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1、1,核电汽轮机的特点,内 容 一、热力参数特点 二、机与堆的容量匹配 三、全速机与半速机 四、小结,2,一、热力参数特点 1. 参数低,焓降小,效率低,流量大 堆内温度低参数低焓降小,流量大 新汽流量比值更大:有10%左右用于再热 汽耗,t/kwh:火电3,核电5.5 2. 带基本负荷,满负荷时效率最重要 定期换料,追求目标是最大功率 燃料价格低廉 采用节流调节,节流调节与喷嘴调节比较,节流调节,喷嘴调节,3,一、热力参数特点(续) 3. 湿蒸汽影响 HP在湿区:进口湿度(0.2-0.4)%,出口湿度(12-15)% 低压出口湿度比火电大:火电(68)%;核电(1012)% HP流速低,蒸汽密
2、度大,水滴为雾状,对叶片损伤小;内压外压,浸蚀 接合面,用不锈钢或堆焊 闪蒸易引起超速 两相流研究:HP效率;LP去湿 湿蒸汽对效率的影响:湿度,粒度 经验公式:,4,3. 湿蒸汽影响 速度三角形,HP,LP,水滴,蒸汽,5,3. 湿蒸汽影响 子平面两相流,6,二、机与堆的容量匹配 1. 各种负荷定义(据IEC) 额定负荷(NR)=最大连续出力(MCR) 条件:额定参数,保证热耗,非VWO,在寿命期内可无限制运行。 最大负荷 条件:VWO,额定参数(对火电可否超压按合同),可在冬季运行,只保证可靠性,功率和热耗供参考。 经济连续负荷(ECR) 可能在NR(汽轮机设计工况);可能在VWO(无节流
3、损失),也可能NR。看用户有无特殊需要。,7,二、机与堆的容量匹配(续) 2. 常规火电:炉跟机 各种裕量 夏天保证NR (3-5)% 机组老化 (2-3)% (610)% 制造误差 (1-2)% 裕量的三种留法 功率流量初压,面积 10%通流面积:简单,效率低 5%通流面积,5%超压:效率高,但锅炉等高压部件价格 只留5%通流面积 俄、中用10%面积;美、日两种均可,按合同;欧洲习惯只用5%面积。 10%与5%比较 10%:全寿命期可发NR, ,储备容量大。 5%:与上相反。,8,2. 常规火电:炉跟机(续) 10%裕度 5%裕度 储备容量:AHKGCA,8.8% 储备容量AEFCA,3.8
4、% 共同点:A、B、C点不动,裕量向上移,即锅炉供汽。,冬 平均 夏,冬 平均 夏,9, 按SG给出的参数设计汽轮机,B点为额定功率, SG无流量裕量,也不能超压,夏天发不出额定功率。如要求夏天达到额定功率,则NR必须降低(B)。 SG可留一定面积余量,防止堵管。 汽机自身可留一定面积裕量,只是防止设计和制造误差。 堆功率:可以保证。 如承担一次调频,必须减负荷运行。,二、机与堆容量匹配(续) 3. 核岛无裕量,机跟堆,冬 平均 夏,10, 按给定参数计算NR ST留5%面积余量(含制造误差) 夏天可发NR ST在冬天VWO工况最大功率1.05NR 1+1.05 电机功率 = 汽机最大功率 如
5、果汽机制误差确有23%(通流面积),大修时可更换若干高压隔板进行调整 可参加一次调频,二、机与堆容量匹配(续) 4. 核岛有裕量,5%,必要时可用,冬 平均 夏,11,三、全速机与半速机 1. 为何出现半速机三个限制 余速限制 强度限制 轴数限制:一般不大于6,火电600MW,火电1200MW,核电1000MW,核电1000MW,12,三、全速机与半速机(续) 2. 全速机与半速机的应用范围,全速机与半速机的应用范围,13,三、全速机与半速机(续) 3. 半速机技术特点 长叶片设计 由性能良好的全速机模化而来,如1450mm来自火电725mm长叶片。 可靠性圆周速度小,应力,耐水涮性能好。 长
6、叶片顶部M ,叶型效率高。,14, 转子结构,ALSTOM 焊接,Seimens 套装,东芝、日立 整锻,15, 高压部分:为抵消轴间推力,一般采用分流,16, ALSTOM采用特殊设计:高中压合缸,17, 制造关键是转子 (1)需要大设备 转子车 3.5m, 长12m 轮槽铣(A,S) 承重180t, 叶根宽350mm 高速动平衡机 200t 转子焊接设备(A) 长叶片制造 模锻或机加工 (2)运输 LP外缸 长宽高13(一分为三)510 LP转子,去末级 直径5m 发电机内定子 重量310t 冷凝器模块,18, ALSTOM半速机发展规划,19, 全速机与半速机比较 只有在混合区才存在此问
7、题 从用户观点出发,只要效率高,可靠性好,价格合理即可。 岭澳的特殊情况,原全速机排汽面积太小,最少有4%的潜力,即一台机组可多发2.8亿度电,合1.3亿RMB,不论全速、半速,必须解决此问题。 从岭澳本身考虑,选用全速1200和1170较好,将来可以改造945。从全国机型统一,利于国产化,利于更大机组,则用半速较好。 关于造价,各厂家具体情况不同:ALSTOM、日立、Siemers,20,四、小结 1. 用于水堆的核电汽轮机参数低,流量小,湿度大。 2. 节流调节,高负荷时效率最重要。 3. 容量匹配机随堆,通流裕量小。 4. 全速机与半速机,具体分析。 5. 掌握核电汽轮机特点,有助于设备性能分析和选型。,