全速和半速核电厂汽轮机性能比较

二级建造师《电力工程管理与实务》考前辅导7第三讲电力工程技术基础知识（3）一、内容提示这一讲主要介绍2G311043发电机的类型和2G311051变压器和断路器的类型及其特点2G311052互感器及隔离开关的类型2G311053 杆塔的类型及其使用条件二、重点难点发电机的分类、变压器和断路器的类型及其特点和互感器及隔离开关的类型、杆塔的类型及其使用条件、三、大纲要求掌握发电机的分类、掌握变压器和断路器的类型及其特点和互感器及隔离开关的类型、杆塔的类型及其使用条件四、内容讲解 2G311043发电机的类型1．按原动机的不同可分为：(1)汽轮发电机：是由汽轮机驱动的，通常为卧式，转子是隐极式。

(2)水轮发电机：是由水轮机驱动的，对于大、中型水轮发电机通常为立式，转子是凸极式。

(3)核能发电机：与常规火力发电厂汽轮发电机无本质区别，有全速与半速两种。

(4)燃气轮发电机：将气体压缩、加热后在透平中膨胀，把其热能转换为机械能的旋转式动力机械。

(5)太阳能发电机：是利用太阳光照在硅等半导体上，光子冲击原子时产生的光电效应，直接将光能转换成电能的发电方式。

(6)风力发电机：需根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制装置来实现风力发电。

(7)柴油发电机：是由柴油机与发电机组成，由柴油机驱动的发电机组。

通常作为独立电源或备用电源用于工矿企业、车辆船舶等多种场合。

例：按原动机的不同，发电机的类型可包括( )。

A. 太阳能发电机 B．压缩空气发电机 C．水轮发电机 D．涡轮发电机 E. 风力发电机答案： A、C、E2．按转子形式不同可分为：(1)凸极式发电机：转子是凸极式。

(2)隐极式发电机：转子是隐极式。

3．按冷却介质和冷却方式不同可分为：(1)空气冷却：空冷。

(2)全水冷：定子和转子绕组以及定子铁芯均采用水冷，目前单机容量已达1200MVA。

(3)全氢冷：定子绕组和转子绕组用氢表面冷却或内冷，定子铁芯氢冷。

通常200MW以上定、转子都采用氢内冷，单机容量已达880MVA。

核电汽轮机的特点及选型发表时间：2017-08-08T19:28:58.050Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：李阳[导读] 摘要：本文首先分析了核电汽轮机的几个特点，即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。

（山东核电有限公司山东烟台 265116）摘要：本文首先分析了核电汽轮机的几个特点，即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。

文章结合这几个特点来分析核电汽轮机应如何选型，以促进核电设备有效运行，降低投资资金，将核电特长充分发挥出来。

关键词：核电；汽轮机；特点；选型前言随着我国核电事业不断发展，规模不断壮大，汽轮机的使用量也随之增加。

在核电运行系统中，汽轮机属于重要组成部分，常分作两种机型，即全速汽轮机和半速汽轮机。

我国在运核电厂中，秦山三期为半速汽轮机，除此之外的其他核电厂，均采用全速汽轮机。

通常情况下，半速汽轮机主要应用于一些百万千瓦级以上的项目中，而目前我国这类项目较少。

随着核电事业的不断发展，建设规模不断扩增，核电项目百万千瓦级的越来越多，汽轮机的合理选择成为了核电企业首要考虑的问题之一。

文章首先分析了核电机组汽轮机的特点，然后根据这些特点分析汽轮机正确选型的方法。

一、分析核电运行系统中汽轮机的几个特点（一）参数低现如今，多数核电站都属于压水堆核电站，受于反应堆的压力容器强度限制，一回路冷却剂参数较低，导致二回路主蒸汽的参数也相对较低。

现选择国内常用的1000MW级机组作为实际案例来展开分析，机组中一回路冷却剂的平均压力约为15.5MPa、平均温度约310℃，二回路中，蒸汽发生器出口压力约为6.7MPa，温度约 283℃，蒸汽湿度约0.2-0.4%。

这种机组和功率相同的火电汽轮机对比，因蒸汽参数低，做功时焓降较小，所以需要的主蒸汽流量则较大[1]。

（二）节流调节汽轮机调节主要有两种方式，一种是喷嘴调节，一种是节流调节。

两种调节方式的差别在于节流调节没有设计调节级，具有较高的设计工况效率，而变工况的效率则偏低；喷嘴调节的设计与节流调节则恰好相反，设计工况效率较低，变工况效率较高。

第三篇 TG专题岭澳二期汽轮发电机组（简称TG）采用半速汽轮发电机组，汽轮机本体结构和相关的辅助系统都有较大变化。

本专题就专门对岭澳二期半速汽轮发电机组改进进行介绍。

岭澳二期汽轮发电机组技术不同点岭澳二期汽轮发电机组技术不同点概况岭澳二期的汽轮发电机组采用半速汽轮发电机组，转速为1500rpm。

从世界范围看，半速汽轮机是核电发展的方向，较全速汽轮机有一定的优势，但自主化、国产化的难度略有增加。

岭澳二期汽轮发电机组的供货方为东方汽轮机厂、东方电机厂等。

为了实现国产化、自主化，供货厂家与ALSTOM合作，主要设备由ALSTOM直接生产供货，然后再逐渐将技术转移给东方汽轮机厂、东方电机厂等，最后实现设备国产化、自主化的要求。

岭澳二期的汽轮发电机组与岭澳一期的全速机相比，主要技术不同点如下表所示：一、改进原因岭澳一期采用的是转速为3000转/分的汽轮发电机组，在这样高的转速下，对于汽轮机本体和相关的辅助系统和配套系统都有较高的要求。

目前，半速汽轮机已经是世界各国的发展的方向，它较全速汽轮机在性能上一定的优势，在辅助系统和设施上都有一定的简化。

由于核电汽轮机本身循环的特点，即饱和蒸汽循环，随着用户要求单机功率的增加，其低压缸的数目和排汽面积也相应增大，这对汽轮机组设计而言存在以下难点：1、应力问题要增大机组的排汽面积，就要求末级叶片变得很长，从而叶片根部受到的应力也会变得很大。

这对于材料的选择提出了很高的要求，也使安全性受到影响。

目前，解决这个问题的方法就是降低汽轮机的转速，以减小叶片根部受到的应力。

2、极限功率的瓶颈问题由于末级叶片的高度直接影响机组能发出的功率，要提高机组的极限功率，需提高末级叶片高度，或是采用更多的轴数。

但轴数的增多又会影响机组的稳定性，对设备的要求更高。

因此，采用半速汽轮机方案来增加末级叶片高度是解决这个问题的很好的方法。

3、安全性，超速风险由于相应的部件尺寸增加，其储能水平明显提高，在湿蒸汽运行条件下，汽水分离再热器蒸汽管道和机组通流部分的内部表面必然滞留大量的水膜，一旦工况变化，蒸汽压力急剧下降，将导致闪蒸，造成转子超速。

AP1000第三代核电半速汽轮机技术特点和安装工艺摘要：海阳核电#2常规岛汽轮机采用的是哈动-三菱重工联合设计、供货的额定功率为1250MW、1500r/min、单轴、中间汽水分离再热、四缸、六排汽、反动式凝汽式汽轮机。

本文从高低压缸、轴承等主要汽轮机设备的技术特点和汽轮机的安装工艺对该汽轮机进行了介绍。

关键词：AP1000核电；汽轮机；高低压缸；施工工艺引言山东海阳核电厂一期工程机组采用世界最先进的第三代压水堆核电站AP1000设计，其常规岛汽轮机采用的是哈动-三菱重工联合设计的设计半速汽轮机。

与全速汽轮机相比，半速汽轮机可以降低转动部件的应力，减少汽轮机的余速损失，降低汽轮机级间蒸汽泄漏量，增加轴系稳定性，降低厂房建设成本，将会成为未来核电的标准配备。

但是由于半速汽轮机部件几何尺寸、重量均比常规汽轮机部件大得多，且汽轮机结构也与常规不同，这就使AP1000核电半速汽轮发电机的安装工艺与常规汽轮机有所不同。

1 汽轮机安装施工工艺流程施工工艺流程见图1：3汽轮机发电机地脚螺栓安装首先在楼板上和汽轮机基础布置立柱，待预埋件浇筑后进行立柱安装，汽轮发电机地脚螺栓模块化安装装置的布置如图2所示，其中纵向、横向主辅梁均采用H型钢制成。

待建筑专业将汽轮机基础底层钢筋绑扎完毕后，安装螺钉框架纵向主梁，与立柱顶部铁板焊接牢固后再安装横向主梁。

将地脚螺栓参照如图3形式组合安装。

其中地脚螺栓上部螺母与定位钢支撑之间安装一定位环，定位环内径大于螺栓外径0.5mm。

连接完成后分时间段进行测量，复测三次测量数据一致后将钢支撑焊接牢固，并将螺母点焊。

4台板安装根据图纸布置各垫板和可调垫铁，在垫板四周焊接三个M8六角螺母，穿上M8螺栓，将各圆形垫板就位。

通过旋转螺栓调整垫板标高及水平度。

垫板标高需考虑轴系扬度。

低压缸两侧台板的可调垫铁根据低压缸台板定位后进行标高调整。

各轴承座的可调垫铁需严格按照图纸设计的角度位置放置，标高需在轴承座台板就位前调整好，各调整垫铁需考虑轴系抬高量，各轴承座调整垫铁轴系抬高量参照其横向附近的地脚螺栓的轴系抬高量。

核电汽轮机转速选择比较摘要：分析了核电目前采用的汽轮机转速，并对全速与半速汽轮机在安全可靠性、经济性、发展潜力等方面进行了分析和比较。

关键词：核电汽轮机；转速选择；比较1.0引言核电汽轮机采用饱和蒸汽，进汽参数较低，可利用的焓降一般仅为火电汽轮机的一半，因此与相同功率的火电机组相比，流量就要大一倍，这就要求核电汽轮机有更大的流通面积。

另外核电汽轮机在其整个寿命期间以承担基本负荷为主，热应力不占主要地位，而经济性、安全可靠性和投资费用等问题相对突出，面转速的选择与它们的关系较为复杂，如何选择汽轮机的转速就需要就行分析。

2.0核电汽轮机转速选择介绍一下半速和全速汽轮机的概念。

目前，世界上核电汽轮机组有全速和半速之分。

半速机是相对全速机而言的，是指汽轮机组正常运行时的转速是全速机的一半。

在50Hz的电网频率下，全速机转速为3000转/分钟，半速机转速为1500转/分钟，在60Hz电网频率下，全速机和半速机转速分别为3600转/分钟和1800转/分钟。

核电汽轮机分为全速核电汽轮机和半速核电汽轮机。

根据有关方面的统计数据，到目前为止世界上已投运的单轴百万千瓦级及以上的核电机组大约共有219台（包括大亚湾及岭澳核电站4台1000 MW等级机组），其中半速机共209台，全速机共10台。

在电网频率是60Hz的国家中，几乎全部采用半速机组，在电网频率为50Hz的国家中，全速和半速机组都有使用，但绝大多数为半速机组。

在我国大陆已投运的核电机组中，只有秦山三期的汽轮发电机组为半速机，其余全部为全速机。

从当前核电机组的发展趋势来看，对于1000 MW 及其以上等级的汽轮发电机组，大多采用半速机组。

下面我们就半速机组和全速机组在安全可靠性、经济性、发展潜力等方面进行了分析和比较。

3.0全转速与半转速汽轮机的比较3.1应力水平安全可靠性3.1.1应力水平一一般来讲，全速汽轮机与半速汽轮机静子部件的应力水平大致相当，但对于转动部件来说两者的应力水平差别就比较大。

核电厂汽轮机的特点分析摘要：核电汽轮机的参数低，流量及湿度均较大，具备节流调节的特点，其容量匹配主要以机随堆模式为主，通流裕量较小，于火电机组不同。

半速机和全速机比较，前者圆周速度小，所以应力较小，对于水腐蚀方面有较好的性能，但是半速机的制造的成本较全速机高。

所以，选型时主要结合地区实际情况、经济、技术指标，以及机组实际容量等来进行确定，就我国目前核电发展情况来看，对1000MW及以上等级的核电汽轮机机组主要以半速机为主，优势显著。

关键词：核电厂；汽轮机；特点分析1 核电厂汽轮机概述汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。

它的主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。

在采用化石燃料（煤、石油和天然气）和核燃料的发电厂中，基本上都采用汽轮机作原动机。

有时，汽轮机还直接用来驱动泵，以提高电厂的经济性或安全性。

来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。

由于汽轮机排气口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排气口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。

做完功的蒸汽称为乏汽，从排气口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水。

此凝结水由凝结水泵抽出送往蒸汽发生器构成封闭的热力循环。

为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保持较低的凝结温度，必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。

由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封，其内部压力又低于外界大气压，因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧。

若任空气在凝汽器内积累，必使凝汽器内压力升高，导致乏汽压力升高，减少蒸汽对汽轮机做的有用功；同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化。

这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。

2 核电站汽轮机特点核电站汽轮机通常采用饱和水蒸汽（或微过热蒸汽）作为工质，并由高压汽缸、低压汽缸、汽水分离再热器、回热加热器和凝汽器等辅助设备组成。

其工作原理与普通电厂汽轮机相同，结构也大体上相近，唯有新蒸汽初参数较低而已（一般新蒸汽初压在5-7MPa范围内，过热度仅20~30℃左右）。

核电各技术对比第一篇：核电各技术对比核电各种技术简单分析—中广核准员工论坛一、自主品牌：CNP1000——中国百万千瓦级核电站CNP1000型核电站使中国百万千瓦级核电站的设计寿期从目前的40年延长到60年，核燃料换料周期从目前的12个月延长到18个月，机组可利用率将从目前的75%左右提高到87%，上网电价可控制在5美分/千瓦时以下，CNP1000的比投资将下降到1300美元/千瓦以下CNP1000无论是性能上、经济上、安全上都达到了国际上第二代改进的水平。

NP1000主要性能指标为：电站设计寿命60年，堆芯热工裕量大于15%，堆芯熔化概率小于1X10-5/堆年，大量放射性物质释放概率小于1X10-6/堆年，机组可利用率大于87%，换料周期为18个月，比投资小于1500美元/千瓦。

如批量生产，比投资可达到1300美元/千瓦以下。

NP1000主要有10项设计改进：一、改进堆芯设计，降低功率密度，提高堆芯安全裕度；二、改进电站布置设计，采用单堆布置和满足实体分隔、防火要求的核岛布置方案；三、改进安全系统设计，提高系统可靠性；四、改进安全壳系统设计，加大安全壳容积；五、采用先进的分布式数字化仪表控制系统，提高电厂的可用性和安全性，提高自动化控制水平和可操作性；六、考虑了严重事故下的氢气控制措施；七、设置安全壳内换料水箱，取消安注和喷淋再循环切换，提高系统可靠性；八、设置堆腔淹没系统，防止在严重事故下堆芯熔融物熔穿压力容器；九、采用LBB技术，取消或减少防甩装置；十、汽轮机组采用半速机，提高电厂效率。

CNP1000设计的主要特点①燃料组件177盒，降低线功率密度，采用AFA3G燃料组件提高安全裕量。

增大功率，提高经济性。

②18个月换料，低泄漏，提高经济性。

③大直径反应堆压力容器（内径为4340mm），增加水装量，降低容器壁面中子注量，提高安全性，并满足60年寿期要求。

④稳压器容积为51m3，稳压能力增强。