核电厂的性能指标

核电厂的性能指标

在C －2的合同中出现效率、热耗率、可利用率和容量因子等，这些术语是

什么含义呢？其中效率是电站的热经济性指标，可利用率和容量因子是电站的可

运行性指标。

1、电厂总效率ηel

电厂总效率定义为发电机输出电功率N el 与反应堆热功率Q r 之比（二者均以

kW 为单位）：

ge m mp oi t sg l r el

el Q N ηηηηηηηη⋅⋅⋅⋅⋅⋅==

式中的各项效率指标为热力系统及各项设备的效率，分别讨论如下:

ηl :一回路的能量利用系数，表示为

反应堆热功率

）热功率核蒸汽供应系统（NSSS =r s Q Q 核蒸汽供应系统的热功率包括反应堆热功率、主泵和稳压器电加热器产生

的热量，但要扣除核蒸汽供应系统边界内的热损失。

ηsg :蒸汽发生器效率(0.98～0.99)，其中蒸汽发生器的热损失包括其对

环境的散热及排污水带走的热量。蒸汽发生器对环境的散热一般不超过1%，排

污水带走的热量可由下式得到：Q bl =q m ,bl (h bl -h rw ) 。这里q m ,bl 是蒸汽发生器的排

污量，kg/s,h bl ,h rw 分别为排污水和生水的比焓。表示为 核蒸汽供应系统热功率

率蒸汽发生器二次测热功=r sg Q Q ηt ：理想郎肯循环热效率(0.40～0.54)，表示为

率

蒸汽发生器二次测热功汽轮机输出理论功率=sg a Q N 在热能向机械能的转化过程中，按照热力学定律，即使最理想的转化过程，

热能也不可能完全转变成机械能，热损失总是存在的。循环水的水温降低，有利

于提高热力循环的效率，所以在合同中规定机组的参数担保值要在21℃的循环

水温。

ηoi ：汽轮机相对内效率(0.80～0.88)，表示为

汽轮机理论输出功率

汽轮机输出内功率=a i N N ηmp ：管道热损失系数（0.98～0.99）, 考虑全厂管道散热损失。表示

为 汽轮机输出内功率

汽轮机实际内功率=i i N N ' ηm ：汽轮机组机械效率(0.96～0.99), 表示为

汽轮机实际内功率

汽轮机输出有效功率='i e N N ηge ：发电机效率(0.97～0.98),考虑发电机的电气损失及机械摩擦，定

义为 汽轮机输出有效功率

发电机输出功率=e el N N 2、电厂净效率 ηnet

电厂净效率定义为电厂输出净功率与反应堆热功率之比。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

其它各种机械、设备的动力消耗，一般占发电机输出功率的4%～8%。

3、汽耗率 d o 汽耗率是汽轮发电机组的一项重要经济性指标，定义为汽轮发电机组发出

1kWh 电力所消耗的蒸汽量。

式中Ha 为汽轮机理想绝热焓降。

汽耗率是反映蒸汽作功能力的重要指标，对于现代大型火电厂，

do≈3.0kg/(kWh)，而对于典型的压水堆型核电厂，do≈6.0kg/(kWh)。蒸汽流量

决定二回路管道及主要热力设备通流部分的外形、尺寸和重量，也影响设备的制

造费用。

4、热耗率q o

汽轮发电机组的热耗率定义为发电机每输出1kWh 电能所消耗的热量。

q o =d o (h o －h fw )

式中，h

o 及h

fw

分别为新蒸汽比焓及给水比焓。

热耗率集中反映了电厂毛效率。现代大型火电厂的热耗率约8000kJ/(kWh)，相当于电厂总效率约40%～43%，压水堆型核电厂的热耗率约为10000kJ/(kWh)，相当于电厂总效率约32%～35%。

上述热效率的分解反应了核能向电能转化过程的能量转化效率，这些参数可以在电厂的性能试验时测量。C1电厂在性能试验中测得反应堆额定热功率为994.5MW，电厂额定总电功率输出为326.3MW，净电功率输出为304.2MW，电厂额定总热耗率为10390.4kJ/kWh。

5、可利用率

可利用率是机组的可靠性和可维修性的综合指标。可利用率定义为电厂在确定的时间内能够生产发电的时间与这个时间长度之比。注意其中的能够生产发电，由于电网的原因可能要求电厂停止发电或者降功率发电，但这段时间仍是能够生产发电的。对于电厂，可以通过提高设备的可靠性，增加设备的冗余，缩短设备维修时间来提高可利用率。

6、容量因子

容量因子是发电机组在给定的运行期间内实际发电量与其最大可能发电量的比值。最大可能发电量是机组的额定电功率和时间的乘积。容量因子不仅包含了可利用率，也包括了电网等外界因素。