核电汽轮机特点

1、1核电汽轮机的特点核电汽轮机的特点 内内 容容一、热力参数特点一、热力参数特点二、机与堆的容量匹配二、机与堆的容量匹配三、全速机与半速机三、全速机与半速机四、小结四、小结2一、热力参数特点1. 参数低，焓降小，效率低，流量大 堆内温度低参数低焓降小，流量大 新汽流量比值更大：有10%左右用于再热 汽耗，t/kwh:火电3，核电5.52. 带基本负荷，满负荷时效率最重要 定期换料，追求目标是最大功率 燃料价格低廉 采用节流调节参数总焓降新汽量排汽量 项目种类C/C/barKJ/kgT/hT/h排汽量 新汽量通流效率核电 600MW280/265/64.51130331017850.540.84火

2、电 600MW537/537/1671710180010800.600.89比 值0.6601.841.650.900.94节流调节与喷嘴调节比较节流调节与喷嘴调节比较节流调节喷嘴调节3一、热力参数特点（续）一、热力参数特点（续）3. 3. 湿蒸汽影响湿蒸汽影响 HPHP在湿区：进口湿度（在湿区：进口湿度（0.2-0.4)%0.2-0.4)%，出口湿度（，出口湿度（12-1512-15）% % 低压出口湿度比火电大：火电（低压出口湿度比火电大：火电（6 68 8）% %；核电（；核电（10101212）% % HPHP流速低，蒸汽密度大，水滴为雾状，对叶片损伤小；内压外压，浸蚀流速低，蒸汽密度

3、大，水滴为雾状，对叶片损伤小；内压外压，浸蚀 接合面，用不锈钢或堆焊接合面，用不锈钢或堆焊 闪蒸闪蒸易引起超速易引起超速 两相流研究：两相流研究：HPHP效率；效率；LPLP去湿去湿 湿蒸汽对效率的影响：湿度，粒度湿蒸汽对效率的影响：湿度，粒度 经验公式：经验公式：),1 (),1 (aLLPLPaHHPHPXKXK600MW高高中中压压平平均均效效率率低低压压效效率率亚亚临临界界火火电电0.880.900.880.90核核电电0.820.850.850.876 . 04 . 0Hk0 . 17 . 0LK43. 湿蒸汽影响湿蒸汽影响 速度三角形速度三角形HPLP水滴蒸汽53. 3. 湿蒸汽影

4、响湿蒸汽影响 子平面两相流子平面两相流6二、机与堆的容量匹配二、机与堆的容量匹配1. 1. 各种负荷定义（据各种负荷定义（据IECIEC） 额定负荷（额定负荷（NRNR）= =最大连续出力（最大连续出力（MCRMCR） 条件：额定参数，保证热耗，非条件：额定参数，保证热耗，非VWOVWO，在寿命期内可无，在寿命期内可无限制运行。限制运行。 最大负荷最大负荷 条件：条件：VWOVWO，额定参数（对火电可否超压按合同），可，额定参数（对火电可否超压按合同），可在冬季运行，只保证可靠性，功率和热耗供参考。在冬季运行，只保证可靠性，功率和热耗供参考。 经济连续负荷（经济连续负荷（ECRECR） 可能在

5、可能在NRNR（汽轮机设计工况）；可能在（汽轮机设计工况）；可能在VWOVWO（无节流损（无节流损失），也可能失），也可能NRNR。看用户有无特殊需要。看用户有无特殊需要。7二、机与堆的容量匹配（续）二、机与堆的容量匹配（续）2. 2. 常规火电：炉跟机常规火电：炉跟机 各种裕量各种裕量 夏天保证夏天保证NR NR （3-53-5）% % 机组老化机组老化 （2-32-3）% % （6 61010）% % 制造误差制造误差 （1-21-2）% % 裕量的三种留法裕量的三种留法 功率功率流量流量初压，面积初压，面积 10%10%通流面积：简单，效率低通流面积：简单，效率低 5%5%通流面积，通流

6、面积，5%5%超压：效率高，但锅炉等高压部件价格超压：效率高，但锅炉等高压部件价格 只留只留5%5%通流面积通流面积 俄、中用俄、中用10%10%面积；美、日两种均可，按合同；欧洲习惯只用面积；美、日两种均可，按合同；欧洲习惯只用5%5%面积。面积。 10%10%与与5%5%比较比较 10%10%：全寿命期可发：全寿命期可发NRNR， ，储备容量大。，储备容量大。 5%5%：与上相反。：与上相反。 NR82. 常规火电：炉跟机（续）常规火电：炉跟机（续） 10%裕度裕度5%裕度裕度储备容量：储备容量：AHKGCA，8.8%储备容量储备容量AEFCA，3.8%共同点：共同点：A、B、C点不动，裕

7、量向上移，即锅炉供汽点不动，裕量向上移，即锅炉供汽 。冬 平均 夏冬 平均 夏9 按按SG给出的参数给出的参数设计汽轮机，设计汽轮机，B点点为额定功率，为额定功率， SG无流量裕量，也不能超压，夏天无流量裕量，也不能超压，夏天发不出额定功率。如要求夏天达到发不出额定功率。如要求夏天达到额定功率，则额定功率，则NR必须降低（必须降低（B ）。）。 SG可留一定面积余量，防止堵管。可留一定面积余量，防止堵管。 汽机自身可留一定面积裕量，只是汽机自身可留一定面积裕量，只是防止设计和制造误差。防止设计和制造误差。 堆功率：可以保证。堆功率：可以保证。 如承担一次调频，必须减负荷运行如承担一次调频，必须

8、减负荷运行。二、机与堆容量匹配（续）二、机与堆容量匹配（续） 3. 核岛无裕量，机跟堆核岛无裕量，机跟堆 0 . 1N冬 平均 夏10 按给定参数计算按给定参数计算NR ST留留5%面积余量（含制造误差）面积余量（含制造误差） 夏天可发夏天可发NR ST在冬天在冬天VWO工况最大功率工况最大功率1.05NR 1+1.05 电机功率电机功率 = 汽机最大功率汽机最大功率 如果汽机制误差确有如果汽机制误差确有23%（通流面（通流面积），大修时可更换若干高压隔板积），大修时可更换若干高压隔板进行调整进行调整 可参加一次调频可参加一次调频二、机与堆容量匹配（续）二、机与堆容量匹配（续）4. 核岛有裕量

9、，核岛有裕量，5%，必要时可用，必要时可用冬 平均 夏11三、全速机与半速机三、全速机与半速机1. 为何出现半速机为何出现半速机三个限制三个限制 余速限制余速限制 强度限制强度限制 轴数限制：一般不大于轴数限制：一般不大于6排汽速度，m/s余速损失，kj/kg火电2303002645核电2102802239目前可用 叶高，m转速钢钛30000.901.15 1.101.30全速36000.700.900.91.1015001.21.5半速18001.01.3火电火电600MW火电火电1200MW核电核电1000MW核电核电1000MW12三、全速机与半速机（续）三、全速机与半速机（续）2. 全

10、速机与半速机的应用范围全速机与半速机的应用范围13三、全速机与半速机（续）三、全速机与半速机（续） 3. 半速机技术特点半速机技术特点 长叶片设计长叶片设计 由性能良好的全速机模化而来，如由性能良好的全速机模化而来，如1450mm来自火电来自火电725mm长叶片。长叶片。 可靠性可靠性圆周速度小，应力圆周速度小，应力 ，耐水涮性能好。，耐水涮性能好。 长叶片顶部长叶片顶部M ，叶型效率高。，叶型效率高。全全速速，945半半速速，1450下下降降值值，%U，m/s409.8330.719.3U210-416.7910.9334.914 转子结构转子结构 ALSTOM 焊接焊接Seimens 套装

11、套装东芝、日立东芝、日立 整锻整锻15 高压部分：为抵消轴间推力，一般采用分流高压部分：为抵消轴间推力，一般采用分流16 ALSTOM采用特殊设计：高中压合缸采用特殊设计：高中压合缸17 制造制造关键是转子关键是转子（1）需要大设备）需要大设备 转子车转子车3.5m，长长12m 轮槽铣（轮槽铣（A，S）承重承重180t，叶根宽叶根宽350mm 高速动平衡机高速动平衡机 200t 转子焊接设备（转子焊接设备（A） 长叶片制造长叶片制造模锻或机加工模锻或机加工（2）运输）运输 LP外缸外缸长长宽宽高高13（一分为三）（一分为三）510 LP转子，去末级转子，去末级直径直径5m 发电机内定子发电机内

12、定子重量重量310t 冷凝器模块冷凝器模块 18 ALSTOM半速机发展规划半速机发展规划1500rpm叶片号94128144叶片长度 L，m1.451.771.85排汽面积 F，m219.225.828.8平均直径 D，m4.214.644.96圆周速度 U，m/s330.7364.4389.61800rpm叶片号6589叶片长度 L，m1.2081.475排汽面积 F，m213.418.0平均直径 D，m3.513.86圆周速度 U，m/s330.7364.4 注：1500rpm 和 1800rpm 为模化关系19 全速机与半速机比较全速机与半速机比较 只有在混合区才存在此问题只有在混合区

13、才存在此问题 从用户观点出发，只要效率高，可靠性好，价格合理即可。从用户观点出发，只要效率高，可靠性好，价格合理即可。 岭澳的特殊情况，原全速机排汽面积太小，最少有岭澳的特殊情况，原全速机排汽面积太小，最少有4%的潜力，的潜力，即一台机组可多发即一台机组可多发2.8亿度电，合亿度电，合1.3亿亿RMB，不论全速、半速，不论全速、半速，必须解决此问题。必须解决此问题。 从岭澳本身考虑，选用全速从岭澳本身考虑，选用全速1200和和1170较好，将来可以改造较好，将来可以改造945。从全国机型统一，利于国产化，利于更大机组，则用半速较好。从全国机型统一，利于国产化，利于更大机组，则用半速较好。 关于造价，各厂家具体情况不同：关于造价，各厂家具体情况不同：ALSTOM、日立、日立、Siem