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大功率核电汽轮机现状，发展方向及对策摘要：摘要：简要分析了核电汽轮机现状、发展方向，并对设计及制造的国产化、原材料的的本地化进行了阐述。
关键词：核电汽轮机；国产化制造；材料供应1国内外核电汽轮机现状经过几十年的发展，我国汽轮机制造业已形成一定的规模优势、产品种类优势、创新优势。
在全转速核电汽轮机制造方面，上汽为秦山一期制造了300MW汽轮机，哈汽为秦山二期设计制造出了650MW汽轮机。
在百万等级半转速核电汽轮机方面，哈汽与三菱重工为三门、海阳项目APl000核电站联合设计、合作制造了l250MW等级半转速核电汽轮机；东汽与阿尔斯通、上汽和西门子合作为岭澳二期、红沿河、阳江项目CPRl000核电站生产制造了l000MW等级半转速核电汽轮机。
图1大功率核电机轮图片对于大功率核电汽轮机，国内三大制造厂均从国外技术支持方引进了相应的技术，通过引进、消化、吸收、再创新四步走的发展策略，可以满足生产制造的需要。
在核文化建设、质保体系建立、生产制造工艺等方面已经基本能满足核电业主的要求。
但在制造成本、再创新能力、关键技术研发和科技投入、人才队伍建设等方面，发展水平和层次不高的问题依然较为突出。
具体表现在3个方面：（1）我国大容量核电汽轮机制造成本高。
目前，汽轮发电机组的性能一般由国外技术支持方负责，对国内制造厂的制造经验、核文化意识、制造工艺水平、质量保证体系等普遍存在不信任态度。
为了保证产品的质量和制造进度，转子、叶片、隔板、阀门等重要部件一般由外方制造，导致成本远远高于国内制造水平。
即使国内负责制造的部分，外方也要在材料替代、质量控制等方面进行严格的把关，而费用需要国内制造厂承担。
因此，汽轮机制造成本的提升直接加大了常规岛的投资成本，制约了核电站批量化建设的步伐。
(2)技术创新能力以及引进技术的再创新能力不强。
我国是电站汽轮机的制造大国，但与发达国家相比，汽轮机的竞争能力不可同日而语，最大差距是缺乏创新能力，大部分设计和制造技术依靠引进，缺乏具有自主知识产权的核心技术，原创性技术和产品更少。
汽轮机发电的转速范围汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的旋转机械设备，被广泛应用于发电厂、化工厂和石油炼制厂等工业领域。
汽轮机的转速范围是指其工作时的转轴转速范围。
本文将介绍汽轮机发电的转速范围以及其对发电效率和可靠性的影响。
1. 低速汽轮机低速汽轮机通常指转速范围在3000转/分钟以下的机型。
这种类型的汽轮机常用于大型火电厂和核电站等需要大容量的发电设施中。
低速汽轮机具有转速稳定、能量输出平稳的特点，能够满足大容量的发电需求。
同时，低速汽轮机由于转速相对较低，对轴承和润滑系统的要求较高，需要更加精密的制造和维护，以确保其稳定运行和长寿命。
2. 中速汽轮机中速汽轮机的转速范围通常在3000转/分钟到10000转/分钟之间。
中速汽轮机具有体积小、重量轻和启动时间短的优点，适用于中小型发电厂和工业领域的发电需求。
中速汽轮机在发电过程中能够提供较高的效率和较低的燃料消耗，是一种较为经济和环保的发电设备。
然而，中速汽轮机的转速较高，对轴承和润滑系统的负荷也较大，需要定期检修和维护，以确保其安全运行。
3. 高速汽轮机高速汽轮机的转速范围通常在10000转/分钟以上。
高速汽轮机具有体积小、重量轻和启动时间快的特点，适用于小型发电设备和船舶等领域。
高速汽轮机的运行稳定性较差，对轴承和润滑系统的要求更高，需要更加精确的设计和制造。
高速汽轮机在发电过程中能够提供较高的转速和较高的功率输出，但其燃料消耗较大，需要更加高效的燃烧系统和能源管理。
4. 转速范围对发电效率和可靠性的影响转速范围对汽轮机的发电效率和可靠性有着重要影响。
在转速较低的情况下，汽轮机的效率较低，能量损失较大，但其结构相对稳定，可靠性较高。
而在转速较高的情况下，汽轮机的效率较高，能量损失较小，但其结构相对复杂，可靠性较低。
因此，设计和选择汽轮机时需要综合考虑发电需求、经济性和可靠性，确定最适合的转速范围。
汽轮机发电的转速范围包括低速、中速和高速三种类型。
核电汽轮机转速控制摘要：汽轮机是核电厂常规岛很重要的一部分，当然对于我们仪控来说，最关键就是汽机的控制，汽轮机的控制基本分为转速控制，负荷控制，再加上流量限制以及压力控制。
不同的汽机厂家，控制逻辑会有一定的差异，但是大致是差不多的，下面我就对东方汽轮机的汽机转速控制进行简单的说明。
关键词：核电厂；汽轮机；转速控制；转速偏差；一次调频；伺服汽轮机调节系统通过高压调节阀和中压调节阀，使汽流在一种安全和可控的方式下准确流入汽轮机。
汽轮机调节系统确保了汽轮机在所有阶段的运行（包括正常运行和不稳定运行）转速控制（转速调节，超速和加速度限制）负荷/流量控制，压力控制，热应力计算，汽轮机自启动和负荷调节功能，限制功能GSS 2ND级压力控制，汽轮机调节系统应设计成将精确的数据输送到专用的设备，如TRA，SOE，后备盘。
并且要确保与DCS系统及反应堆控制装置的通讯安全。
汽轮机调节系统是通过汽轮机电气控制系统（冗余装置）来实现其功能的。
今天我们重点描述的汽轮机的转速调节。
下图是汽轮机的转速控制示意图，在汽机启机的时候，满足启机条件后，操纵员可以手动设定目标转速（一般机组的额定转速为1500RPM），此时实际的汽机转速跟踪目标转速，进行升速，对于汽机一次调频，只有在负荷阶段才能投入使用，并且一旦并网后，程序会自动投入死区。
操作员也可以手动选择不投用死区，不过只有在特殊的状态下，才可以用。
死区的范围是不同的汽轮发电机组会有差异，一般都是通过一次调频建模来确定机组的死区范围。
转速调节示意图：增益：1）、实际转速小于90%（1350RPM）时，增益为102）、转速大于90%但未并网时，增益为25.3）、并网后，增益为25。
（对于转速偏差经过增益放大后，都会有一个10%的限制）。
对于增益来说，每台机组也有差异，跟不同的汽轮发电机有关。
摩擦补偿：对于摩擦补偿，它是由于汽轮机运转所产生的摩擦损耗。
额定转速1500RPM后，摩擦补偿值为4%。
核电厂汽轮机的相关知识核电厂大多数都使用饱和汽，为了降低发电成本，单机容量已增加到1000MW级。
在总体配置上，饱和汽轮机组总是设计成高压缸和一组低压缸串级式配置，在进入低压缸前设置有汽水分离再热器，有的设计在汽水分离再热器和低压缸之间设置中压缸或中压段。
一般情况下，核电厂大功率汽轮机的所有汽缸都设计成双流的，且两个或更多的低压缸是并联设置。
还有在高压缸两端对称地每端布置两个低压缸的设计。
我国田湾核电厂就采用这种汽轮机配置。
大亚湾核电厂的汽轮机为英国公司设计制造的多缸单轴系冲动式汽轮机。
汽轮机的转速为3000r/min，额定功率为900MW，新汽参数为6.63MPa，283℃，低压缸排汽压力0.0075MPa，额定负荷下蒸汽流量为5515t/h,汽轮机为4缸、六排汽口型式。
一个高压缸和3个低压缸皆为双流对分式。
新蒸汽分4路经高压缸汽室后由进汽短管导入高压缸，高压缸的两个排汽口，各通过4根蒸汽管与低压缸两侧的汽水分离再热器相连。
高压缸排汽在汽水分离再热器经汽水分离再热后，进入低压缸，每个低压缸的两个排汽口与一台凝汽器相接，整台汽轮机，共有6个抽汽口，供2组高压加热器和4组低压加热器以及给水泵汽轮机用汽。
除氧器用汽来自高压缸排汽。
高压缸为铬钼材料铸造的单层缸结构，水平对分型式，每一汽流流向各有5级。
其中隔板皆采用隔板套结构，高压缸转子由镍铬钼钒钢锻成，每个流向都有锻成一体的5级叶轮，各级叶片的叶根皆为多*型，叶片长度为91mm,叶片的顶部有预加工的铆钉头，用来装置围带，每一级叶片的围带都由数段组成扇形叶片组。
高压缸的轴封、隔板汽封和通流部分汽封皆采用梳齿形汽封结构。
三台低压缸具有基本相同的结构，皆为双层缸，水平对分式。
内缸包含环形进汽室和所有的隔板。
外缸提供低阻力的蒸汽流道并将内缸的反冲力矩传递给汽轮机基础。
低压缸的内、外缸都由碳钢制造，内缸为焊接结构，外缸为焊接组装结构。
低压缸隔板由铁素体不锈钢制造，隔板的结构为标准的焊接静片和内外围带结构，嵌在隔板套的槽内。
阿尔斯通汽轮机介绍（图⽂）联合循环电⼚的汽轮机100⾄280MW提⾼出⼒的可靠产品我们的汽轮机可满⾜各种应⽤：不同规格的燃⽓轮机，补燃或⾮补燃式余热锅炉，再热或⾮再热循环，50或60Hz，地⾯或台式安装。
系列型号出⼒范围发电机冷却⽅式KA24-1 90-100 MW 空冷KA26-1 143-147 MW 氢冷STF15C 120-175 MW 空冷STF20C 200 MW 空冷STF30C 280 MW 空冷应⽤于联合循环 (50/60 Hz)应⽤于联合循环的汽轮机的参数范围143-147MW 汽机结构紧凑的汽机设计适⽤于不⽤的冷却系统MP及IP/LP两缸，单轴，与GT26燃机及全氢冷发电机单轴机岛，汽机带SSS联轴器，适于单轴运⾏模式。
配套地⾯安装，轴向排汽，50Hz。
⽕电⼚⽤100-1 000 MW汽轮机经过预设计的标准化系列(STF)汽机的特点是交货期短利⽤模块概念，我们制造的汽机有单缸或多缸不同选择适应从100⾄1 000MW的出⼒范围。
它们应⽤于⽕电⼚，安装于汽机台板上，有50和60Hz两种。
这些汽轮机可以⾼度灵活地应⽤于抽汽式热电联产/区域供暖，除盐及化⼯系统。
系列型号出⼒范围发电机冷却⽅式STF15S 120-175 MW 空冷STF25 215-275 MW 空冷STF50 500-595 MW 氢/⽔冷却STF60 600-720 MW 氢/⽔冷却应⽤于⽕⼒发电 (50/60Hz)应⽤于⾮联合循环的汽轮机的参数范围STF25：汽机出⼒范围为210-275MW具有竞争⼒的⽅案MP与IP/LP两缸式，台式安装，下排汽，配空冷发电机，适⽤于50Hz及60Hz。
技术参数：600-700MW 汽机采⽤三维叶⽚，效率更⾼，设计可靠四缸超临界再热：HP，IP及两个双流LP，配套氢/⽔冷却发电机，50Hz。
台式安装，四缸，下排⽓，配套氢/⽔冷却发电机技术参数：蒸汽轮机在各⼤洲的安装业绩可靠的汽轮机遍布在全世界我们已安装了1，300台汽轮机，总装机容量达420GW。
核电汽轮机与火电汽轮机比较分析程士博摘要：随着我国社会经济的不断发展和科学技术水平的不断提高，对能源的过度消耗已成为当前制约社会经济发展进步的重要因素。
因此，开发利用新能源，已成为社会经济发展建设的重要内容。
其中，对核能源的充分利用，已新能源研发利用的重要成果，对我国社会经济发展建设，具有非常重要的意义。
核电汽车轮机是核电站建设运行过程中的重要组成部分，与传统的火电汽轮机相比，核电汽轮机具有更加明显的独特性，与常规火电汽轮机存在着明显的差异。
而核电汽轮机的利用，对我国核电的发展建设，具有非常重要的影响。
本文对核电汽轮机与火电汽轮机进行全面的比较分析，系统阐述核电汽轮机的设计特点以及其与火电汽轮机之间的差别，为我国核电的发展建设，提供可靠的建议。
关键字：核电；汽轮机；火电轮机核电汽轮机在核电站的建设运行过程中，发挥着非常重要的作用，是核电站中不可替代的重要组成部分。
在核电站的运行过程中，与核电汽轮机相配套的反应堆存在湿蒸汽参数低的问题。
此外，单回路工质存在放射性问题等等，受到这些问题的影响，核电汽轮机与一般的汽轮机具有较大的区别，不能简单的归为一类，需要将核电汽轮机单列出来，单独进行分析。
1、核电汽轮机与一般常规火电汽轮机之间的区别在结构和设计原理、系统组成与设计方面，核电汽轮机与常规火电汽轮机基本相同，但在设备的设计方面，两者之间却存在着极大的差异。
在热力参数、结构特性、设计细节、材料以及运行维护方面，核电汽轮机与常规火电汽轮机存着极大的差别，这也是两者之间最主要的差别[1]。
2、与一般常规火电汽轮机相比核电汽轮机的主要特点2.2核电汽轮机热力设计参数的特点2.1.2热力参数和常规火电汽轮机相比，压水堆核电机组的初参数明显要低得多，而且具有更大的湿度。
其主蒸汽机是略带湿度的饱和蒸汽。
在同等功率下，核电机组的有效焓降是常规火电汽轮机的50%左右，而总焓降只有火电机组的3/2左右。
和常规火电汽轮机相比，核电汽轮机的汽耗更大，因此疏水量也更大。
全、半转速核电汽轮机的比较
摘要：核电汽轮机可以分为全速以及半速两种类型，为了能够更好的做好汽轮
机应用，做好两种方式的研究十分关键。
在本文中，将就全、半转速核电汽轮机
进行一定的比较。
关键词：全、半转速；核电汽轮机
1 引言
近年来，我国的核电事业获得了较大的发展。
在核电站运行中，核电汽轮机
是其中的重要组成部分，根据类型的不同，其也可以分为全速以及半速这两种类型。
对此，即需要能够做好两者间的比较分析，以此在实际生产当中更好的进行
选择。
2 全、半转速汽轮机比较
2.1 安全性
安全性方面主要体现在：第一，应力水平。
通常来说，对于全、半速汽轮机
来说，其在运行当中其中静子部件具有基本相当的应力水平，而对于转动部件而言，两者则具有较大的应力水平差别。
对于应力来说，其同汽轮机的实际运行转
速具有正比关系，对于大功率机组，全速汽轮机在运行当中其中部件通常会处于
应力极限状态。
从该方面考虑，对于大功率汽轮机，半速机组即能够具有更大的
安全裕量；第二，气缸稳定性。
在相同功率等级的基础上，半速汽轮机在重量以
及尺寸方面都要大于全速机，对此，在面对外界所施加的力矩以及力时，同全速
汽轮机则将具有更好的表现与稳定性；第三，抗侵蚀性。
在具体运行当中，核电
汽轮机有很大部分的做功完成在低压缸内，对于低压缸来说，其进汽参数同核火
电之间相比差距不大，但因核电机轮机当中具有较高焓降量处于低压缸内，对此，核电汽轮机则将具有较大的排汽湿度，通常会处于13%左右。
对于末级、次末级
叶片而言，因其需要较长时间工作在湿蒸汽区当中，对此，同火电机组相比，其
将具有更大的几率遭受到侵蚀腐蚀，对于该问题来说，如果没有及时对其做好防
水蚀处理，叶片在经过一定时间运行之后，则将会因受到水滴的冲击形成水蚀，
并在叶片背弧进汽位置形成一定数量蜂窝状的凹坑。
该种问题的存在，不仅将直
接影响到叶片的热力性能，且可能导致叶片断裂事故的发生。
而根据相关研究发现，在排汽温度保持不变的情况下，叶顶速度的高低将直接对叶片的具体侵蚀程
度产生影响，同全速汽轮机相比，半速汽轮机叶顶具有更低的线速度，对此，在
防水蚀措施以及叶片材料相同的情况下，半速汽轮机在叶片侵蚀方面的具体情况
要较轻。
就目前来说，对汽轮机叶片侵蚀情况进行控制的主要方式有：首先，增
加去湿。
对叶片在运行中受到离心力影响在隔板外缘延伸环上的水分进行去除。
其次，对叶片间的轴向间隙进行增加。
最后，在高低压末级叶片的顶部位置做好
径向导流槽的设计，并可在叶片进汽顶部位置做好防水蚀处理；第四，灵活性。
对于半速汽轮机来说，因其较大自重、较大转子直径以及较厚汽缸壁特征的存在，则会使其具有更大的热应力。
同变速汽轮机相比，其在变负荷适应性以及快速启
动方面都相对较差。
而对于核电机组来说，其通常具有带基本负荷运行的特征，
在负荷的变、起、停方面次数较少，对此在热应力影响方面并不是很大。
2.2 经济性
首先，是在热效率方面，在保证机组入口参数确定的基础上，汽轮机效率同
排汽损失以及流通部分效率具有直接的关联：第一，通流部分效率。
在现代汽轮
机设计当中，因对三维设计以及现代流体力学技术进行了应用，则能够在对各项
损失进行降低的基础上实现流通部分效率的提升。
无论是何种类型的汽轮机，其在通流效率方面已经具有了非常高的开发程度，对于半速汽轮机来说，因其具有较少的级数以及较长的叶片，则使其同全速汽轮机相比具有更高的效率；第二，排汽损失。
在保持蒸汽流量的基础上，当具有更低余速以及更大排汽面积时，则将具有更小的余速损失。
对此，在实际设计当中要想对余速损失进行减少，即需要对更长的汽轮机末级叶片进行应用，以此实现排汽面积的增加。
对于半速汽轮机来说，其能够设计出更长的末级叶片，以此在对较大排汽面积进行提供的基础上实现排汽损失的减少，且同时获得更高的热效率。
同时，在降低汽轮机转速的情况下，则能够降低湿蒸汽的存在侵蚀到叶片的程度，在实现蒸汽流动特性改善的基础上实现热效率的提升。
2.3 投资成本
第一，材料消耗。
在功率等级相同的情况下，半速汽轮机组因具有较大的体积，对此，同全速机相比在单个部件重量方面具有更大的特点，该情况也使其在运行当中具有较大的材料消耗量。
在对半速机进行使用后，在增加末级通流面积的情况下，低压缸同全速及相比具有更小的数量，对此，从整台机组角度而言，半速机组而全速机组的1.2-2.4倍；第二，起吊成本。
成本。
同全速汽轮机相比，半速机无论在重量还是尺寸方面都要更大，并因此在投资方面存在增加情况。
在具体重量以及尺寸方面，低压模块在该方面具有非常大的差异，在半速机当中，其具有更大的转子直径以及更长的末级叶片，该种情况的存在，则使得起吊吊车具有更大的吨位，且在叶片、转子以及内外缸加工机床方面都需要对应的增加。
对此，制造厂即需要在起吊、加工设备等方面做好对应的更新改造，进而具有更高的制造成本；第三，运输成本。
在半速机较大尺寸以及重量的情况下，其在实际运输当中也将具有更大的难度，在增加运输吨位的同时提升运输成本；第四，安装成本。
在具体安装中，半速汽轮机需要更大能力的设施进行起吊，并因此增加了设备投资。
在安装方面，其具体费用类型包括有材料、机械台班以及人工费等类型，对于半速机来说，其同全速机相比除了具有更大的重量与尺寸外，其余参数基本一致，且不存在特殊要求。
同时，其同全速机相比具有更少的低压缸数量，则在具体安装方面的成本同全速机相比不存在较大的差距。
总体来说，同全速机相比，半速汽轮机具有更高的投资成本，也是实际生产当中需要考虑的一部分。
3 结束语
总体来说，半速汽轮机同全速机相比在抗侵蚀以及稳定性方面具有更好的表现，相信在未来机组容量不断增加的过程中，半速机在这方面的优势还将不断提出，并因此具有广泛的应用。
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