Works, Shangh ai Electric Power Generation Equipmen t Co., Ltd., Shanghai 200240, Chin a)
Abstr act: Along with Chinese e ne rgy policy adjustment, nuclear power constr uction has stepped into a ne w deve loping stage. An intr oduction is being pr esented to the par am eter s and c apacities of domestic 1 000 MW nuc lear power units while an analysis per forme d to the f eatures of the 1 000 MW nuclea r power tur bines and a descr iption ma de to the feat ur es and types of nuclear tur bine ca sings, r otor s and blades etc. in thr ee main turbine manufac tur es of China. This m ay ser ve as a r ef ere nce f or self2deve lopm ent of new nucle ar power turbines.
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我国百万千瓦级以上核电汽轮机组现状及发展
发电设备( 2010 No. 5)
3 1 000 MW 等级以上核电汽轮机 组特点
3. 1 核电机组的热力系统 压水堆蒸发器的出口基本为饱和蒸汽, 进入
高压缸做功后湿度达到 10% 以上。为了提高蒸 汽做功能力, 并防止低 压末级叶片水蚀, 蒸汽需 要进入汽水分离再热器, 先进行汽水分 离, 再经 过两级再热器成为过热蒸汽, 进入低压缸或中压
Current Status and Development Tendency of Domestic 1 000 MW Nuclear Power Turbines
HUANG Ou1 , YU Yan 2 ( 1. Shangh ai Electric Power Generation Group, Sh an ghai 201100, Ch ina; 2. Shangh ai Turbine
压缸的数量受机组轴系长度、轴系稳定 性、转子 的临界转速等限制, 一般 最多采用 4 个低压缸, 如田湾核电站一期全转速机组, 采用的是/ 2 个低 压缸+ 1 个高压缸+ 2 个低压缸0 对称排列的结 构。而末级叶片高度的增加, 给叶片设计带来的 问题有: 叶片的应力不 断增大, 可能 超过叶片材 料的许用应力; 叶顶圆 周速度增大, 叶片的水蚀 程度大幅增加。表 3 是半速叶片和 全速叶片的 主要特性比较[ 3] 。
CP R1000 是中国在引进、消化、吸收国外先 进技术的基础上, 结合二十多年来的渐进式改进 和自主创新形成的/ 二代改进型0核电技术方案, 具有先进、成 熟、良好 的经济性等特点。这也是 我国为了在第三代先进核电站 大批量建设之前 的过渡时期, 能够满足国内核电站建设进度的要 求, 同时为第三代核电技术的引进建立坚实的技 术平台和工业基础而推出的百 万千瓦级压水堆 核电技术。该堆型用于中广核集团的岭澳二期、 红沿河、宁德、阳江、陆丰、防城港、咸宁等项目, 以及中核集团的福清、方家山核电项目等二十多 台机组。
1 200~ 1 700~ 1 300 1 780
表 2 各类反应堆参数对比
反应堆类型
CPR1000 VVER 1000 AP1000 EPR
相对热功率量
1
相对主蒸汽质量流量
1
1. 030 1. 012
1. 176 1. 590 1. 170 1. 617
相对主蒸汽容积流量
1
1. 113 1. 417 1. 370
以上核电机组的参数、容量和特点, 并对百万千瓦级核 电汽轮 机的特 点进行 了分析, 介绍 了国内 三大主机 厂
的核电汽轮机汽缸、转子、叶片等关键设备的型式特点, 为 自主开发新机型提供参考和启发。
关键词: 核电汽轮机; 汽缸; 转子; 叶片; 特点
中图分类号: TM 613
文献标识码: A
文章编号: 16712086X( 2010) 0520309206
图 1 典型 1 000 M W 等级热力系统示意图
3. 2 汽轮机转速 我国火电机组以及百万千瓦级以下的核电
机组普遍采用全转速汽轮机, 具有尺寸 小、重量 轻等优点, 便于运输和安装, 转子、汽缸等原材料 的供货进度和质量 方面都比较成熟。而随着功 率等级和流量的增大, 必须采取增加低压缸的数 量或增加末级叶片 的高度来增大排汽 面积。低
收稿日期: 2010207210 作者简介: 黄 瓯( 1971- ) , 男, 高级工程师, 上海电气电站集团党委书 记, 兼执行副总裁, 从事汽轮机和 燃气轮机产品 的市场开 发 和设计开发研制工作。
E2mail: huangou@ shanghai2 elect ric. com
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发电设备( 2010 No. 5)
我国百万千瓦级以上核 电汽轮机组现状及发展
规岛设备选型, 尤其是汽轮机有着至关重要的影 响。本文将就此进行对比分析, 并对三大主机厂 的汽轮机型式特点作一简单介绍。
1 各类反应堆的简介和参数对比
EPR 是法马通公司和西门子公司于 1991 年 共同开发的第三代改进型 PWR 反应堆, 是在目 前国际上最新型反应堆( 法国 N4 和德国 Konvoi 反应堆) 的基础上开发的, 吸取 了核电站运行三 十多年的经验。因此, EP R 是 渐进型, 而不是革 命型的产 品, 保持 了技术 的连 续性。我国 首台 EPR 反应堆将用于中广核与法国电力公司合资 的台山核电合营有限公司, 台山核电也是中国首 座、全球第三座 采用 EPR 三代核电 技术建设的 大型商用核电站。
额定蒸汽湿度/ %
0. 47
0. 50
0. 45 0. 49
额定蒸汽流量/ (kg# s- 1) 1 613. 4 1 633. 3 1 888. 6 2 609. 6
额定给水温度/ e
226. 0 220. 0 226. 7 230. 0
汽轮机额定功率/ MW1 0 Nhomakorabea0~ 1 120
1 070~ 1 135
我国与俄罗斯在 1997 年签署田湾一期 2 台 百万机组的核电站合同, 采用 VVER21000 型压 水堆。该项目于 1999 年开工建设, 2 台机组分别 于 2007 年 5 月和 8 月投入商业运行。
表 1 是各类反应堆的主要热力参数, 表 2 是 以 CPR1000 为基准, 各堆型的热功率、流量和容 积 流 量 的 相 对 关 系。 从 表 中 可 以 看 出 VVER1000 与 CPR1000 相比, 主汽 流量 和热功
表 1 各类反应堆主要热力参数
反应堆类型
CPR1000 VVER 1000 AP1000 EPR
额定热功率量/ MW 2 903 2 994 3 414 4 613
额定蒸汽压力/ MPa 6. 43
5. 88
5. 38 7. 46
额定蒸汽温度/ e
280. 1 274. 3 268. 5 290. 1
缸继续做功, 最后排入凝汽器。两级再热器的汽 源一般来自第一 级回热抽汽和主蒸 汽。由于核 电机组的 给水温 度较 低, 一 般布 置 7 级回 热系 统, 即 2 级高压加热器、4 级低压加热器和 1 级除 氧器。2 级高压加热器的汽源来自高压缸抽汽, 高压缸排汽中一部分蒸汽作为 除氧器的汽源, 4 级低压加热 器汽源来自( 中) 低压缸 抽汽。给水 泵采 用 电 动 机 驱 动。 图 1 是 我 国 目 前 典 型 1 000 MW等级以上核电机组的热力系统图。
Keywords: nucle ar power turbine; casing; rotor; blade; f eature
随着国家能源政策的不断调整, 我国的核电 建设已调整为/ 积极发展0, 根据 2007 年国务院批 准的核电中长期发展规划, 到 2020 年, 核电运行 装机容量争取达到 4. 0 @107 kW, 占电力总装机容 量的 4% ; 核电年发电量达到( 2. 6~ 2. 8) @1011 kW#h。我国目前运 行的核电机组总装机容量为 9. 068 @106 kW, 仅 占 我 国 电 力 总 装 机 容 量 的 1. 1% 。这意味着在近 10 年内将有约 30 台百万 千瓦等级以上核电机组建成并投入运行。从 2006 年至 2009 年 11 月, 已经获得建造许可的核电机 组有 22 台。
我国百万千瓦级以上核电汽轮机组现状及发展
发电设备( 2010 No. 5)
综述
我国百万千瓦级以上核电汽轮机组现状及发展
黄 瓯1 , 余 炎2 ( 1. 上海电气电站集团, 上海 201102; 2. 上海电气电站设备有限公司 上海汽轮机厂, 上海 200240)
摘 要: 随着国家能源政策的调整, 我国的核电建设已步入积极发展阶段。介 绍了国内几 种百万千 瓦级
我国的核电发展技术路线确定为: 通过国际 合作, 引进第三代百万千瓦压水堆核电站工程的 设计和设备制造技术, 通过消化吸收, 达到世界级 先进水平, 并实现自主化; 同时以现有二代改进型 核电技术为基础, 通过设计改进和研发, 自主建设 适当规模的压水堆核电站。因此目前在建的百万 千瓦以上的核电站主要有以下四种类型: 法国法 马通核能公司 的 EP R, 日本东芝公司的 AP1000 ( 2006 年收购美国西屋核电公司) , 在原二代反应 堆基础上改型的 CPR1000 以及俄罗斯的 VVER2 1000。这四种反应堆的参数、容量各不相同, 对常