1,核电汽轮机的特点,内 容 一、热力参数特点 二、机与堆的容量匹配 三、全速机与半速机 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5.5 2. 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,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） 3. 湿蒸汽影响 HP在湿区：进口湿度（0.2-0.4)%，出口湿度（12-15）% 低压出口湿度比火电大：火电（68）%；核电（1012）% HP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 接合面，用不锈钢或堆焊 闪蒸易引起超速 两相流研究：HP效率；LP去湿 湿蒸汽对效率的影响：湿度，粒度 经验公式：,4,3. 湿蒸汽影响 速度三角形,HP,LP,水滴,蒸汽,5,3. 湿蒸汽影响 子平面两相流,6,二、机与堆的容量匹配 1. 各种负荷定义（据IEC） 额定负荷（NR）=最大连续出力（MCR） 条件：额定参数，保证热耗，非VWO，在寿命期内可无限制运行。 最大负荷 条件：VWO，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。 经济连续负荷（ECR） 可能在NR（汽轮机设计工况）；可能在VWO（无节流损失），也可能NR。看用户有无特殊需要。,7,二、机与堆的容量匹配（续） 2. 常规火电：炉跟机 各种裕量 夏天保证NR （3-5）% 机组老化 （2-3）% （610）% 制造误差 （1-2）% 裕量的三种留法 功率流量初压，面积 10%通流面积：简单，效率低 5%通流面积，5%超压：效率高，但锅炉等高压部件价格 只留5%通流面积 俄、中用10%面积；美、日两种均可，按合同；欧洲习惯只用5%面积。 10%与5%比较 10%：全寿命期可发NR， ，储备容量大。 5%：与上相反。,8,2. 常规火电：炉跟机（续） 10%裕度 5%裕度 储备容量：AHKGCA，8.8% 储备容量AEFCA，3.8% 共同点：A、B、C点不动，裕量向上移，即锅炉供汽。,冬 平均 夏,冬 平均 夏,9, 按SG给出的参数设计汽轮机，B点为额定功率， SG无流量裕量，也不能超压，夏天发不出额定功率。如要求夏天达到额定功率，则NR必须降低（B）。 SG可留一定面积余量，防止堵管。 汽机自身可留一定面积裕量，只是防止设计和制造误差。 堆功率：可以保证。 如承担一次调频，必须减负荷运行。,二、机与堆容量匹配（续） 3. 核岛无裕量，机跟堆,冬 平均 夏,10, 按给定参数计算NR ST留5%面积余量（含制造误差） 夏天可发NR ST在冬天VWO工况最大功率1.05NR 1+1.05 电机功率 = 汽机最大功率 如果汽机制误差确有23%（通流面积），大修时可更换若干高压隔板进行调整 可参加一次调频,二、机与堆容量匹配（续） 4. 核岛有裕量，5%，必要时可用,冬 平均 夏,11,三、全速机与半速机 1. 为何出现半速机三个限制 余速限制 强度限制 轴数限制：一般不大于6,火电600MW,火电1200MW,核电1000MW,核电1000MW,12,三、全速机与半速机（续） 2. 全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） 3. 半速机技术特点 长叶片设计 由性能良好的全速机模化而来，如1450mm来自火电725mm长叶片。 可靠性圆周速度小，应力，耐水涮性能好。 长叶片顶部M ，叶型效率高。,14, 转子结构,ALSTOM 焊接,Seimens 套装,东芝、日立 整锻,15, 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,17, 制造关键是转子 （1）需要大设备 转子车 3.5m， 长12m 轮槽铣（A，S） 承重180t， 叶根宽350mm 高速动平衡机 200t 转子焊接设备（A） 长叶片制造 模锻或机加工 （2）运输 LP外缸 长宽高13（一分为三）510 LP转子，去末级 直径5m 发电机内定子 重量310t 冷凝器模块,18, ALSTOM半速机发展规划,19, 全速机与半速机比较 只有在混合区才存在此问题 从用户观点出发，只要效率高，可靠性好，价格合理即可。 岭澳的特殊情况，原全速机排汽面积太小，最少有4%的潜力，即一台机组可多发2.8亿度电，合1.3亿RMB，不论全速、半速，必须解决此问题。 从岭澳本身考虑，选用全速1200和1170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。 关于造价，各厂家具体情况不同：ALSTOM、日立、Siemers,20,四、小结 1. 用于水堆的核电汽轮机参数低，流量小，湿度大。 2. 节流调节，高负荷时效率最重要。 3. 容量匹配机随堆，通流裕量小。 4. 全速机与半速机，具体分析。 5. 掌握核电汽轮机特点，有助于设备性能分析和选型。,