核电汽轮机与火电汽轮机比较分析 程士博
某核电厂主蒸汽系统差异分析

某核电厂主蒸汽系统差异分析蒸汽系统是核电厂发电过程中十分重要的一部分,其功能是将核反应堆产生的热量转化为电能,同时,还要保证系统的可靠性和安全性。
但由于不同型号的核电厂存在一定的设计差异,导致其蒸汽系统存在一些差异。
本文将对某核电厂主蒸汽系统的差异进行分析。
某核电厂主蒸汽系统由锅炉、汽轮机和冷凝器组成。
锅炉是产生蒸汽的设备,其主要由水冷壁管、膨胀节等组成,而汽轮机则是将蒸汽转化为机械能的设备,其由高压缸、中压缸和低压缸组成。
冷凝器则是将汽轮机排出的低温低压蒸汽进行冷凝和凝结的设备,其通常由水箱、蒸汽箱和冷却水组成。
首先,某核电厂的锅炉采用了水冷壁式锅炉,该设计可以充分保证锅炉壁面的冷却效果,增加蒸汽出口的质量和稳定性,并且还可以减少氧气对金属的腐蚀作用,延长设备的使用寿命。
与之相比,一些其他型号的核电厂采用了光管垂直式锅炉,其具有结构简单、制造成本低等优点,但在氧气腐蚀和壁面冷却效果方面存在一定的不足。
其次,某核电厂的汽轮机采用了3缸式设计,即高压缸、中压缸和低压缸分别独立设置。
该设计可以降低各缸受到的温度差异,提高蒸汽逐级膨胀的效率,并且还可以缓解高压下膨胀能对叶片造成的损伤。
相比之下,另外一些核电厂的汽轮机采用了2缸或单缸式设计,其较难兼顾高效率、高可靠性和安全性的要求。
最后,某核电厂的冷凝器采用了2个螺旋板式冷凝器连接的设计,该设计可以增加冷却水与蒸汽的接触面积,提高冷凝效率,并且还减少了设备占地面积和重量。
相比之下,另外一些核电厂的冷凝器采用了传统的直接冷凝器或增强型冷凝器,其在冷却水使用效率和降温效率方面存在一定不足。
综上所述,某核电厂主蒸汽系统的差异主要体现在锅炉、汽轮机和冷凝器设备的设计上。
该设计可以充分考虑到设备的质量和稳定性、高效率、高可靠性和安全性等方面的要求,为核电厂的发电提供了稳定可靠的保障。
核电汽轮机与火电汽轮机比较分析

核电汽轮机与火电汽轮机比较分析摘要:在本篇文章中,主要从热力设计、结构性能和材料选择等多方面入手,全面论述了核电汽轮机和火电汽轮机之间存在的不同之处。
关键词:核电汽轮机;火电汽轮机;比较差别现阶段,伴随着社会经济的不断发展,核电领域运行进程逐渐加快,在这一背景下,人们逐渐加大了对核电方面的重视程度,对于核电以及火电来讲,两者均是借助汽轮机达到发电操作目的的,不过从核电汽轮机设计、制造以及安全等环节进行分析,和火电汽轮机相互比较来看还有着诸多的不同之处。
基于此,本文结合核电汽轮机以及火电汽轮机运行特征,全面分析以及探讨了两者之间存在的各项差别,得出结论,以此为后期核电汽轮机以及核电厂稳定运行提供良好依据。
1.对于核电汽轮机组特征的论述当核电站运行期间,因为和核电汽轮机相互配套的反应堆湿蒸汽参数处于较低的状态,同时单回路类型的工具有着独特性特征,放射现象极为明显,因此从目前汽轮机系列中分离出了核电汽轮机。
通过相关探究得出,核电汽轮机组具备的特征一般表现在以下几方面。
其一,蒸汽参数不高,有着非常大的湿度。
首先,带有湿润度的饱和蒸汽压力大约是4.0~7.0MPa,湿度大约表现为0.40%左右,温度不超出300℃,该项参数远远低于常规类型的火电汽轮机。
常规火电机组中包含的蒸汽一般处于过热蒸汽现象,通常是处于低压缸末几级中出现湿蒸汽现象。
而核电汽轮机的过热现象则是在低压缸前几级状态下体现出来,剩下的部分呈现出了饱和状态之下的湿蒸汽情况。
其二,不管是进汽数量还是容积流量等,都是非常大的,因为核电汽轮机初参数不高,有效焓降只占据常规火电汽轮机的一半比例,使得相同功率的机组中核电汽轮机进气量上升,在火电机组中占据了较高比例,并且疏水量也逐渐提高,容积流量扩大。
其三,单机功率非常大,可以有效承载相关负荷。
从核电站实际运行情况来看,存在着运行费用较低以及投资成本非常高的现象,因此可以将核电汽轮机设计成非常大的功率,可以有效承载着电网中的相关负荷。
CPR1000核电机组与常规百万机组主要电气设备选择差异分析

CPR1000核电机组与常规百万机组主要电气设备选择差异分析胡庆来【摘要】重点列举CPR1000核电机组与常规百万机组在电气设备参数选型和配置方面的区别,通过分析和比较其造成差异的原理,说明其在设备选型上的主要差异点,从而为今后的百万机组电气设备选型设计提供借鉴.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P74-78)【关键词】核电机组;接地故障电流;柴油机;真空断路器;电容电流【作者】胡庆来【作者单位】中南电力设计院,湖北武汉430071【正文语种】中文【中图分类】TM611;TM623目前,世界上已建核电机组中,压水堆是目前核电厂中采用的主要堆型,并且基本都是百万千瓦级机组。
压水堆最显著的特点是结构紧凑且经济性较好。
我国核电技术的引进就是从法国法玛通公司M310压水堆机组开始的,我国核电技术人员在对国外核电技术进行消化、吸收的同时,又自主进行了大量研发和创新工作。
其中CPR1000方案就是由中广核集团推出的,在立足于国内已有技术基础上,通过不断改进形成的中国大型商用压水堆技术方案,在国内习惯上将此种技术称为二代加[1]。
CRP1000核电技术已成为国内目前的主流技术方案,也是目前国内自主化水平、安全性、可靠性、经济性等各方面最具竞争力的核电技术方案,目前正在建设的岭澳核电站二期2×1 000 MW、辽宁红沿河核电站一期工程4×1 000 MW、广西防城港一期2×1 000 MW、广东阳江一期工程4×1 000 MW等诸多工程均采用CPR1000技术方案。
鉴于CPR1000核电机组技术目前在国内的广泛使用和普遍代表性,本文将重点对CPR1000型机组和常规百万机组(目前主要指常规百万火电机组)在设备选型和参数上面的差异进行分析,为将来在电厂领域开展设计工作提供一些借鉴。
1 发电机与发电机出口设备CPR1000核电机组在汽轮发电机选型和设备参数总体上与常规的百万机组类似。
核电汽轮机安装总结及分析

核电汽轮机安装总结及分析发表时间:2020-04-08T03:02:14.611Z 来源:《福光技术》2019年34期作者:付晴[导读] 核电厂汽轮机与普通火电汽轮机,两者无论在理论、结构,还是在设计、运行等方面均基本类似。
[1]福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:介绍了国内汽轮机的情况,以福清核电三期工程汽轮机安装为例,进行全面总结分析。
从各关键质量点监督、防异物控制两个方面进行质量保证,详细介绍了扣缸发现异物、找中数据不合格、高中压缸体下沉三个偏差,并进行分析处理。
按照设计及规范要求执行,才能保证安装质量,为后续同类型机组提供良好经验。
关键词:汽轮机;安装;核电;总结1概述经过 100 余年的发展,汽轮机已广泛用于燃煤发电、核能发电、蒸汽 - 燃气联合循环发电、地热发电和太阳能集热发电等领域。
我国1995 年开始生产第一台中压 6MW 汽轮机,20 世纪 70 年代开始生产超高参数、具有中间再热的 125、200MW 及亚临界 300MW 汽轮机。
进入 21 世纪,随着我国电力工业步入快速发展轨道,国内三大汽轮机制造厂,通过引进国外先进技术,在设计、制造等方面有了长足进步,生产出 600MW 等级和 1000MW 超(超)临界汽轮机。
核电厂汽轮机与普通火电汽轮机,两者无论在理论、结构,还是在设计、运行等方面均基本类似。
[1]福清核电三期工程汽轮机是东方电气自主研发设计的单轴、半转速、中间再热、三缸四排汽、多级冲动凝汽式 1000MW 等级汽轮机,汽轮机组由一个流道对向的高中压缸和两个双流双排汽的低压缸组成。
其重要参数如表 1 所示。
该汽轮机从轴承就位到首次投盘车共用时15 个月,需从质量控制、重要偏差分析等进行总结分析。
表 1 汽轮机主要参数2质量控制汽轮机安装验收过程中,在全程跟踪的基础上实现了对汽轮机安装过程及关键数据验收两方面的有效管控,主要通过“关键质量点监督”、“防异物控制”等措施对汽轮发电机组的安装质量进行把控。
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
某核电厂主蒸汽系统差异分析

某核电厂主蒸汽系统差异分析
首先,核电厂的蒸汽系统主要由锅炉、汽轮机和再热器等组成,而不同型号的核电厂
中这些组成部分的类型、结构和技术指标均存在差异。
以锅炉为例,在不同型号的核电厂中,其燃煤方式、发热面积、蒸汽温度和压力等技术参数差异很大,对于蒸汽系统的运行
特性也会产生显著影响。
此外,汽轮机的出力、速度、排汽压力等技术参数也存在不同,
进一步影响了整个蒸汽系统的稳定性和安全性。
其次,核电厂蒸汽系统中可能存在的差异因素还包括供气和补水等。
不同型号的核电
厂供气和补水工艺也存在差异,出现在供气压力、补水量以及补水方式等方面。
这些差异
对于蒸汽系统的工况调整、水质控制和排放规范等方面都存在显著的影响。
最后,不同型号核电厂在蒸汽系统的设计、制造和安装等方面也可能存在差异。
特别
是在较老型号的核电厂中,由于技术条件的限制,原始设计和安装常常存在不足甚至缺陷,给蒸汽系统的运行带来了不小的风险。
而在更新换代的型号中,由于技术的不断创新和改进,蒸汽系统的设计和制造水平也得到了进一步提高,使得蒸汽系统的运行安全性和效益
更加稳定。
因此,针对不同型号核电厂蒸汽系统的差异特点进行分析和掌握,可以为核电厂的运
行管理和技术维护提供有益的参考和借鉴,也有利于更好地保障核电厂的运行安全和发电
效益。
核电汽轮机与火电汽轮机比较分析

1 核 电汽轮机 与常规火 电汽轮机 的差异
核电汽轮 机的结构 和原理基本 上与火 电汽 轮机相 同, 在 系统组成 与设计上也 大致相似 , 但在设备 的设计 方面却存 在
汽轮机 的进 汽量是火 电机组的 2 , 积流量则为 4倍 一 倍 而容
6倍 。蒸 汽的容积流量增 大 , 这就要 求核 电机组 的通流面积
( 尔滨汽轮机厂有限责任公 司, 尔滨 10 4 ) 哈 哈 5o 6
摘要 : 通过 与火电汽轮机在热力设计 、 结构特性 、 材料 选用 和运 行等方 面的 比较 分析 , 阐述 了核 电汽 轮机的设计 特
点 以及 与火 电汽轮机 的差别 。 关键词 : 汽轮机 ; 比较 ; 差别 分 类号 :K 6 T 29 文献标识码 : B 文章编号 :0 15 8 (06)600 -3 10 -8 4 20 0 - 40 4
Ke r s t r i e c mp rs n; i e e c y wo d :u b n ; o a io d f r n e
1 1 核 电汽轮机热 力设计参本 热 力参 数 的 差剐 ..
-
压水 堆核 电机组与火 电机组相 比初参数 低得多且 湿度 在核 电站 中由于与核 电汽轮 机配套 的反应堆湿 蒸汽参 数低 , 以及单回路的工 质具有 放射 性等特 点 , 以把 核 电汽 所 轮机从现有汽轮机 系列 中分 出来 。
10 3 39 .4 /6
2 4 O5
9 85 7 .
1 12 蒸 汽 热 力 过 程 的 差 别 ..
力6 4 MP . 1 a的饱和蒸 汽 的膨胀 过 程曲线 , B表 示蒸 汽在 高 A 压缸中的膨胀 , 在高压缸作功后排入汽水分离 再热器进行去 湿再热后达到过热点 c。 然后进 入低压缸 膨胀线段 C 图中 E, 仅有低压缸 中( D段 ) C 前几级处 于过热蒸 汽状态 , 大部分处
核电汽轮机与火电汽轮机比较分析

核电汽轮机与火电汽轮机比较分析摘要:近年来,我国的核电事业获得了较大的发展,人们对于核电也具有了更高的关注度。
同火电相同,核电在具体工作当中也通过汽轮机的使用发电,但两者在较多方面也存在着一定的不同。
在本文中,将就核电汽轮机与火电汽轮机进行一定的研究与比较。
关键词:核电汽轮机;火电汽轮机;比较分析1引言在近年来科学技术不断发展的过程中,我国的核电事业获得了较为快速的发展,较多的核电站得到了建设。
为了能够更好的掌握核电站运行特点,做好同火电汽轮机间的比较可以说是一项重要的工作,需要能够做好分析比较。
2核电、火电汽轮机比较2.1结构特性对于核电、火电汽轮机来说,两者在设计结构方面存在一定的差异,其主要体现在:第一,外形尺寸。
同火电汽轮机相比,核电汽轮机具有更大的比容以及进气参数,具体进气容量同功率相同的火电汽轮机相比要大出一倍。
该种情况的存在,则使得汽轮机在阀门、气缸尺寸以及进气管方面都要大于常规的汽轮机,且同一般汽轮机相比在高压缸叶片长度方面也具有更长的特点。
而在功率相同的情况下,同火电汽轮机相比,核电汽轮机具有更长的末级叶片,同时具有更大的排气面积以及外形尺寸;第二,汽水分离。
对于核电汽轮机而言,其工作蒸汽类型为饱和蒸汽,蒸汽在经过高压锅做功后,则将产生较大的排汽湿度。
如果在运行当中将该蒸汽直接排入到低压缸当中,则将在侵蚀汽轮机零部件的情况下使其发生损坏。
在该种情况下,为了能够对汽轮机低压缸的蒸汽湿度进行降低,即需要对低压缸蒸汽温度进行提升,在使汽轮机具有一定过热度的基础上获得更高的热力循环效率,同时也是对于低压缸工作条件以及运行环境的积极改善。
同时,在其高低压缸位置具有汽水分离器的设置,以此避免湿蒸汽对零部件造成损坏或者腐蚀;第三,进气截止阀。
对于核电汽轮机来说,其具有较大的比容以及较低的进汽参数,对此,在管道以及高压缸内将存在大量的水与蒸汽,如设备在运行当中发生甩负荷或者机械故障问题,此时主汽阀则将自动关闭,并因此具有更低的压力。
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核电汽轮机与火电汽轮机比较分析程士博
摘要:随着我国社会经济的不断发展和科学技术水平的不断提高,对能源的过
度消耗已成为当前制约社会经济发展进步的重要因素。
因此,开发利用新能源,
已成为社会经济发展建设的重要内容。
其中,对核能源的充分利用,已新能源研
发利用的重要成果,对我国社会经济发展建设,具有非常重要的意义。
核电汽车
轮机是核电站建设运行过程中的重要组成部分,与传统的火电汽轮机相比,核电
汽轮机具有更加明显的独特性,与常规火电汽轮机存在着明显的差异。
而核电汽
轮机的利用,对我国核电的发展建设,具有非常重要的影响。
本文对核电汽轮机
与火电汽轮机进行全面的比较分析,系统阐述核电汽轮机的设计特点以及其与火
电汽轮机之间的差别,为我国核电的发展建设,提供可靠的建议。
关键字:核电;汽轮机;火电轮机
核电汽轮机在核电站的建设运行过程中,发挥着非常重要的作用,是核电站
中不可替代的重要组成部分。
在核电站的运行过程中,与核电汽轮机相配套的反
应堆存在湿蒸汽参数低的问题。
此外,单回路工质存在放射性问题等等,受到这
些问题的影响,核电汽轮机与一般的汽轮机具有较大的区别,不能简单的归为一类,需要将核电汽轮机单列出来,单独进行分析。
1、核电汽轮机与一般常规火电汽轮机之间的区别
在结构和设计原理、系统组成与设计方面,核电汽轮机与常规火电汽轮机基
本相同,但在设备的设计方面,两者之间却存在着极大的差异。
在热力参数、结
构特性、设计细节、材料以及运行维护方面,核电汽轮机与常规火电汽轮机存着
极大的差别,这也是两者之间最主要的差别[1]。
2、与一般常规火电汽轮机相比核电汽轮机的主要特点
2.2核电汽轮机热力设计参数的特点
2.1.2热力参数
和常规火电汽轮机相比,压水堆核电机组的初参数明显要低得多,而且具有
更大的湿度。
其主蒸汽机是略带湿度的饱和蒸汽。
在同等功率下,核电机组的有
效焓降是常规火电汽轮机的50%左右,而总焓降只有火电机组的3/2左右。
和常
规火电汽轮机相比,核电汽轮机的汽耗更大,因此疏水量也更大。
在进汽量方面,同等容量之下,核电汽轮机的进汽量更大,是火电机组的2倍左右,容积流量能
够达到4到6倍。
由于进汽量、容积流量的增大,要求核电机组必须要具有比火
电机组更大的蒸汽流通面积,才能够确保核电汽轮机的正常运行[2]。
2.1.2蒸汽热力过程
常规火电机组只有在低压缸末几级时,才处在湿蒸汽状态,在其他条件下,
都处于过热蒸汽状态。
而核电汽轮机则与之不同,在低压缸前几级的条件下,是
处于过热状态,而在其他条件下,则是处于饱和线之下的湿蒸汽状态,两者具有
明显的差别,这也是核电汽轮机区域别常规火电机组的主要特点之一。
2.1.3调节方式
在调节方式方面,喷嘴调节配汽方法是大容量常规火电汽轮机最常用的一种
调节方式。
而核电机组由于具有流量大、参数低的特点,在此在调节方式上采用
的是节流调节。
这种节方式能够有效防止蒸汽“凝结激波”的形成,而带比喷嘴配
汽具有更高的效率。
2.2核电汽轮机热力系统构成的特点
饱和汽轮机典型热力系统图
在热力系统结构中,核电汽轮机主要使用饱和蒸汽,使用高压缸进行排汽,
有效防止蒸汽腐蚀汽轮机叶片。
除此之外,为了有效降低进入低压缸蒸汽的湿度,同时提高温度,在核电汽轮机的高、低压缸之间,需要设置汽水分离再热器,有
效优化低压缸的工作环境,进一步降低蒸汽腐蚀,从而保证机组的正常运行。
下
图为饱和汽轮机典型热力系统图。
2.3核电汽轮机通流设计的特点
2.3.1动叶片强度
核电汽轮机的动叶片具有更高的安全性,在动叶片的设计过程中,不仅使用
了更好的材料,其设计标准也更加严格。
除此之外,还将动叶片和转子轮缘的静
应力限制在一个较低的水平,在保证其运行的安全性。
考虑到核电汽轮机蒸汽腐
蚀情况比火电汽轮机更严重,因此动叶叶根和要槽具有更低的许用应力。
2.3.2两相流
在两相流方面,由于核电汽轮机湿度大,因此当蒸汽从过热膨胀进入饱和区时,会出现过冷现象,产生剧烈凝结。
因此和常规火电汽轮机相比,其两相流的
影响更大。
所以在设计动叶片时,要充分考虑这一因素[3]。
2.3.3去湿结构
由于核电汽轮机的湿度更大,因此为了降低湿度对叶片的影响,必须要应用
去湿结构。
一般有三种去湿结构,即末三级动叶顶部应用蜂窝汽封;末三级动叶
进汽边焊司太立合金片以及适当加大末几级动、静叶片的轴向间距,都能够有效
减少水汽,保证核电汽轮机的运行安全。
2.4核电汽轮机结构特点
由于核电汽轮机比常规火电汽轮机具有更大的容积极流量和更低的初参数,
因此需要更大的流通能力排汽面积。
在汽缸设计方面,需要多应用一个高压南区
以及2到3个低压缸,同时低压缸的尺寸与重量,都要大于常规火电汽轮机。
在
阀门设计方面,核电汽轮机通常采用主汽-调节联合阀结构,在尺寸、重量以及阀
门口径方面,都大于火电汽轮机。
2.5核电汽轮机材料选用的特点
2.5.1高压缸
设计高压缸时,既要考虑高压缸的强度性能,同时根据核电汽轮机的特点,
又要考虑抗腐蚀因素。
此外,高压缸的材料最好还要具有良好的防止脆性断裂性能。
除此之外,隔板套、内外汽封等部件的材料可以选用不锈钢ZG0Cr13Ni4Mo,这种材料的性能更加优越,在核电汽轮机运行状态下具有较好的适应性,能够有
效保证核电汽轮机的安全性能。
2.5.2低压缸
在设计核电汽轮机的低压缸时,由于其进汽参数与常规火电汽轮机相似,因
此无需选择特殊材料,与常规火电汽轮机一样即可。
一般来说,低压缸的材料为
碳钢。
2.5.3蒸汽管道
位于主汽阀与高压缸之间以及低压缸进汽处的蒸汽管理,其蒸汽湿度较低,
一般不超过0.5%,因此该处蒸汽管道的材料为碳钢材料。
而高压缸排汽到MSR
冷段再热管以及接汽管道处的蒸汽湿度较大,因此采用具有较好的防止水蚀的
21/4CrMo合金钢材料[4]。
结束语
在对核电汽轮机和火电汽轮机进行系统的比较分析之下,可以明显发现两者之间的差异。
从而为提高核电汽轮机技术,提供更多可靠的参考依据,对我国核电事业的发展建设,具有非常重要的现实意义。
参考文献
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