核电的汽轮机
核电汽轮机的特点及选型
核电汽轮机的特点及选型发表时间：2017-08-08T19:28:58.050Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：李阳[导读] 摘要：本文首先分析了核电汽轮机的几个特点，即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。
（山东核电有限公司山东烟台 265116）摘要：本文首先分析了核电汽轮机的几个特点，即蒸汽参数低、节流调节、蒸汽湿度大、以及设置有汽水分离再热器。
文章结合这几个特点来分析核电汽轮机应如何选型，以促进核电设备有效运行，降低投资资金，将核电特长充分发挥出来。
关键词：核电；汽轮机；特点；选型前言随着我国核电事业不断发展，规模不断壮大，汽轮机的使用量也随之增加。
在核电运行系统中，汽轮机属于重要组成部分，常分作两种机型，即全速汽轮机和半速汽轮机。
我国在运核电厂中，秦山三期为半速汽轮机，除此之外的其他核电厂，均采用全速汽轮机。
通常情况下，半速汽轮机主要应用于一些百万千瓦级以上的项目中，而目前我国这类项目较少。
随着核电事业的不断发展，建设规模不断扩增，核电项目百万千瓦级的越来越多，汽轮机的合理选择成为了核电企业首要考虑的问题之一。
文章首先分析了核电机组汽轮机的特点，然后根据这些特点分析汽轮机正确选型的方法。
一、分析核电运行系统中汽轮机的几个特点（一）参数低现如今，多数核电站都属于压水堆核电站，受于反应堆的压力容器强度限制，一回路冷却剂参数较低，导致二回路主蒸汽的参数也相对较低。
现选择国内常用的1000MW级机组作为实际案例来展开分析，机组中一回路冷却剂的平均压力约为15.5MPa、平均温度约310℃，二回路中，蒸汽发生器出口压力约为6.7MPa，温度约 283℃，蒸汽湿度约0.2-0.4%。
这种机组和功率相同的火电汽轮机对比，因蒸汽参数低，做功时焓降较小，所以需要的主蒸汽流量则较大[1]。
（二）节流调节汽轮机调节主要有两种方式，一种是喷嘴调节，一种是节流调节。
两种调节方式的差别在于节流调节没有设计调节级，具有较高的设计工况效率，而变工况的效率则偏低；喷嘴调节的设计与节流调节则恰好相反，设计工况效率较低，变工况效率较高。
核电汽轮机低压转子技术的发展
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
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。
90万千瓦核电站汽轮机简介
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。
核电厂汽轮机的相关知识
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。
核电汽轮机与火电汽轮机比较分析
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。
核电站常规岛工作原理
核电站常规岛工作原理嘿，咱来聊聊核电站常规岛那超厉害的工作原理！这核电站常规岛啊，那可是核电站的重要组成部分，就像一个超级能干的大管家，默默为我们的生活提供着强大的能源支持。
核电站常规岛主要包括汽轮机、发电机和相关的辅助系统。
这汽轮机呢，就像是一个大力士，把核岛产生的蒸汽的能量转化为机械能。
那蒸汽呼呼地冲过来，汽轮机就开始高速旋转起来，这劲头，可足啦！想象一下，要是没有这汽轮机，那核岛产生的蒸汽不就白白浪费了吗？这可不行，所以汽轮机就得卖力地工作，把蒸汽的能量充分利用起来。
发电机呢，那就是个神奇的魔法师，能把汽轮机传来的机械能变成电能。
这电能可是我们生活中离不开的宝贝啊！发电机嗡嗡地运转着，就像一个不知疲倦的小蜜蜂，不停地为我们酿造着甜蜜的电能。
要是没有发电机，那我们的手机怎么充电？电视怎么看？晚上怎么亮堂堂的呢？再说那些辅助系统，就像一群勤劳的小助手，为汽轮机和发电机的正常运行保驾护航。
有了它们，常规岛才能稳定地工作，源源不断地为我们提供电能。
比如凝汽器，它能把汽轮机排出的蒸汽冷却成水，然后再送回核岛重新加热，形成一个循环。
这就好比我们喝水的时候，喝完了再倒满，继续喝，这样才能保证我们一直有水喝。
还有给水系统，它负责给核岛提供足够的水，让核岛能够产生蒸汽。
这就像是给汽车加油一样，没有油汽车怎么跑呢？核电站常规岛的工作原理其实并不复杂，但是却非常重要。
核岛产生的蒸汽就像一股强大的力量，推动着汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机发电，最后电能就通过电网输送到我们的家里、工厂里、学校里。
这就像是一场接力赛，每一个环节都不能掉链子，大家齐心协力才能把电能送到我们需要的地方。
在核电站常规岛工作的人们也都非常了不起。
他们就像一群勇敢的战士，守护着核电站的安全运行。
他们每天都要认真检查设备，确保一切都正常。
要是有一点小问题，他们就得赶紧解决，不能让问题扩大。
他们的工作虽然很辛苦，但是他们却很自豪，因为他们知道自己的工作关系到千家万户的幸福生活。
核电站汽轮机数学模型
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
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
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。
CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案探索
CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案探索1. 引言1.1 背景介绍随着能源需求的不断增长和环境问题日益严重，核能作为清洁、高效的能源形式备受关注。
CPR1000核电机组作为中国自主研发的第三代核电技术，具有较高的安全性和经济性，受到了广泛应用。
其中汽轮机作为核电机组的重要组成部分，其高中压缸冷却技术对核电机组的运行稳定性和效率有着至关重要的影响。
目前，针对CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案还存在一些问题和挑战。
在运行过程中，由于冷却不足或不合理设计，可能导致汽轮机运行不稳定甚至故障，进而影响到核电机组的正常发电。
对于CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案进行深入探索和优化具有重要的研究意义和实践价值。
本文将围绕CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案展开研究，通过分析现有技术和存在问题，探索更加有效和可靠的方案，并提出实施策略，为核电行业的发展和未来提供相关参考。
1.2 研究意义[CPR1000核电机组低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案探索]汽轮机是核电厂中的核心设备之一，其工作性能直接影响到整个核电机组的运行效率和安全性。
而高中压缸是汽轮机中的关键部件之一，其冷却技术对汽轮机性能和寿命有着至关重要的影响。
对低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案进行探索和研究具有重要的意义。
通过研究CPR1000核电机组概述和汽轮机高中压缸冷却技术概述，可以更好地了解该核电机组的基本情况和汽轮机中高中压缸的功能和作用。
分析存在的问题可以帮助我们发现目前方案存在的不足和局限性，从而提出更加切实有效的解决方案。
最重要的是，通过探索低功率平台汽轮机高中压缸冷却方案以及制定实施策略，可以为提高汽轮机性能、延长设备寿命、提高核电机组安全性奠定基础。
本研究的意义在于为核电行业提供技术支持和借鉴，为提升核电机组性能和安全性提供理论指导和实践经验，具有重要的现实意义和价值。
核电站汽轮机
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。
关于核电汽轮机若干问题的探讨
关于核电汽轮机若干问题的探讨摘要:本文介绍核电汽轮机的现状,分析核电汽轮机与火电汽轮机的区别、核电汽轮机的选型、指出核电汽轮机的发展战略。
关键词:核电汽轮机问题探讨1前言核电站是利用动力反应堆产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
在核电站基本上都采用汽轮机作原动机,汽轮机是核电站的重要设备。
2我国现有核电汽轮机的概况2.1秦山一期核电310MW汽轮机我国第一座核电站秦山核电站1991年12月正式投运(压水堆型)。
该机组由STC设计、独立制造的全速单轴、饱和蒸汽、反动式凝汽式汽轮机,机组由1只高压缸和1只低压缸组成,具有外部去湿和再热装置(MSR)。
各汽缸和发电机串联,汽水分离再热器布置于汽轮发电机平台上的低压缸两侧。
高、低压缸均采用积木块设计。
高、低压缸均为双流,高压缸每流9级,对称布置;低压缸每流7级,末二级为扭叶片,其余均为高性能的直叶片。
2.2秦山一期2×642MW汽轮机秦山一期1996年开工建设,共2台压水堆全转速642MW机组,分别于2002年、2003年投入运行。
核电汽轮机由哈汽提供,汽水分离再热器由STC提供。
2.3秦山二期2×728MW汽轮机秦山二期核电站是我国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站,汽机岛由日立公司提供,装有2台半转速的728MW汽轮发电机组,1998年开工,2003年全面建成投产。
2.4广东大亚湾全速2×984MW汽轮机广东大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术的第一座商用核电站,由原英国GEC公司设计制造,装有2台压水堆的984MW汽轮发电机组,均于1994年投运。
2.5广东岭澳全速2×1000MW汽轮机广东岭澳核电站是以大亚湾核电站为原型,在取得运行实践的基础上作了30项技术改进,以提高安全性和可用率。
核反应堆供应商仍是法国法玛通公司,常规岛主设备由Als-tom供应,国内参与部份分包。
1997年开工,2003年建成投产。
全、半转速核电汽轮机的比较
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。
核电站汽轮发电机组
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汽轮发电机组设备的组成图
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核汽轮机组的布配形式
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大亚湾核电厂的汽轮机基本参数
大亚湾核电厂的汽轮机为英国GEC—A公司设计制造的 多缸单抽冲动式汽轮机。
汽轮机的转速为3000 r/min，额定功率为900 MW，新 蒸汽参数为6．63MPa，283℃，低压缸徘汽压力为 0.0075 MPa，额定负荷下蒸汽流量为5515t/h。
由于新蒸汽是饱和汽，膨胀后即进人湿汽区，为保证 汽轮机安全经济运行，在蒸汽经过高压缸后．对高压缸 排汽进行汽水分离再热，以保证低压缸的效率和安全性。 因而，饱和汽轮机组无例外地设有汽水分离再热器，这 也是与火电机组的重要区别之一。
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（一）核汽轮机组的一般特点
5、易超速
由于核汽轮机组多数级工作在湿蒸汽区，通流 部分及管道表面覆盖一层水膜，导致机组甩负 荷时，压力下降，水膜闪蒸为汽，引起汽流速 骤增，这是核汽轮机组易超速的主要原因。
2024及/8/1 给水泵汽轮机用汽。除氧器用汽来自高压缸排汽。 19
结构图
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大亚湾核电厂汽水分禽再热器主要参数
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电厂净功率为发电机输出电功率扣除厂用电功率。 厂用电包括反应堆冷却剂泵，给水泵以及其他各种 机械、设备的动力消耗，一般占发电机输出功率的4 ％一8％。
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四、核电厂的热经济指标
3．汽耗率d0 定义为汽轮发电机组发出1kw.h电力所消耗的蒸
汽量。汽耗率是汽轮发电机组的一项重要经济性 指标。
核电站汽轮机运行特点及监测分析
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
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。
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650 MW核电汽轮机的设计、结构与安装特点来源：作者： 2009-9-1 10:37:59秦山二期650 MW核电汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自主研制为主、并与美国西屋公司联合设计、合作制造的我国首台600 MW级核电汽轮机,型号为HN642-6.41,是单轴、四缸六排汽、带中间汽水分离再热器的反动凝汽式汽轮机.该机有1只高压缸和3只低压缸, 均采用双层缸结构,双分流,对称布置,正反向各7级,采用积木块式设计,高压部分是以原火电600 MW中压缸积木块(BB051)核电化后的高压缸积木块(BB051N)型式,3个低压缸基本相同,为核电化的BB0474R积木块型式.该机通流级数少,效率高;通流部分流线平滑,高、低压缸为对称布置,轴向推力自平衡;采用枞树型叶根,尺寸小、强度高、安全性好、拆卸方便;采用多层缸结构,通流部分轴向间隙大,径向间隙小,具有较好的热负荷和变负荷适应性;采用数字式电液调节(DEH)系统,自动化程度高.通流部分运用可控涡设计,动叶自带围带(低压末3级除外)成圈连接,使机组有较高的可靠性及经济性,保证热耗9970 kJ/kWh.1 主要设计与结构特点与常规火电汽轮机相比,核电汽轮机的主蒸汽参数和相对内效率都比较低,因此主蒸汽的汽耗量、比容和体积等都大得多,并且通流部分的绝大多数级处于湿蒸汽区.因此,为提高核电汽轮机运行的安全可靠性和经济性,其设计、结构有不同于火电汽轮机的特点,现将HN642-6.41型汽轮机的主要设计与结构特点分析总结如下.1.1 热力系统利用美国西屋公司PH程序计算热平衡,并根据核电汽轮机主蒸汽参数低、高压及低压后几级湿度大等特点,考虑了湿度损失的影响.低压部分采用非对称抽汽.分缸压力适应低压积木块BB0474R.背压经冷端优化确定为5.39 kPa(a),并作为额定和最大保证工况的背压.1.2 轴系秦山二期650 MW汽轮发电机组的轴系首次采用1个高压缸积木块和3个低压缸积木块结构,与600 MW火电机组轴系的区别在于:①在低压第一次采用四瓦块可倾瓦轴承,这种轴承稳定性好,自位及润滑性能好;②首次在大型汽轮机上采用无中心孔转子.秦山二期汽轮发电机组轴系与600 MW湿冷汽轮发电机组轴系最大的不同是,汽轮机转子全部是无中心孔转子,汽轮机低压转子轴承全部采用四瓦块可倾瓦轴承,低压转子(LPIII)和发电机间取消中间轴.秦山二期汽轮发电机组轴系由高压转子(HP)、中间轴(JSI)、低压转子I(LPI)、中间轴(JSII)、低压转子II(LPII)、中间轴(JSIII)、低压转子III(LPIII)、发电机转子(GEN)和励磁机转子(EXC)组成.系统中共有11个支持轴承和1只LEG型推力轴承,1号~8号为汽轮机轴承(全部采用四瓦块可倾瓦轴承),9号和10号为发电机轴承,11号为励磁机轴承,LEG型推力轴承安装在1号低压缸前轴承座内.除励磁机转子采用单支承外,其余转子均采用双支承结构.轴系组成简图如图1所示.轴系分析上采用成熟的Q因子方法,通过设计计算、论证确认了该轴系的合理性和可靠性,机组运行后得到了证明.HP JSI LPI JSII LPII JSIII LPIII GEN EXC1.3 积木块结构高压积木块是在成熟的火电600 MW中压积木块基础上改进设计而成的,并保留了原有特点:如双层缸结构以减小压差和温差;窄法兰以减小热容量;双分流布置,轴向推力自平衡等.在保留BB051积木块特点的基础上,由于核电机组工作参数与火电有较大不同,必须对原积木块进行强度核算和结构改进,核电化的内容主要有:中分面螺栓重新布置,并加粗了部分螺栓以保证足够的密封压力;采取防侵蚀措施;抽汽口位置重新布置以增加一级抽汽(增加一组隔板套)等.低压积木块为BB0474R,是在成熟的火电600 MW低压积木块BB0474R基础上核电化改进设计而成的.由于600 MW级核电汽轮机的低压参数均在BB0474R的参数限制值范围之内,其设计与结构保留了原有特点:如双层缸(内缸一体化);加强型无中心孔整锻转子;末 3级全自由叶片(5、6级动叶片顶部蜂窝汽封);第6、7级隔板低直径弹簧汽封等.核电化改进设计的内容主要有:末3级设去湿结构,动叶片镶司太立合金片等.1.4 通流高压通流采用的是原火电600 MW中压积木块BB051核电化后的BB051N积木块,双分流,对称布置,正反向各7级,动静叶选用美国西屋公司可控反动度2500系列叶型,动叶采用 P型枞树型叶根,自带围带结构,并被设计成不调频叶片.低压通流基本采用以火电设计的BB0474R模块为基础的核电化改进设计而成的积木块,双分流,对称布置,正反向各7级,前4级动静叶片采用可控反动度1100系列叶型,动叶片为P型枞树型叶根,自带围带结构,并被设计成不调频叶片,后3级动叶片为全自由叶片,圆弧型枞树型叶根,调频叶片.通流部分设计充分考虑了核电湿度大的特点,高压部分与湿蒸汽接触的零部件,除了考虑到有足够的强度性能以外,还采用防侵蚀材料,低压部分除了采用去湿结构以外,还有采用其他方法以防止末几级由于湿度大或处于过渡区而引起的叶片等零部件的侵蚀.1.5 动、静叶片高压动、静叶片均采用美国西屋公司可控反动度2500系列叶型,其强度、振动及气动特性均按美国西屋公司判别准则进行设计计算.隔板由自带独立内、外环的静叶组装焊接而成.动叶均为不调频的自带围带结构,叶根为P型枞树型.低压动静叶片均采用可控反动度1100系列叶型,其强度、振动及气动特性均按美国西屋公司判别准则进行设计计算.前5级隔板为自带独立内、外环的静叶组装焊接而成的组焊式;前4级动叶为不调频的自带围带结构,叶根为P型枞树型,后 3级动叶为全自由、调频叶片,叶根为圆弧型枞树型.次末级、次次末级动叶顶部汽封为蜂窝式汽封,此种汽封可以收集叶片流道内的水分,增强去湿效果,同时起到汽封作用,提高效率.1.6 润滑油系统采用先进的油涡轮增压泵供油系统取代传统的射油器供油系统,效率高,减小了主油泵流量、增压压力和功率,提高了机组出力,并提高了机组停机过程的安全可靠性.采用LEG型推力轴承,较大地减小了流量和耗功,有助于提高机组出力和减少设备投资.汽轮机8个支持轴承采用四瓦块可倾瓦轴承,在温度变化时可保持对中,并且可倾瓦块外用球面调整销支承在轴承套内,自位性能好.油箱回油滤网改为2个,在机组正常运行时,2个可互为备用,便于随时清洗或调换.盘车装置采用涡轮涡杆副传动,低速盘车,可自动投入,当汽轮机冲转时,可自行脱开.装在3号低压缸(电端)下半轴承箱内,小修时不影响操作.为降低盘车负荷,低压缸每个轴承均配备有高压油顶起装置.顶轴系统采用母管制,6个低压轴承和2个电机轴承顶起,降低了盘车电机功率.1.7 去湿和防侵蚀1.7.1 高压部分高压内外缸、进汽导流环采用抗腐蚀性能强的ZG15Cr2Mo1材料.隔板套、内外汽封采用12%Cr 不锈钢材料 ZG0Cr13Ni4Mo(10715AR).高压外缸易受侵蚀的局部地区在汽缸基材上堆焊一层8 mm厚的防侵蚀不锈钢材料1Cr12Ni4Mo(10765EX).1.7.2 低压部分在湿度大于4%的区域,如末级、次末级设去湿结构,在次末级动静叶之间设有去湿孔.第5、6级动叶顶部设蜂窝汽封可有效去除动叶顶部的水分.末级动静叶之间靠排汽导流环与低压内缸之间的3 mm 间隙去除水分.末级静叶通道内有去湿孔,有助于提高末级动叶的抗腐蚀能力.末3级动静叶之间的间隙适当增大以减小对动叶片的水蚀.末3级动叶进汽边焊有司太立合金片,以有效防止动叶水蚀.1.8 本体辅助系统汽封系统的供汽取自主汽阀前的新汽,经过一个主供汽阀门站控制通往高压缸和低压缸汽封的汽量.高、低压缸各端部汽封都有各自的供汽阀门站,每个供汽阀门站前面的管道均装有蒸汽滤网.该系统中各汽封供汽站采用独立调节方式,每个低压缸的端部汽封分别配置一套阀门站,以便进入低压汽封的蒸汽压力保持一致.疏水系统按核电疏水量大加大了疏水阀及增加了疏水点,并设有2个气动通风阀,以防主汽阀和再热阀关闭后鼓风引起叶片温度升高.喷水系统按核电低压缸个数增加而相应增加了喷水系统的个数,每个低压缸配有一套后汽缸喷水系统.1.9 调节系统与控制装置本机配置3种自动控制装置,即数字式电液控制系统DEH,汽轮机监视仪表TSI,危急遮断装置ETS.DEH 系统主要的功能是按操纵员或自动启动装置给出的指令来控制主汽阀、主汽调节阀、再热主汽阀和再热调节阀,使机组按一定要求升、降转速,增减负荷、停机等,实现机组运行中的各种要求.DEH装置接受转速、功率及第1级汽压的实际信号,对机组的转速、功率、蒸汽流量实行闭环调节.此外,DEH有阀门管理、转子应力计算、参数监测显示、超速保护、自启停控制等多种功能.当汽轮机运行参数超过安全运行极限时(真空低、润滑油压低、调节油压低、轴向位移极限、超速及用户认为需要跳闸的其他信号),ETS装置使各蒸汽阀门关闭以保证机组安全.该系统采用了双路并串联逻辑回路,可避免误动作及拒动作,提高了系统的可靠性.TSI对汽轮机转子的轴向位移、相对膨胀、绝对膨胀、轴振动、轴挠度、转速、轴偏心度、零转速等进行监测,并对测量值进行比较判断,超限时发出报警信号和停机信号.2 典型的安装特点秦山二期650 MW核电汽轮机与600 MW等级火电汽轮机在结构上有所差异,本体部分通流部件尺寸比火电汽轮机要大得多,体现在安装中,有以下几个主要特点:(1)缸体台板安装采用可调垫铁方式,台板为挠性台板,台板与缸体撑脚面之间接触的检查,不采用75%以上接触面积检查,而只采用间隙检查,0.04 mm塞尺不入为合格.(2) 低压外缸上、下半分为调端、电端和中部,各部分通过垂直中分面螺栓连接,散件供货,现场拼装.由于低压内下缸与低压外下缸之间的定位销是在制造厂内组装后加工配制的偏心销,该偏心销已点焊在外下缸上,所以,现场拼装时不能按照制造厂家安装指导书上介绍的,简单地用拉钢丝找中外下缸三部分并进行拼装,而应先将外下缸预拼装找中后,装入低压内下缸,以低压内下缸电、调端内圆洼窝及外缸调、电端的内外油挡洼窝为准来找中外下缸三部分,并最终拼装连接.(3)该机组汽轮机在厂家进行了四缸联合整体组装盘车,考虑部件加工偏差,安装时,根据设计图纸,对照总装记录,对一些加工引起的装配不符合项,以厂家总装记录为准,如低压缸电、调端隔板套上组装了1~5级隔板,嵌入式,已点焊,现场不再对此隔板进行调整.3 安装过程中采取的主要特殊措施汽轮机缸体轴系长,且本体设备皆为散件,给安装工作带来了很大的难度.如低压外缸分为调、中、电三段,现场拼装,由于缸体内外底部定位销已在工厂配置完成, 加上缸体运输变形及挠性缸体本身变形的不确定性,拼装时调整工作难度极大,汽轮机的施工质量要求极高,因此,现场安装时必须采取一些特殊措施,以保证安装工作得以高效、高质量地完成.归纳起来,有以下几个主要方面的特殊措施:3.1 台板安装根据设计,台板就位调整是利用制造厂家提供的位于基础上的可调垫铁来完成的.由于土建基础施工标高误差为10 mm,而可调垫铁行程仅3~4 mm,用此方法无法实现,故必须采取特殊方法,即在可调垫铁与基础之间增设平垫铁.平垫铁的加工要求应满足如下条件:1号低压缸及3号低压缸处垫铁的上表面扬度为1:2000,尺寸偏差≤0.05 mm;2号低压缸无表面扬度,尺寸偏差≤0.05 mm.共需增设600块平垫铁.3.2 低压缸拼缸因制造厂家在厂内已将低压缸内、外缸底销配置完成,使得现场拼缸时须逆汽轮机出厂前厂内的总装过程而为之,无法按厂家提供的安装程序和指导书来进行.拼缸时须先将外下缸预拼装找中后,装入低压内下缸,同时考虑各方面因素,如内外缸横向水平、中分面高低差、洼窝中心等,以低压内下缸电、调端内圆洼窝及外缸调、电端的内外油挡洼窝为准来找中外下缸三部分,并最终拼装连接.因低压外缸运输过程中存在变形及缸体本身挠性变形的不确定性等,各技术指标值允差又极小,且“牵一发而动全身”,因此在调整时,必须反复对低压外缸各部分和低压内缸进行起吊、测量、顶动等,同时采取增设压块、定位块及缸体支撑梁等措施.3.3 对中固定元件的装配根据制造厂提供的对中垫片数量和尺寸,汽轮机对中后,通过测量锚固板与缸体撑脚配合面间的间隙(要求0.05 mm塞尺不入)来确定并加工垫铁的尺寸.由于垫铁在数量上没有富裕,加之锚固板与缸体撑脚配合面间的间隙并非定值或线性值,而对中固定块装配要求又为 0~0.08 mm,如按设计方法施工,难度极大.为了达到安装要求,在实际安装过程中采取了增配工艺键的方法,即在汽轮机对中调整结束后,测量出锚固板与缸体撑脚配合面间的间隙,用现场制作的工艺垫铁加工至合适尺寸,装入后检查其配合情况,并根据工艺垫铁的实际配合尺寸来确定对中垫铁的加工尺寸,按此进行加工装配,实际安装中增设了25块工艺键.4 安装中存在的主要问题及处理措施在2台汽轮机的实际安装中曾遇到很多问题,有些是设备存在的缺陷,有些是因考虑不周造成返工、误工甚至设备零部件损坏.回顾这2台汽轮机的安装,笔者认为如下问题值得总结和反思.(1)第1台汽轮机扣缸时低压内缸水平中分面螺栓的拧紧由设计图纸要求的用螺栓加热器热紧改为用力矩扳手冷紧.原因分析:核电低压内缸水平中分面结构特殊,哈尔滨汽轮机厂外购配套的螺栓加热器不能满足施工要求,加热后旋转角度仍达不到设计值的一半.处理方案及措施:对第1台汽轮机,由于施工工期很紧,来不及整改螺栓电加热器,只能根据现场实际情况,将原定的热紧螺栓工艺改用力矩扳手冷紧,螺栓的力矩值不超过哈尔滨汽轮机厂图纸提供的力矩值上限,并用相应螺母旋转角度进行验证.对于空间位置限制而无法使用力矩扳手的4只螺栓,则用千斤顶加扳手紧至设计的螺母旋转角度值.在冷紧时,要注意做到几点:? 所有摩擦面(如螺纹之间或螺母与垫片之间)必须涂润滑脂,以减少摩擦力;? 螺栓、螺母毛刺必须清除干净,自由状态下,螺母应旋转自由;? 按设计预紧力矩值旋紧螺母,确认各螺栓连接部位各间隙已消除,否则,应继续加力,直至各间隙消除; ? 消除间隙后,将螺母与法兰或垫片划对应线,然后采用冷紧方法按设计要求的力矩值拧紧螺母,并用相应螺母旋转角度进行验证.在第2台汽轮机安装时,提出了将螺栓加热棒由交流电加热改为直流电加热并提高功率的方案,解决了螺栓热紧的问题.经过现场实际的试验及整改,第2台汽轮机高压缸和低压缸的螺栓电加热装置达到甚至超过了设计要求,满足了安装和大修的实际需要.需要说明的是,在紧固汽缸中分面双头螺栓时,紧固到位后应反向旋转一定的角度,这样有助于在紧固罩帽时不至于造成螺栓同底孔咬死.(2)低压外缸(I)后部调端(H01.020Z)与锚固板 (H01.160Z)之间的间隙值有误.按照设计,锚固板与低压外缸(I)调端间隙为25.4 mm,实际供货状况为锚固板与缸体间间隙只有13 mm左右,致使基础预埋锚固板与低压外缸(I)下半缸轴承座凹窝相碰,安装不下去.为保证该间隙值25.4 mm,我们采取对低压外缸(I)轴承凹窝进行必要的补充加工,从而得以解决.(3)因设计问题,低压(I)外下缸调端轴承座基架上少开了4个地脚螺栓工具孔(即哈尔滨汽轮机厂有限责任公司在厂内加工时漏钻孔).为此,需在现场进行补充开孔,而从机头往电机端看,靠电机端左侧一个工具孔与推力轴承油腔底板较近,妨碍拧螺栓,必须对底板进行部分切削.为防止切削处产生漏油故障,需进行煤油渗漏试验检查.4) 第2台汽轮机基础浇灌后地脚螺栓和锚固板标高下降超差问题.2号汽轮机地脚螺栓和锚固板样板架经浇灌砼基础后复查,发现因汽轮机基础浇灌后沉降导致地脚螺栓和锚固板标高下降超出规范要求,地脚螺栓普遍超差,超差值为-7~-15 mm,锚固板超差值为-9~-10 mm.为保证汽轮机设备安装标高符合设计要求,我们提出将台板地脚螺栓沉孔在制造厂内加深10 mm,从而圆满解决了此问题.(5)汽封齿压间隙问题.汽封齿压间隙时,从我们的实际操作来分析总结,应先检查汽封弧段是否灵活,有无高出隔板(套)的中分面,否则压出的值会不真实.压间隙的铅丝最好用细丝绕成.蜂窝汽封是一个新结构,蜂窝汽封齿做间隙时,第一步应先用橡胶泥包上橡胶带压,每个弧段上保证有3个点.另外,汽封齿齿尖最好修得稍小一些,间隙尽量按上差要求修刮,以留有一定的裕量.(6)轴承找正问题.轴承找正时,应先修刮瓦枕同瓦壳的接触面,C值保证上公差,轴承中心找好后,应及时更换正式垫片,厚度应比临时垫片厚度大相应的值,并根据临时垫片的块数具有的规律变化来决定.(7)隔板(套)安装问题.隔板(套)安装时,先修配各配合面的值,用铅丝测量,纵横向水平在有误差时最好同步相借调整,在扣内部上半部时,应先检查支撑挂耳及垫块紧固螺栓尾部有无高出垫块平面.(8) 主油泵进出油管密封环的最终加工问题.主油泵的进出油管密封环最终加工厚度确定后,应结合前轴承箱的扬度值及主油泵的扬度值将密封内环加工成带有一定的斜度,这样有利于消除扣完缸后焊接润滑油管造成的变形所带来的不利影响,也就是说,在主油泵无法再吊起的情况下,可以通过旋转带有一定斜度的密封环来调整.(9)测温热电偶安装问题.测温热电偶安装时,必须在经过油冲洗使润滑油的品质达标后,等到最后一次清理轴承时再安装,以避免不必要的折断.在通过箱体的孔洞处应细致采取密封措施,否则会出现漏油现象. (10)对轴向通流间隙,应找出最大与最小位置,在同一位置盘动转子来测量K值.外引点最好选用转子的两端,以有利于对比,保证扣完缸后转子定位的精确.(11)在拼外缸时,保证内缸的水平及扬度,紧固垂直中分面螺栓时,应从水平中分面向下分段紧固.(12)EH油管安装需注意的问题.EH系统油压高,对液压油的油品质要求也高,EH油管布置好后,在油冲洗前,应先进行一次气体试验检查,既能起到找漏点的作用,又能起到试压吹扫效果.(13)油冲洗需注意的问题.油冲洗在转换管线时禁止使用软性连接,管线上的控制阀门应拆除,否则流量易受阻,效率低.油管路上的法兰连接处,垫片内径不应明显大于或小于法兰内径,这样不易积留杂物,从而保障管内畅通.控制流量的阀门应注意间隔调大、调小,以增加冲力.5 几点认识和体会(1)秦山核电二期650 MW汽轮机是以我为主、中外合作研制的,该机研制成功表明我国自主开发大型压水堆核电站汽轮机的能力有大幅提高.2台机组已累计发电104亿kWh(截至2004年6月9日),经过多次启停机、甩负荷试验、热效率试验、168 h连续运行考核及半年多来的试运行等实践证明,该机组运行可靠,结构设计合理,启停平稳,各项性能指标均达到了设计要求.大型核电站的建设将解决我国部分经济发达且能源资源缺乏地区的电力供应不足问题,大大减轻了火电建设带来的煤炭铁路运输压力及对环境保护的不利影响,对我国的经济建设和社会发展有十分显著的效益.(2)核电站工程具有建设规模大、交叉作业多、工期紧等特点,施工前组织工作的好坏,直接影响整个安装工程的安全、质量和进度.为此,必须根据设计图纸、规范标准、规定的施工期限、各项经济技术指标、施工单位的技术水平、施工机械的配备情况以及现场条件等各方面的因素,做好施工组织设计.汽轮机安装的施工组织是核电站施工组织设计的一个重要组成部分,应根据汽轮机工地的具体情况,仔细做出施工进度、场地布置、劳动力组织、机具配备、施工技术组织和施工用具等各项安排.(3)汽轮机组的安装主要控制进度为:预检修预组合结束→汽轮机厂房行车安装试验完毕,交付使用→凝汽器组合结束→台板就位→汽轮机扣大盖→发电机静子就位→主蒸汽、主给水、抽汽等主要汽水管路安装完毕→调速系统安装完毕→油循环→辅机分部试转及管路冲洗→整套试转→并网发电.汽轮机本体的安装,就是将汽轮机安装在规定的位置,且各零部件之间的配合符合制造厂标准.现代大型汽轮机参数高、容量大、尺寸长、重量重、部件多,因而对安装过程中的每一个环节和工序都需认真仔细地把好安装质量关,优质高速地完成安装任务,为机组的顺利投运创造良好条件,打下坚实的基础.(4)在新型汽轮机的实际安装施工操作中,在已有经验的基础上,应大力推广自主创新,不要过分倚重老的过时的经验方法,从而实现安装施工的快速、优质、高效,并激发工人的积极性和创造性.。