核电汽轮机与火电汽轮机比较分析

核电厂常规岛与火电相比的主要差异（院内新员工参考教材）2010年9月济南核电厂常规岛与火电相比的主要差异山东电力工程咨询院张磊 2010年9月7日核电厂常规岛主要部分是汽机岛，它是在火电基础上发展起来的，与火电有许多共同点，下面仅论述两者的主要差异。

一、设计理念差异毫无疑问，核电厂常规岛与火电厂发电机组都将安全运行放在首位。

但核电厂更将安全运行放在压倒一切、重中之重的地位。

因为一旦发生核泄漏事故，其影响是长期的，甚至影响到几代人，其影响范围也是世界性的，这在我国火电机组众多事故案例中是没有先例的。

二、主设备上的差异下面均以国外×××核电厂1300MW机组与同容量的火电机组为例进行比较。

注：1、我国内陆核电厂地处温度、湿度较高地区，同容量机组的循环冷却水量更大，预计在220000t/h左右；2、造成上述各项差异的原因出自两者设计理念的差异，即前者强调运行安全，效率让位于安全，后者采用高转速、高参数的主设备，追求的则是更高的效率。

三、主厂房区域布置的不同点1、核电厂主厂房采用单元制布置，即每台机组的主厂房是独立的，彼此不接建；火电厂为运行管理方便，2台或几台机组的汽机房和锅炉房是相连的。

（见图1、图2、图3）图1 国外×××核电厂总平面布置立体图－图2 国外×××核电厂总平面布置平面图－图3 国外×××核电厂总平面布置侧向视图2、核电厂为安全起见，再热汽不采用进出反应堆进行再热，而用主汽进行再热。

核电厂除湿再热器（即汽水分离再热器）布置在汽机高中压缸两侧，而火电厂的再热器设在锅炉本体内部，汽机房没有再热器。

（见图4、图5）图意示程流汽热再汽主组机电核4图层转运组机电发轮汽厂电核×××外国5图3、核电厂汽轮发电机组的头部朝向核反应堆，而火电厂大型汽轮发电机组的头部不朝向锅炉，锅炉布置在汽轮发电机组的侧面。

核电站凝汽器与火电厂凝汽器比较研究作者：吉慧敏周涛刘健全来源：《科技资讯》2018年第26期摘要：通过对核电站凝汽器与火电凝汽器在结构特性、材料选用和运行参数等方面的比较，阐述了两系统之间结构、运行的差异与共性。

两者的运行流程均为：汽机排出蒸汽→蒸汽与铜管接触→凝结水→管壁→热井→加热器。

但是核电凝汽器会设置水幕喷淋管组，它的管束也比火电凝汽器的数量多，核电凝汽器管束的布置有古钱币式、带状式等排列方式，相对于火电凝汽器的均匀分布的布置方式要复杂些。

设计的要求迥异导致了两者总体传热效率的不同。

关键词：核电凝汽器火电凝汽器共性差异中图分类号：TM623.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0052-05Abstract： This paper describes the structure， operational differences and similarities between the two systems through the comparison of thermal power plant condenser condenser ， in terms of structure， material selection and operation parameters.Both run the same process，that is，Steam Turbine's exhaust steam→Contact with the steam side of condenser copper tube→Condensation Condensate along the wall→Hot Well→Heater.However， the condenser water curtain spraying pipe is set in nuclear power group，It's much more than the number of power plant condenser tube bundle，Nuclear Power Plant condenser tube bundle arrangement of the layout of ancient coins or ribbon type etc is more complicated than the uniform distribution of thermal power plant.Different design requirements lead to the overall different heat transfer efficiency.Key Words： Nuclear condenser； Power plant condenser； Commence； Differences凝汽器是凝气式汽轮机的主要辅助设备，其热力性能对汽轮机装置运行的经济性[1]和安全可靠性[2]都具有重大的影响。

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。

浅谈核电同火电汽轮机的比较我国第一座核电站始建于上世纪50年代，核电发展历经60年。

我国核电发展在前期速度较慢，随着近年来经济的飞速发展科学技术的不断进步，核电发展速度正逐渐提升。

由于核电汽轮机的配套反应湿蒸汽参数低，具有放射性的特点，因此，需要将核电汽轮机组与火电汽轮机组加以区别。

本文将从热力参数、结构特性、流通设计和运行方式等方面对核电汽轮机和火电汽轮机进行比较分析。

一、热力设计参数不同由于当前大部分核电站采用的是压水堆，压水堆核电站汽轮机的热力设计设计参数特点为：流量大、焓降小、蒸汽参数低、效率低。

反应堆供给汽轮机的蒸汽参数低，通常为5～7MPa，湿度在0.25～0.41%之间，温度在270～285℃之间，显示为略带湿度和蒸汽饱和状态。

当核电汽轮机与火电汽轮机排气压力相同时，核电汽轮机做功是有效焓降低，大约为火电汽轮机焓降的一半。

火电汽轮机窝炉则是采用的燃煤、燃气和燃油等燃料。

主蒸汽高温、高压的过热蒸汽。

二、结构特性不同由于热力设计参数不同，核电汽轮机与火电汽轮机在设计结构也有所不同，具体差异如下：（一）外形尺寸差异相比火电汽轮机，核电汽轮机的进气参数低、比容大，具体进气容量约为相同功率火电的火电汽轮机机的一倍，这就要求核电汽轮机进气管、阀门以及汽缸尺寸比常规汽轮机要大，高压缸叶片要长于一般汽轮机。

另外，在相同功率的条件下，核电汽轮机末级叶片比火电汽轮机的末级叶片药长、外形尺寸大、排气面积大。

（二）汽水分离、再热器（MSR）的设置存在差异核电汽轮机的工作蒸汽为饱和蒸汽，该蒸汽通过高压锅做工之后，产生的排气湿度较大，如果直接将蒸汽排入低压缸，将会导致汽轮机的某些零部件因水侵蚀而损坏。

因此，为了降低汽轮机低压缸的蒸汽湿度，就需要提高低压缸的蒸汽温度，这样就可以确保核电汽轮机具有一定的过热度，热力循环效率得到相应的提高，低压缸的工作环境和条件得到改善。

在汽轮机的高压缸和低压缸设置汽水分离器，这样可以有效的防止和减轻湿蒸汽对汽轮机低压缸零部件的腐蚀与损坏。

核电与火电之比较核电站也称原子能发电站是将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备。

自从3月11号日本核电站因海啸引发爆炸而靠造成核泄露，核电站的安全再一次引起人们的观注。

核电与火电相比有何利弊，火电建设会不会迎来一个高峰期呢，这将拭目以待。

现将从以下几个方面比较一下火电与核电。

1、所用的燃料：核电站的燃料是U235，利用核裂变产生的能量，是核能；火电则是烧煤炭，利用的是燃烧发出的热量，是化学能。

核电站是一种高能量、少耗料的电站。

以一座发电量为100万千瓦的电站为例，如果烧煤，每天需耗煤 7000～8000吨左右，一年要消耗200多万吨。

若改用核电站，每年只消耗1.5吨裂变铀或钚，一次换料可以满功率连续运行一年。

其成本是每度电0.3元，平均7000小时的年可发电小时数，近100%的能源利用效率，核电可以说是最经济、最高效的发电方式，同时也可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。

此外，核燃料在反应堆内燃烧过程中，同时还能产生出新的核燃料。

煤炭是一种不可再生的化石燃料，总量有限，而且随着石油的枯竭，煤炭将成为重要的化工燃料，作为燃料使用是一种巨大的浪费，所以近几年煤碳价格一直在上涨，这也给不少火电厂造成了很大的压力。

2、所消耗的成本：核电的建设成本远高于火电，但是发电成本却低于火电。

3、所产生的污染：从广义来说，都有污染，不过核电因为产生的是核废料，所以比较特殊，第一产生的核废料非常少，第二，核废料的储存很特别，几乎没有人会接触到。

所以从人类居住角度而言核电可以算是几乎无污染。

而火电理论上是有很大污染的，在中国尤其是，不过因为现在火电都要上脱硫设施的，所以现在新建的火电产生的污染仅仅是二氧化碳一种而已，而二氧化碳则是造成地球温室效应的罪魁祸首。

4、所能达到的规模：火电现在最大的机组容量大概100万千瓦左右，而核电目前再建的EPR机组能到170万千瓦，所以单机容量而言核电是能远超火电的，原因就在利用的水蒸气的状态不一样，火电的水蒸气的压力和温度远远超过核电，对相应设备的要求太高，所以提高的空间已经很小了。

核能发电和火力发电能源是现代社会发展的基础，而电力作为重要的能源形式，在人们的生活中扮演着不可或缺的角色。

核能发电和火力发电作为两种主要的发电方式，在能源领域发挥着重要作用。

本文将对核能发电和火力发电进行比较与分析，探讨它们的优缺点以及对环境的影响。

一、核能发电核能发电是通过核裂变或核聚变的方式获得能量，并将这种能量转化为电能的过程。

核能发电具有以下几个优点：1.高效能：核能发电的燃料利用率高，一单位的核燃料可以产生大量的能量，相比之下，核能发电比传统的火力发电效率更高。

2.低排放：核能发电不产生二氧化碳等温室气体和大量的烟尘污染物，对环境的影响相对较小。

3.稳定可靠：核能发电站具备稳定的产能，不受天气等外界因素的影响，能够持续稳定地为用户供电。

然而，核能发电也存在一些缺点：1.高投资成本：核能发电站的建设和运营成本都非常高昂，需要大量的资金投入。

2.核废料处理问题：核能发电会产生放射性核废料，安全处理和储存核废料是一个严峻的挑战。

3.核安全问题：核能发电站存在核事故的风险，如切尔诺贝利核事故和福岛核事故，这些事故对人类和环境造成了严重的影响。

二、火力发电火力发电是利用化石燃料进行燃烧产生能量，并通过蒸汽轮机转化为电能的过程。

火力发电具有以下几个特点：1.相对成熟：火力发电技术相对成熟，建设和运营成本相对较低，适用于大规模的电力供应。

2.灵活性强：火力发电站的启停速度快，具有较高的响应能力，可以根据电网的需要进行调整。

3.资源丰富：火力发电主要使用煤炭、天然气等化石燃料，这些能源在世界上广泛存在，相对资源丰富。

然而，火力发电也存在一些问题：1.温室气体排放：火力发电站在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，对气候变化造成不利影响。

2.空气污染：燃烧化石燃料会产生大量的烟尘和有害气体，对空气质量和人类健康造成危害。

3.资源消耗：火力发电使用化石燃料，这些能源资源有限，未来可能会面临短缺的问题。

电力行业中的火力发电和核电技术比较一、引言电力是现代社会的基础能源之一，其中火力发电和核电技术都是主要的发电方式。

本文将对这两种技术进行比较，分析它们在电力行业中的优劣势。

二、火力发电技术概述火力发电是指利用燃料燃烧产生高温、高压蒸汽推动汽轮机发电的过程。

火力发电技术相对成熟，燃料种类广泛，包括煤炭、天然气、石油等。

火力发电厂建设相对简便，总体投资成本相对较低。

三、核电技术概述核电技术是指通过核裂变或核聚变反应产生热能，驱动蒸汽轮机发电。

核电技术具有高效、清洁、低碳的特点。

核燃料的供应相对稳定，燃料利用率高。

然而，核电技术的建设和运营成本较高，并伴随着一定的安全风险。

四、性能比较1. 发电效率火力发电技术的发电效率通常较低，约为30%~40%，而核电技术的发电效率可达到40%~50%以上。

核电技术利用核裂变或核聚变反应产生的热能更为高效。

2. 燃料消耗火力发电技术使用常规燃料，如煤炭和天然气，燃料消耗相对较高，且受能源资源的限制。

而核电技术使用核燃料，如铀或钚，燃料资源相对充足，且核燃料的能量密度高，燃料消耗量较小。

3. 环境影响火力发电技术在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他污染物，对环境造成较大影响。

而核电技术在运行过程中不会产生二氧化碳和大量的污染物，对环境较为友好。

4. 安全风险火力发电技术在燃烧过程中存在一定的安全风险，如燃料泄漏和火灾等。

而核电技术在设计和运营过程中需要高度的安全措施，尽管核电有一定的风险，但现代核电技术已经具备较高的安全性。

5. 应对气候变化火力发电技术使用化石燃料，会产生大量的温室气体，加剧气候变化。

而核电技术作为一种清洁能源，可以有效应对气候变化，减少温室气体排放。

五、发展前景和优化选择火力发电技术在目前仍然是电力行业中的主要发电方式之一，但受到环境问题的限制日益减少。

核电技术则作为一种低碳、高效的发电方式，具备可观的发展前景。

然而，在选择何种发电方式时需综合考虑多项因素。

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。

核电站汽轮机数学模型汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转式动力设备，广泛应用于电力、化工等领域。

汽轮机调速系统是汽轮机的重要组成部分，直接影响着汽轮机的稳定性和可靠性。

因此，对汽轮机调速系统特性进行分析，并建立相应的模型，对于提高汽轮机的性能和稳定性具有重要意义。

汽轮机调速系统主要由调速器、控制系统和执行机构组成。

其静态特性表现为调速器的弹簧刚度和摩擦力等静态参数对转速的影响；动态特性表现为调速器的动态响应速度和抗干扰能力；随机特性则表现为调速系统对随机干扰的抵抗能力。

这些特性共同决定了调速系统的性能和稳定性。

基于汽轮机调速系统的实际特性，建立相应的模型是模型辨识的关键。

常用的模型辨识方法有最小二乘法、梯度下降法、遗传算法等。

在模型辨识过程中，需要充分考虑建模误差、参数估计误差等因素，同时分析模型的整体性能，从而确定最优的模型参数。

为验证模型的有效性和可行性，需要进行特性实验。

实验过程中需要考虑到各种因素对实验结果的影响，如系统噪声、传感器误差等，并对其进行合理预测和分析。

通过实验结果与理论分析进行对比，可以进一步优化模型参数，提高模型精度。

本文通过对汽轮机调速系统特性的分析，建立了相应的模型，并进行了实验验证。

结果表明，该模型能够有效表征汽轮机调速系统的特性，对于提高汽轮机的性能和稳定性具有重要意义。

然而，本文的研究仍存在一定的不足之处，如未充分考虑调速系统的非线性特性和时变性，因此未来研究可以考虑进一步完善模型，以适应更复杂多变的工况条件。

随着人工智能和机器学习等技术的不断发展，未来研究也可以探索利用这些技术对汽轮机调速系统进行智能控制和优化。

通过机器学习方法对历史数据进行学习，提高调速系统的自适应性和鲁棒性，以应对各种复杂工况和不确定因素。

汽轮机调速系统特性分析与模型辨识的研究具有重要的理论和实践价值。

通过对汽轮机调速系统的深入了解和优化控制，可以提高汽轮机的运行效率和使用性能，对于降低能源消耗、提高能源利用率具有积极意义。

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）。

核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析能源是现代社会发展的重要支撑，其中核能和火电是两种常见的发电方式。

核电站和火电厂都应用了汽轮机作为主要发电设备，但它们的参数和热力系统存在一定的差异。

本文将比较和分析核电站和火电厂汽轮机参数及热力系统的异同，以便更好地了解它们各自的特点和优势。

首先，我们来看核电站的汽轮机参数。

核电站采用的汽轮机通常具有较高的转速和较小的容量。

这是因为核电站在核反应堆中通过核裂变产生的热能转化为蒸汽，进而驱动汽轮机发电。

核电站中的汽轮机要适应高温高压的工作环境，因此具有较高的温度和压力参数。

同时，核电站汽轮机的转速要求较高，以适应高效率发电的需要。

相比之下，火电厂的汽轮机参数与核电站有所不同。

火电厂中的汽轮机容量通常较大，转速较低。

火电厂燃烧煤炭或天然气等化石燃料，通过燃烧产生的热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。

火电厂中的汽轮机要适应较低的温度和压力条件，因此其温压参数相对较低。

火电厂汽轮机的转速较低，这是因为火电厂的发电过程相对核电站更为稳定，不需要过高的转速来满足变化的能源需求。

除了汽轮机参数的差异，核电站和火电厂的热力系统也存在一些不同之处。

核电站的热力系统主要由核反应堆、蒸汽发生器和汽轮机组成。

核反应堆中的热能通过蒸汽发生器转化为高温高压的蒸汽，然后进入汽轮机驱动发电。

核电站的热力系统具有较高的效率和较小的废热损失，因为它能更好地利用核能的高温高压特性。

而火电厂的热力系统由锅炉、汽轮机和冷凝器组成。

锅炉中燃烧煤炭或天然气产生高温高压的蒸汽，然后蒸汽进入汽轮机制动发电。

火电厂的热力系统相对核电站而言有一定的热损失，因为燃烧产生的高温废气无法完全回收利用。

但火电厂的燃料比核电站更易获取，且成本更低，因此在发电量较大、能源供应不稳定的情况下，火电厂仍然具有一定的优势。

综上所述，核电站和火电厂的汽轮机参数及热力系统存在一些差异。

核电站的汽轮机参数较高，适应高温高压的工作环境，且转速要求较高。

核电汽轮机DEH系统开发——火电与核电汽轮机差异性研究刘亮[1][2]王疆[1][2]孙泽洋[3]李鑫[1][2]宋雪军[1][2]吴舻[1][2]（[1]北京国电智深控制技术有限公司北京102200；[2]北京市电站自动化工程技术研究中心北京102200；[3]中国电能成套设备有限公司电能（北京）工程监理有限公司北京100080）摘要从火电汽轮机DEH开发转向核电汽轮机DEH系统的开发工作存在一定障碍。

本文从热力系统及热力循环、设计结构及参数、运行方式对火电与核电汽轮机差异性进行了研究。

本项研究为核电汽轮机DEH系统开发提供了汽轮机热工控制方面的理论支持和参考。

关键词核电汽轮机DEH差异性中图分类号：TK269文献标识码：A0引言核电汽轮机数字电液调节系统（DEH）是衡量分散控制系统（DCS）厂商能力的重要标准。

DEH系统主要包含以下4个单元：（1）实现基本控制功能的OA（Operator Auto）单元；（2）实现超速控制功能的OPC（Overspeed Protection Control）单元；（3）实现转子应力监视功能的RSM（Rotor Stress Monitor）单元；（4）实现汽轮机自动控制功能的ATC（Auto Turpin Con-trol）单元。

在以上4个单元中，完成基本控制功能的OA单元是DEH控制器的核心，而这个单元需要对汽轮机的热工运行状况有一定的研究。

通过对应性能匹配，设定合适的运行参数，能够大幅提升汽轮机运行效率。

目前火电汽轮机和核电汽轮机装机均已达到百万千瓦级，然而两者汽轮机存在一定的差异，这对于从火电汽轮机DEH开发转向核电汽轮机DEH 系统的开发工作存在一定障碍。

因此，有必要针对火电与核电汽轮机差异性进行专题研究。

1热力系统及热力循环对比1.1做功方式核电机组主蒸汽从蒸汽发生器出来后是饱和蒸汽，在高压缸中做功之后，到汽水分离再热器，最后主蒸汽再到低压缸做功。

核电站汽轮机运行特点及监测分析摘要：在核电站运行当中，汽轮机是重要的组成设备，其运行情况将直接关系到电站整体运行，也是实际工作中需要重点关注的内容。

在本文中，将就核电站汽轮机运行特点及监测进行一定的研究。

关键词：核电站汽轮机；运行特点；监测引言为了保障汽轮机运行安全，做好汽轮机运行情况的监测把握十分关键。

要想保证该项工作的开展效果，即需要能够充分把握汽轮机运行特点，在此基础上有针对性的进行监测工作。

汽轮机运行特点对于核电厂汽轮机来说，其运行特点主要体现在：新蒸汽参数低在典型压水堆核电站中，汽轮机主汽门前整理压力同回路冷却剂参数具有关联。

在一回路中，反应堆压力壳是重要的部件，主要承受高压、高温与强辐射，其正常运行压力为16MPa，为了保证其正常循环、增加传热次数，压水堆冷却剂出口位置不能存在汽相，对此，冷却剂温度不能够达到饱和值。

从安全角度考虑，冷却剂出口温度同一回路压力饱和温度相比要低，且具有一定的过冷度。

当一回路保持该压力时，出口冷却剂温度则需要为 330℃以下，在该温度下，蒸汽发生器中即能够形成 6MPa 左右的饱和蒸汽。

在核电汽轮机运行中，低参数新蒸汽的使用，使得核电汽轮机在运行中具有以下特点：第一，级数少，且没有中压缸设置；第二，在全部功率中，低压缸功率在其中占据有较大的比例，在 50% 左右。

在该情况下，低压缸运行经济水平也将影响到整个汽轮机；第三，汽轮机排汽损失、排气管道的压力损失情况将直接影响到汽轮机运行经济性。

可用焓降低在汽轮机当中，蒸汽的膨胀使高压缸蒸汽膨胀到 1.2MPa 左右，湿度则会逐渐增加到 12% 左右。

根据汽轮机通流侵蚀损耗条件，不能够对该种湿度的蒸汽继续使用。

在该情况下，在蒸汽进入到低压缸前，即需要使用蒸汽分离器对其进行再热以及汽水分离处理。

同火电汽轮机相比，核电汽轮机当中的为饱和蒸汽、蒸汽压力较低，且可用焓降小、级效率又较低、蒸汽压力低、比容大，其在实际运行当中的特点有：第一，汽轮机具有更大的阀门、进汽管道重量与尺寸；第二，具有较高的高压缸叶片，且具有较多的扭叶片数量，以此具有更大的投资。

关于核电汽轮机与火电汽轮机的对比探讨摘要：当今社会，人们对电能的需求日益增大，传统的火电汽轮机的发电方式已经无法满足，积极应用新技术和新能源发电是时代发展的要求。

利用核能发电的核电汽轮机和利用化学燃料发电的火电汽轮机在当下都应用较广泛，本文通过对这两种汽轮机的对比分析，来促进我们对保障发电安全及其可持续发展有更深入的认识。

关键词：核电汽轮机；火电汽轮机；汽轮机一、汽轮机的原理及流程汽轮机的原理是蒸汽中的热能变化为涡轮机械的机械能，常用在热力发电厂中，带动发电机的涡轮从而产生电能。

发电厂可以用核燃料的裂变，或化石燃料的燃烧来带动汽轮机运转来发电。

在这个能量转化的过程中，为保障和增加安全性与经济性，有时还用汽轮机直接驱动泵[1]。

核电汽轮机的能量来源是放射性元素的原子，如铀通过裂变产生的能量，该反应所产生的能量比较巨大，但反应较为不稳定，且受半衰期、原子周围其他核反应等影响。

核能可通过核裂变（较重的原子核分裂释放结核能）、核聚变（较轻的原子核聚合在一起释放结核能）和核衰变（原子核自发衰变过程中释放能量）三种方式反应和释放。

火电汽轮机的化学能量来源是化学物质的燃烧所释放出的能量，该反应可通过调节氧气供给量来控制。

来自核能或火电蒸汽发生器的蒸汽由于高温高压，通过主汽阀和调节阀进入汽轮机，再在汽轮机排气孔更低压力的压力差作用下，流向排气口。

在这个过程中，部分热能转化为汽轮机叶片运转的动能，蒸汽的压力和温度均有下降，称为乏汽。

乏汽经排气口后在凝气器的较低温度下凝结成液体水，再在凝结水泵的作用下送至除氧器，再通过给水泵作用下送往蒸汽发生器，在封闭条件下开始新一轮的热力循环。

二、核电汽轮机的特点核电汽轮机的蒸汽相比于火电汽轮机的蒸汽来说，核电汽轮机的蒸汽参数低，而且可能具有放射性，因此可以做一般火电汽轮机之外的核电汽轮机分析，它的特点有：1. 蒸汽的初参数低、湿度高较常规火电汽轮机，由核反应堆的核能裂变反应所供给的蒸汽参数低：压力约为4~7MPa，湿度约为0.24%~0.40%，温度约为270℃，为湿度较高的蒸汽。

中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊662核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析王晗丁* 周 涛（华北电力大学核热工安全与标准化研究所，北京 102206）摘 要:通过对核电站与火电厂各自的再热郎肯循环，汽轮机的主蒸汽的压力、温度、湿度、流量等参数的比较，分析了在汽轮机设计及结构上，如气缸设置、级效率、末级叶片长度和通流部分冲蚀等的不同点。

并分析比较了核电站与火电厂各自的热力系统，且归纳出不同点，提出了在借鉴常规火电热力系统计算时存在的难点，结合火电厂热经济性指标给出核电站发电能力评价指标。

为提高核电汽轮机运行效率及核电厂发电效率提供借鉴。

关键词：核电站；火电厂；汽轮机；热力系统；发电效率基金项目：本文系国家“973”计划项目 (项目编号：2007CB209800)，横向研究课题的研究成果。

*作者简介：王晗丁，男，华北电力大学核热工安全与标准化研究所硕士研究生。

从能量转化角度看，核电站与火电厂都是将热能转换成电能,但核电站是利用反应堆所产生的核裂变能产生热能，这点与火电厂的锅炉不同。

核电站一回路维持约16MPa 的压力,反应堆出口冷却剂温度通常不超过330℃，在这样的冷却剂温度下,在蒸汽发生器中产生压力约6MPa 的饱和蒸汽。

而火电厂中的锅炉则是在过热器中加热主蒸汽的，蒸汽都处于过热状态，温度达540℃,其压力更是高于核电饱和蒸汽压力，从而使得核电站二回中的汽轮机主蒸汽参数较火电厂要低很多。

虽然核电站的汽轮机、凝汽器、加热器等设备与火电厂基本相同，但由于主蒸汽参数等的差异，其汽轮机参数、热力系统及运行方式与火电厂都存在较大差异。

一、热力循环比较大型火电站都采用蒸汽中间再热系统,其主要目的在于提高中、低压缸前蒸汽参数,从而提高大容量机组的热经济性；而对于压水堆核电站而言,采用再热的主要目的是提高蒸汽在汽轮机中膨胀终点的干度。

汽水分离再热器的主要作用是除去高压缸排汽中的水分,并加热高压缸排汽,提高低压缸进汽的温度,使其具有一定的过热度，若不采取任何措施,当蒸汽膨胀至0.0049MPa 时,其湿度将接近30%。

浅谈“核电汽轮机”（一）核电汽轮机结构特点由于产生蒸汽的方式不同，核电站汽轮机与常规火电站汽轮机在热力参数上存在差异。

贺电汽轮机由于使用了饱和蒸汽，因此其参数相对于火电汽轮机来说有所降低，有效焓降较小，蒸汽流量较大，低压缸出口的蒸汽湿度较大，从而使汽轮机在设计和结构上与火电汽轮机存在差异：(1)采用饱和蒸汽新蒸汽参数低在典型压水堆核电站中，汽轮机主汽门前的蒸汽压力约为6MPa，这主要取决于一回路冷却剂参数，后者则主要受反应堆壳体制造技术和材料的限制。

由于核电汽轮机采用了饱和蒸汽，且新蒸汽的参数较低，使核电汽轮机有以下特点1）.核电汽轮机的级数少而不设中压缸；2）.低压缸功率占全部功率的比例增大，约为50％～6o％，因此低压缸的经济性对整个汽轮机有重要影响；3）.汽轮机的排汽损失，分离再热器和进、排汽管道的压力损失对核电汽轮机的经济性影响增大。

(2)可用焓降低、蒸汽流量大蒸汽在汽轮机中的膨胀过程使高压缸中蒸汽从起始参数膨胀到1.2MPa，而湿度则从在蒸汽发生器中产出的起始值约0.5％增到约12％。

按照汽轮机通流部分侵蚀损耗的条件，不允许继续利用有这样湿度的蒸汽。

因此，蒸汽在进入低压缸之前需通过蒸汽分离再热器进行汽水分离和再热。

与火电汽轮机相比较，核电汽轮机的蒸汽压力低，而且是饱和蒸汽。

由于核电汽轮机的可用焓降小、级效率又较低、蒸汽压力低、比容大，因此汽轮机进汽的容积流量就要比相同功率的火电汽轮机增大60％-90％。

核电汽轮机在结构上有以下特点：1）核电汽轮机的进汽管道和阀门的尺寸及重量增大；2）当功率增大到500~800MW时高压缸要做成双流道的；3）高压缸叶片较高，扭叶片数量增多，增加了设备的投资额；4）由于叶片高度增加，增加了调节级设计的困难，低负荷时叶片的弯曲应力增大，应尽量避免采用喷嘴调节；5）汽轮机出口蒸汽流量大，不仅使末级叶片增高而加大汽轮机径向尺寸，还要采用多排汽口结构，使汽轮机结构复杂，重量、尺寸增大；6）凝汽器也因排汽量大而使其换热面增大，循环水量几乎增加一倍。

核电汽轮机与火电汽轮机的比较核电汽轮机与火电汽轮机的比较摘要：本文分析了火电与核电汽轮机的差异，介绍了核电汽轮机在热力设计和结构的独特，且与火电汽轮机进行了比较，阐述了核电汽轮机与火电汽轮机的差别。

关键词：火电汽轮机；核电汽轮机；比较一火电与核电汽轮机的差异1.1基本热力参数的差别压水堆核电机组与火电机组相比初参数低得多并且湿度大，主蒸汽为略带湿度的饱和蒸汽（压力一般在6MPa左右，湿度为0.25%～0.5%），核电机组总焓降约为同功率火电机组的三分之二，有效焓降仅为常规火电汽轮机的一半左右，其汽耗显著增加，相应疏水量随之增大。

同等容量核电汽轮机的进汽量是火电机组的两倍，而容积流量则为五倍左右。

蒸汽的容积流量增大，这就要求核电机组的通流面积要大于火电机组。

1.2蒸汽热力过程的差别在常规火电机组中蒸汽大部分处于过热蒸汽状态，只有在低压缸末几级处于湿蒸汽状态下。

核电汽轮机只有低压缸前几级处于过热状态，其余部分都处于饱和线之下的湿蒸气状态.汽状态。

图1表示了蒸汽在汽轮机中的膨胀过程。

（1）图中线段abcdef表示进汽压力24.2MPa的常规超临界中间再热机组的热力过程线，饱和线上方为过热蒸汽区，下方为湿蒸汽区工作，其余均在过热区。

（2）图中线段ABCDE表示进汽压力6.41MPa的饱和蒸汽的膨胀过程曲线，AB表示蒸汽在高压缸中的膨胀，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CE，图中仅有低压缸中（CD段）前几级处于过热蒸汽状态，大部分处于饱和线以下的湿蒸汽区工作。

从核电与火电热力过程线中，可以明显的看出两者间热力参数的差别。

图1蒸汽在汽轮机中的膨胀过程1.3调节方式的差别大容量的火电汽轮机普遍采用喷嘴调节配汽方式。

这种配汽方式只有在最后开启的那组调节阀的汽流受到节流的影响。

因此，节流导致的能量损失不会很大，所以，对于变工况运行比较频繁的火电机组是最佳的配汽方式。