核电站汽轮发电机组
- 格式:pptx
- 大小:191.36 KB
- 文档页数:23
核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化,核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。
汽轮机作为核电系统中重要的组成部分,其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。
其中,低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分,其发展受到了广泛。
本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨,以期为相关领域的研究提供参考。
核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件,对于其性能和稳定性的要求非常高。
然而,当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。
转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。
在设计过程中,如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。
转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。
为了解决上述问题,学界进行了大量的研究。
例如,某研究团队通过优化转子材料和加工工艺,成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。
同时,采用新的设计理念和方法,实现了转子气动性能的提升。
通过应用新的数值模拟技术和测试手段,对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。
这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。
尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明,但仍有一些人持有反对意见。
其中,一些人认为核电汽轮机的效率较低,对环境影响较大。
对此,我们认为,随着技术的不断进步,核电汽轮机的效率已经得到了显著提升,同时通过合理规划和运行,可以有效降低核电对环境的影响。
核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式,对于满足全球能源需求具有重要意义。
在应对气候变化和实现可持续发展方面,核电也发挥着不可替代的作用。
核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。
通过不断地研究和创新,我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破,迎来更为广阔的发展前景。
为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展,我们建议加强以下几个方面的研究:深入研究转子材料的性能与加工工艺,提高其稳定性和耐用性;强化设计理念与方法的创新,实现转子气动性能的优化;充分利用现代数值模拟技术和测试手段,对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化;开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究,确保其在各种工况下的稳定运行;加强国际合作与交流,共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。
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。
核电汽轮机结构设计及运行特点分析发布时间:2022-05-04T10:00:40.659Z 来源:《当代电力文化》2022年1期作者:丁浩[导读] 将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,丁浩福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,通过对核电汽轮机技术特点进行探讨,分析在设计和结构上的应用特点,为理论及实践应用提供有力的支持。
核电厂的工作就是将核燃料轴在反应堆的裂变链式反应中产生的热量转变为电能,是我国目前重要的发电厂。
核燃料发生裂变反应主要通过热能的方式表现出来,通过一次、二次冷却剂的栽带和转变,通过蒸汽驱动汽轮发电机发电。
核电厂根据反应堆的不同可分为轻水堆核电厂、重水堆核电厂、石墨气冷堆发电常等。
轻水堆发电厂还可分为压水堆和沸水堆;石墨气冷堆可分为天然铀气冷堆及高温冷堆。
关键词:核电汽轮机;结构设计;运行特点在压水堆核电厂的运行过程中,向环境排放的放射性物质相比火电厂中粉煤灰排放的放射性物质含量较低,不会产生二氧化硫等有害气体。
相比气冷堆、重水堆、沸水堆等对比,压水堆的特点为功率密度高、结构紧凑、安全、操作简便、技术成熟、造价成分低等,因此成为了目前世界范围中核电厂最常用的类型。
我国的大亚湾、秦山等核电厂都采用的是压水堆类型发电,根据研究,在快中子增殖堆等发展成熟前,压水堆在我国核电厂的应用中有极大的优势。
一、关于压水堆核电厂压水堆核电厂就是通过压水反应堆通过核裂变能转变为热能,然后再形成蒸汽从而发电的核电厂。
压水堆的堆芯放置在压力容器中,水不仅是慢化剂,还是核心内燃料元件的一次冷却剂,能够将堆芯的热量带入蒸汽发生器的一次侧,传递到二次侧的水,在温度降低后再次进入堆芯,从而形成循环。
蒸汽发生器的二次侧中的水吸收热量,形成了具有一定压力的饱和蒸汽或微过热蒸汽,进入到汽轮机中做功。
做功完成后的蒸汽会进入到凝汽器中凝结成水,水泵再传输到蒸汽发生器二次侧,以此完成二回路系统[1]。
90万千瓦核电站汽轮机简介:1、由热能变为机械能的原动机:蒸汽机、内燃机、涡轮机——又分为汽轮机和燃气轮机。
汽轮机的特点:高温高压高转速,功率大体积小。
2、汽轮机分冲动式、反动式、轴流式、幅流式。
我们现在用的是轴流式——冲动式汽轮机。
这种汽轮机效率η高,功率N大,体积V小。
3、汽轮机的基本原理:汽体膨胀,产生速度,冲击推动叶片作功,带动转子旋转产生扭矩。
○1汽轮机作功需要一个高热源和一个低冷源,在海水温度一定时,初参数(t,p)愈高,可提高可利用焓降h,效率η就能提高。
另一方面,尽量利用汽体的汽化潜热r,也是提高效率η的一个办法。
机组的初参数:283℃,6.71Mpa,664.8kcal/kg排汽参数:40.3℃,7.5kpa,614.9 kcal/kg再加上高压缸排汽经再热,可利用焓降h仅为104.2 kcal/kg,这个焓降是很低的。
在凝汽器内放出的汽化潜热r=574.9 kcal/kg,大量的热量排到大海里去。
对于1kg汽体而言,排到大海里的热量是可利用热量的5.5倍,所以我们要尽量减少汽化潜热r的损失。
低真空采暖是一个最好的办法,几乎100%利用汽化潜热。
可是一年还有夏天,我们只能利用加热器加热给水减少汽化潜热r的损失,提高机组效率。
低真空的形成:1kg水的容积0.001m3,初蒸汽的容积0.2426 m3/kg,排汽的容积19. 6m3/kg,循环水凝结1kg排汽,可使19. 6 m3的空间形成真空。
汽机后面有真空,前面的汽体才能膨胀出现速度,达到汽流作功的目的。
所以,想要提高效率η,就要提高初始参数,提高可利用焓降h,利用汽化潜热r。
核电站提高初始参数受到限制,效率低是必然的,但核电站优势是明显的,将来国家发电主要依靠核电站。
机组增大功率主要是增大蒸汽流量。
○2速度三角形:汽流的相对速度w,轮周速度u,绝对速度c,进口角α,出口角β。
速度三角形是计算效率、功率的依据。
○3叶片、机翼的升力F:v1>v2,p1<p2,p2- p1=F若是平板或圆球在气流中就不可能产生升力。
汽轮发电机组和水轮发电机组的区别导读:万贯五金机电网小编为大家介绍汽轮发电机组和水轮发电机组的区别。
水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。
水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。
为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的一种小型发电设备。
汽轮发电机组与汽轮机配套的发电机组。
为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。
特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以5~10万千瓦以上的汽轮发电机组都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来,汽轮发电机组的最大容量已达到130~150万千瓦。
从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机组发展史上产生一个新的飞跃。
水轮发电机组由水轮机驱动的发电机组。
由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。
通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,而大、中型代速发电机多采用立式结构。
·段增辉,高宏喜,陶功新,邱健(东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:随着安全性要求的提高,AP1000将会是今后国内市场主力堆型之一,文章详细分析了东方引进的匹配AP1000堆型的核电汽轮机的设计特点。
重点介绍了高中压模块、低压模块、末级叶片等主要部件的结构特点及机组的技术成熟性。
关键词:核电汽轮机,ARABELLE,AP1000,末级叶片中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2020)01-0014-05 Design Characteristics Analysis of AP1000Nuclear Steam TurbineDUAN Zenghui,GAO Hongxi,TAO Gongxin,QIU Jian(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:With higher security requirements,AP1000will be the main reactor in the domestic market in the future.In this paper, the design characteristics of the AP1000nuclear steam turbine is analyzed in detail which is imported by DEC.The structural features of the main components of the HIP module,the LP module,the last stage blade and the technical maturity of the unit are mainly introduced.Key words:nuclear steam turbine,ARABELLE,AP1000,last stage blade1前言近年来,我国核电取得长足发展。
核电厂半转速汽轮发电机特点发布时间:2021-06-29T07:02:05.630Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年26期作者:赖世健[导读] 近年来,我国的核电取得了长足发展。
截至2019年底,有47座核电机组在运行,额定装机容量为48751兆瓦。
2019年,核电发电量3481.31亿千瓦时,比2018年增长18.09。
与火电相比,它减少了约2.8亿吨二氧化碳排放。
然而,核能发电仅占全国发电量的5。
考虑到我国的经济发展和减排需求,核电作为清洁能源的比例应更大。
赖世健福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:近年来,我国的核电取得了长足发展。
截至2019年底,有47座核电机组在运行,额定装机容量为48751兆瓦。
2019年,核电发电量3481.31亿千瓦时,比2018年增长18.09。
与火电相比,它减少了约2.8亿吨二氧化碳排放。
然而,核能发电仅占全国发电量的5。
考虑到我国的经济发展和减排需求,核电作为清洁能源的比例应更大。
关键词:核电站;半速涡轮发电机;特点引言汽轮机是核电的重要组成部分。
全速发动机和半速发动机有两种类型。
在中国运行的核电厂中,除秦山三期工程中使用的半速发动机外,其余均为全速发动机。
目前,所有在建的百万级以上核电项目均使用半速发动机。
由于核电的飞速发展,如何使传统的核岛与核岛适当地匹配是一个重要的问题。
目前,在中国没有太多的工作要做。
这项研究的目的是从原理和一般方面来讨论核电蒸汽轮机的主要特性。
与传统的热力蒸汽轮机相比。
有什么区别,以及如何选择正确的型号,尤其是全速和半速。
文献[1]详细讨论了结构,材料,安装和操作的特性。
1核电汽轮机的特点1.1低参数当前的核电站主要是压水堆核电站。
由于反应堆压力容器强度的限制,核电站的一次回路参数较低,因此二次回路的主要蒸汽参数也较低。
以我国使用的1000MW级机组为例,一次回路平均压力为15.5MPa,平均温度为310。
因此,二次回路的参数也低于:蒸汽发生器的出口压力6.7MPa,温度为283。
因为使用环境、性能要求等各方面的不同。
舰船用的蒸汽轮机与电站蒸汽轮机有很大的不同。
舰船蒸汽轮机安装在易变形的船体基座上,还经常受到船体摇摆、冲击的影响,因而对其整体刚度和结构设计带来了很不利的限制。
它的正常运转直接关系到全船的安全,因而对可靠性要求更高。
它的体积、重量也受到船体的严格限制。
船舶在进出港口或执行任务时需要经常变速或倒航,因此对汽轮机的机动性也有特殊的要求。
船用汽轮机除功率小于1万马力的有时用单轴(通常称为单缸)外,一般都是双轴或三轴分轴布置。
这是由于涡轮前后段蒸汽比容变化很大,高低压涡轮叶片高度相差很大。
单轴布置时要避免低压级叶片轮周速度过大、离心应力过大,转速不能太高,这就使得高压级叶片轮周速度比较低,轮轴功小,必须增多级数,这将使蒸汽涡轮的体积和重量增加。
如果加大高压部分轴心直径,虽然能稍为增大单级轮轴功,在一定程度上减少级数,但是由于此时叶片高度过小,相对内损失增加,难以得到高的内效率。
分缸设计时可将高压轴和低压轴设计成不同的转速,高压轴采用较高转速(5000~10000转/分),以缩小转子直径;增加前几级的叶片高度,以提高效率;低压轴采用较低转速(3000~5000转/分),以降低末几级叶片和轮盘的应力。
采用分缸方式还有一个好处就是当汽轮机发生局部损坏时可用单缸运行,提高了船的可靠性。
为了得到尽量高的热效率,在地面电站蒸汽轮机中要让蒸汽尽量充分膨胀,降低排汽背压。
但在舰用蒸汽轮机中则采用较高的排汽背压,以便减少涡轮级数,从而降低装置重量。
电站汽轮机还采用再热、抽汽回热两种方式组成复杂热力循环,以提高热效率。
简单的说,再热就是让蒸汽在高压涡轮中膨胀做功(温度降低)后,回到锅炉再被加热到新蒸汽温度或者更高一点的温度,然后进入中、低压涡轮继续膨胀做功。
再热实际上是提高了工质——水的平均吸热温度,从而可以提高卡诺效率。
抽汽回热则是在涡轮某些级处分别抽出一部分蒸汽,注入到对应压力等级处的给水管路中去加热给水。