60Hz。
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（一）核汽轮机组的一般特点
5、易超速 由于核汽轮机组多数级工作在湿蒸汽区，通流 部分及管道表面覆盖一层水膜，导致机组甩负 荷时，压力下降，水膜闪蒸为汽，引起汽流速 骤增，这是核汽轮机组易超速的主要原因。 为防止超速，采用下列措施： (1)完善汽轮机的去湿和疏水机构，减少部件和通 道中凝结水。 (2)在汽水分离再热器后蒸汽进入低压缸前的管道 上装备快速关闭的截止阀。