核電汽輪機(jī)特點(diǎn)

1、1核電汽輪機(jī)的特點(diǎn)核電汽輪機(jī)的特點(diǎn) 內(nèi)內(nèi) 容容一、熱力參數(shù)特點(diǎn)一、熱力參數(shù)特點(diǎn)二、機(jī)與堆的容量匹配二、機(jī)與堆的容量匹配三、全速機(jī)與半速機(jī)三、全速機(jī)與半速機(jī)四、小結(jié)四、小結(jié)2一、熱力參數(shù)特點(diǎn)1. 參數(shù)低，焓降小，效率低，流量大 堆內(nèi)溫度低參數(shù)低焓降小，流量大 新汽流量比值更大：有10%左右用于再熱 汽耗，t/kwh:火電3，核電5.52. 帶基本負(fù)荷，滿負(fù)荷時效率最重要 定期換料，追求目標(biāo)是最大功率 燃料價格低廉 采用節(jié)流調(diào)節(jié)參數(shù)總焓降新汽量排汽量 項(xiàng)目種類C/C/barKJ/kgT/hT/h排汽量 新汽量通流效率核電 600MW280/265/64.51130331017850.540.84火

2、電 600MW537/537/1671710180010800.600.89比 值0.6601.841.650.900.94節(jié)流調(diào)節(jié)與噴嘴調(diào)節(jié)比較節(jié)流調(diào)節(jié)與噴嘴調(diào)節(jié)比較節(jié)流調(diào)節(jié)噴嘴調(diào)節(jié)3一、熱力參數(shù)特點(diǎn)（續(xù)）一、熱力參數(shù)特點(diǎn)（續(xù)）3. 3. 濕蒸汽影響濕蒸汽影響 HPHP在濕區(qū)：進(jìn)口濕度（在濕區(qū)：進(jìn)口濕度（0.2-0.4)%0.2-0.4)%，出口濕度（，出口濕度（12-1512-15）% % 低壓出口濕度比火電大：火電（低壓出口濕度比火電大：火電（6 68 8）% %；核電（；核電（10101212）% % HPHP流速低，蒸汽密度大，水滴為霧狀，對葉片損傷??；內(nèi)壓外壓，浸蝕流速低，蒸汽密度

3、大，水滴為霧狀，對葉片損傷??；內(nèi)壓外壓，浸蝕 接合面，用不銹鋼或堆焊接合面，用不銹鋼或堆焊 閃蒸閃蒸易引起超速易引起超速 兩相流研究：兩相流研究：HPHP效率；效率；LPLP去濕去濕 濕蒸汽對效率的影響：濕度，粒度濕蒸汽對效率的影響：濕度，粒度 經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：),1 (),1 (aLLPLPaHHPHPXKXK600MW高高中中壓壓平平均均效效率率低低壓壓效效率率亞亞臨臨界界火火電電0.880.900.880.90核核電電0.820.850.850.876 . 04 . 0Hk0 . 17 . 0LK43. 濕蒸汽影響濕蒸汽影響 速度三角形速度三角形HPLP水滴蒸汽53. 3. 濕蒸汽影

4、響濕蒸汽影響 子平面兩相流子平面兩相流6二、機(jī)與堆的容量匹配二、機(jī)與堆的容量匹配1. 1. 各種負(fù)荷定義（據(jù)各種負(fù)荷定義（據(jù)IECIEC） 額定負(fù)荷（額定負(fù)荷（NRNR）= =最大連續(xù)出力（最大連續(xù)出力（MCRMCR） 條件：額定參數(shù)，保證熱耗，非條件：額定參數(shù)，保證熱耗，非VWOVWO，在壽命期內(nèi)可無，在壽命期內(nèi)可無限制運(yùn)行。限制運(yùn)行。 最大負(fù)荷最大負(fù)荷 條件：條件：VWOVWO，額定參數(shù)（對火電可否超壓按合同），可，額定參數(shù)（對火電可否超壓按合同），可在冬季運(yùn)行，只保證可靠性，功率和熱耗供參考。在冬季運(yùn)行，只保證可靠性，功率和熱耗供參考。 經(jīng)濟(jì)連續(xù)負(fù)荷（經(jīng)濟(jì)連續(xù)負(fù)荷（ECRECR） 可能在

5、可能在NRNR（汽輪機(jī)設(shè)計(jì)工況）；可能在（汽輪機(jī)設(shè)計(jì)工況）；可能在VWOVWO（無節(jié)流損（無節(jié)流損失），也可能失），也可能NRNR?？从脩粲袩o特殊需要?？从脩粲袩o特殊需要。7二、機(jī)與堆的容量匹配（續(xù)）二、機(jī)與堆的容量匹配（續(xù)）2. 2. 常規(guī)火電：爐跟機(jī)常規(guī)火電：爐跟機(jī) 各種裕量各種裕量 夏天保證夏天保證NR NR （3-53-5）% % 機(jī)組老化機(jī)組老化 （2-32-3）% % （6 61010）% % 制造誤差制造誤差 （1-21-2）% % 裕量的三種留法裕量的三種留法 功率功率流量流量初壓，面積初壓，面積 10%10%通流面積：簡單，效率低通流面積：簡單，效率低 5%5%通流面積，通流

6、面積，5%5%超壓：效率高，但鍋爐等高壓部件價格超壓：效率高，但鍋爐等高壓部件價格 只留只留5%5%通流面積通流面積 俄、中用俄、中用10%10%面積；美、日兩種均可，按合同；歐洲習(xí)慣只用面積；美、日兩種均可，按合同；歐洲習(xí)慣只用5%5%面積。面積。 10%10%與與5%5%比較比較 10%10%：全壽命期可發(fā)：全壽命期可發(fā)NRNR， ，儲備容量大。，儲備容量大。 5%5%：與上相反。：與上相反。 NR82. 常規(guī)火電：爐跟機(jī)（續(xù)）常規(guī)火電：爐跟機(jī)（續(xù)） 10%裕度裕度5%裕度裕度儲備容量：儲備容量：AHKGCA，8.8%儲備容量儲備容量AEFCA，3.8%共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：A、B、C點(diǎn)不動，裕

7、量向上移，即鍋爐供汽點(diǎn)不動，裕量向上移，即鍋爐供汽 。冬 平均 夏冬 平均 夏9 按按SG給出的參數(shù)給出的參數(shù)設(shè)計(jì)汽輪機(jī)，設(shè)計(jì)汽輪機(jī)，B點(diǎn)點(diǎn)為額定功率，為額定功率， SG無流量裕量，也不能超壓，夏天無流量裕量，也不能超壓，夏天發(fā)不出額定功率。如要求夏天達(dá)到發(fā)不出額定功率。如要求夏天達(dá)到額定功率，則額定功率，則NR必須降低（必須降低（B ）。）。 SG可留一定面積余量，防止堵管?？闪粢欢娣e余量，防止堵管。 汽機(jī)自身可留一定面積裕量，只是汽機(jī)自身可留一定面積裕量，只是防止設(shè)計(jì)和制造誤差。防止設(shè)計(jì)和制造誤差。 堆功率：可以保證。堆功率：可以保證。 如承擔(dān)一次調(diào)頻，必須減負(fù)荷運(yùn)行如承擔(dān)一次調(diào)頻，必須

8、減負(fù)荷運(yùn)行。二、機(jī)與堆容量匹配（續(xù)）二、機(jī)與堆容量匹配（續(xù)） 3. 核島無裕量，機(jī)跟堆核島無裕量，機(jī)跟堆 0 . 1N冬 平均 夏10 按給定參數(shù)計(jì)算按給定參數(shù)計(jì)算NR ST留留5%面積余量（含制造誤差）面積余量（含制造誤差） 夏天可發(fā)夏天可發(fā)NR ST在冬天在冬天VWO工況最大功率工況最大功率1.05NR 1+1.05 電機(jī)功率電機(jī)功率 = 汽機(jī)最大功率汽機(jī)最大功率 如果汽機(jī)制誤差確有如果汽機(jī)制誤差確有23%（通流面（通流面積），大修時可更換若干高壓隔板積），大修時可更換若干高壓隔板進(jìn)行調(diào)整進(jìn)行調(diào)整 可參加一次調(diào)頻可參加一次調(diào)頻二、機(jī)與堆容量匹配（續(xù)）二、機(jī)與堆容量匹配（續(xù)）4. 核島有裕量

9、，核島有裕量，5%，必要時可用，必要時可用冬 平均 夏11三、全速機(jī)與半速機(jī)三、全速機(jī)與半速機(jī)1. 為何出現(xiàn)半速機(jī)為何出現(xiàn)半速機(jī)三個限制三個限制 余速限制余速限制 強(qiáng)度限制強(qiáng)度限制 軸數(shù)限制：一般不大于軸數(shù)限制：一般不大于6排汽速度，m/s余速損失，kj/kg火電2303002645核電2102802239目前可用 葉高，m轉(zhuǎn)速鋼鈦30000.901.15 1.101.30全速36000.700.900.91.1015001.21.5半速18001.01.3火電火電600MW火電火電1200MW核電核電1000MW核電核電1000MW12三、全速機(jī)與半速機(jī)（續(xù)）三、全速機(jī)與半速機(jī)（續(xù)）2. 全

10、速機(jī)與半速機(jī)的應(yīng)用范圍全速機(jī)與半速機(jī)的應(yīng)用范圍13三、全速機(jī)與半速機(jī)（續(xù)）三、全速機(jī)與半速機(jī)（續(xù)） 3. 半速機(jī)技術(shù)特點(diǎn)半速機(jī)技術(shù)特點(diǎn) 長葉片設(shè)計(jì)長葉片設(shè)計(jì) 由性能良好的全速機(jī)?；鴣?，如由性能良好的全速機(jī)模化而來，如1450mm來自火電來自火電725mm長葉片。長葉片。 可靠性可靠性圓周速度小，應(yīng)力圓周速度小，應(yīng)力 ，耐水涮性能好。，耐水涮性能好。 長葉片頂部長葉片頂部M ，葉型效率高。，葉型效率高。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 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) ALSTOM 焊接焊接Seimens 套裝

11、套裝東芝、日立東芝、日立 整鍛整鍛15 高壓部分：為抵消軸間推力，一般采用分流高壓部分：為抵消軸間推力，一般采用分流16 ALSTOM采用特殊設(shè)計(jì)：高中壓合缸采用特殊設(shè)計(jì)：高中壓合缸17 制造制造關(guān)鍵是轉(zhuǎn)子關(guān)鍵是轉(zhuǎn)子（1）需要大設(shè)備）需要大設(shè)備 轉(zhuǎn)子車轉(zhuǎn)子車3.5m，長長12m 輪槽銑（輪槽銑（A，S）承重承重180t，葉根寬葉根寬350mm 高速動平衡機(jī)高速動平衡機(jī) 200t 轉(zhuǎn)子焊接設(shè)備（轉(zhuǎn)子焊接設(shè)備（A） 長葉片制造長葉片制造模鍛或機(jī)加工模鍛或機(jī)加工（2）運(yùn)輸）運(yùn)輸 LP外缸外缸長長寬寬高高13（一分為三）（一分為三）510 LP轉(zhuǎn)子，去末級轉(zhuǎn)子，去末級直徑直徑5m 發(fā)電機(jī)內(nèi)定子發(fā)電機(jī)內(nèi)

12、定子重量重量310t 冷凝器模塊冷凝器模塊 18 ALSTOM半速機(jī)發(fā)展規(guī)劃半速機(jī)發(fā)展規(guī)劃1500rpm葉片號94128144葉片長度 L，m1.451.771.85排汽面積 F，m219.225.828.8平均直徑 D，m4.214.644.96圓周速度 U，m/s330.7364.4389.61800rpm葉片號6589葉片長度 L，m1.2081.475排汽面積 F，m213.418.0平均直徑 D，m3.513.86圓周速度 U，m/s330.7364.4 注：1500rpm 和 1800rpm 為模化關(guān)系19 全速機(jī)與半速機(jī)比較全速機(jī)與半速機(jī)比較 只有在混合區(qū)才存在此問題只有在混合區(qū)

13、才存在此問題 從用戶觀點(diǎn)出發(fā)，只要效率高，可靠性好，價格合理即可。從用戶觀點(diǎn)出發(fā)，只要效率高，可靠性好，價格合理即可。 嶺澳的特殊情況，原全速機(jī)排汽面積太小，最少有嶺澳的特殊情況，原全速機(jī)排汽面積太小，最少有4%的潛力，的潛力，即一臺機(jī)組可多發(fā)即一臺機(jī)組可多發(fā)2.8億度電，合億度電，合1.3億億RMB，不論全速、半速，不論全速、半速，必須解決此問題。必須解決此問題。 從嶺澳本身考慮，選用全速從嶺澳本身考慮，選用全速1200和和1170較好，將來可以改造較好，將來可以改造945。從全國機(jī)型統(tǒng)一，利于國產(chǎn)化，利于更大機(jī)組，則用半速較好。從全國機(jī)型統(tǒng)一，利于國產(chǎn)化，利于更大機(jī)組，則用半速較好。 關(guān)于造價，各廠家具體情況不同：關(guān)于造價，各廠家具體情況不同：ALSTOM、日立、日立、Siem