浅谈核电站常规岛技术方案2

时间：2015-12-20 23:37:32 所属分类：石油 浏览量: 166

摘 要 根据国内外有关核电设备制造厂所提供的资料，形成四类可供我国将来核电站选择的常规岛技术方案，并对四类技术方案进行了分析。 关键词 核电站 常规岛 技术方案 核电站的设备选型和供货商的选择，应采用国际竞争性招标方式，在技术、经济、自主化、国产

摘 要 根据国内外有关核电设备制造厂所提供的资料，形成四类可供我国将来核电站选择的常规岛技术方案，并对四类技术方案进行了分析。

关键词 核电站 常规岛 技术方案

核电站的设备选型和供货商的选择，应采用国际竞争性招标方式，在技术、经济、自主化、国产化等方面进行深入分析比较，来选定供货商和机型。国外制造商必须选择国内设备制造厂作为合作伙伴，转让技术、合作生产，逐步全面实现自主化和设备国产化。

经初步研究，常规岛部分可供选择的国外主要设备潜在供货商有：英法GEC-ALSTHOM公司、美国西屋公司、日本三菱公司、美国GE公司等。到目前为止，ALSTHOM公司已同中国东方集团公司进行合作，形成一个联合体；美国西屋公司已同上海核电设备成套集团公司合资，组成西屋-上海联队。其它公司到目前尚未进行合作。

根据ALSTHOM公司、西屋公司、三菱公司和GE公司等核电设备制造商所提供的资料，按照堆型的不同和一回路的不同，可以形成四类技术方案：

方案一——三环路改进型压水堆核电机组；

方案二——ABB-CE的系统80(System 80)型压水堆核电机组；

方案三——日本三菱公司的四环路压水堆核电机组；

方案四——先进型沸水堆(ABWR)核电机组。

下面就各类技术方案分别进行分析。

1 三环路改进型压水堆核电机组

此方案的一回路为标准的300 MW一个环路的三环路压水堆。此类方案包括中广核集团公司提出的CGP1000、欧洲公司(包括EDF、FRAMATOME、GEC-ALSTHOM)推出的CNP 1000和西屋-上海联队推出的CPWR1000三种压水堆核电机组。

1.1 CGP1000与 CNP1000核电机组

CGP 1000由中广核集团提出，以大亚湾核电站为参考站，并借鉴美国西屋公司和ABB-CE公司的部分先进的设计，有选择地吸收了用户要求文件(URD)的要求，形成以300 MW一条环路的CGP1000技术方案。常规岛部分，汽轮发电机组选用ALSTHOM的Arabelle1000型汽轮发电机组。

CNP1000由欧洲制造商(EDF、FRAMA-TOME、ALSTHOM)根据法国核电计划及大亚湾核电站、岭澳核电站等工程的设计、制造、安装、运行及维修中积累起来的经验推荐给中国的核电机组。常规岛部分的汽轮发电机组也以Arabelle1000型汽轮发电机组作为推荐机组。

由于CGP1000和CNP1000的常规岛部分的汽轮发电机组均为Arabelle1000型，所以实际上为同一类核电机组。

ALSTHOM在总结54台第1代汽轮发电机组的运行经验基础上，组合出了Arabelle1000型汽轮发电机组，参考电站为Chooz B(2台1 450 MW机组已分别于1996年7月11月投入运行)。

1.1.1 Arabelle1000型汽轮发电机组的主要技术数据

a)最大连续电功率：1 051 MW；

b)转速：1 500 r/min；

c)机组效率：36.3%；

d)末级叶片长度：1 450 mm；

e)排汽面积：76.8 m2；

f)背压：5.5 kPa；

g)凝汽器冷却面积：68 633 m2；

h)发电机额定输出功率：1 050 MW；

i)发电机视在输出功率：1 235 MVA；

j)发电机额定功率因数：0.85；

k)发电机额定端电压：26 kV。

1.1.2 Arabelle1000型汽轮发电机组的主要特点

a)缸体结构：三缸四排汽(HP/IP+2×LP94)，汽轮机采用高中压组合汽缸并直接和2个双流低压缸相连接，含有流向相反的高压和中压蒸汽流道。低压缸为双流式，低压外缸体支承在冷凝器上面，不是直接装在汽机基础上，轴承座和内缸体直接座于汽机基础上；

b)由于末级叶片比较长，具有较大的排汽面积，可使蒸汽膨胀过程加长，减少余速损失，提高机组效率；

c)由于蒸汽在高／中压缸中膨胀过程是以干蒸汽单流方向进行，另外，在高、中压排汽口加装抽汽扩散器以增加效率，所以，Arabelle1000型汽轮机的高中压膨胀效率相对比较高；

d)发电机采用水氢氢冷却方式，励磁系统采用无刷励磁方式。

1.2 CPWR1000核电机组

CPWR1000由西屋-上海联队推出，由上海市核电办公室牵头，组织上海核工程研究设计院、华东电力设计院、西屋公司等单位联合展开CPWR1000概念设计工作，并于1997年6月份完成。

CPWR1000是建立在西屋公司成熟的、经过设计、工程实践验证的技术上，以西班牙的Vandellos Ⅱ为参考电站(该电站已有50 000 h以上的高利用率的运行业绩)，结合西屋先进型压水堆机组(APWR1000)技术，并进行适当改进而来。

1.2.1 CPWR1000汽轮发电机组主要技术数据

a)汽轮机型式：单轴、四缸、六排汽、凝汽式、二级再热装置；

b)转速：1 500 r/min；

c)主蒸汽门前蒸汽压力：6.764 MPa；

d)主蒸汽门前蒸汽温度：283.5 ℃；

e)主蒸汽门前蒸汽流量：5 493.5 t/h；

f)主蒸汽门前蒸汽湿度：0.25%；

g)回热抽汽级数：6级(1级高压加热器+1级除氧器+4级低压加热器)；

h)给水温度：223.9 ℃；

i)平均冷却水温度：23.0 ℃；

j)末级叶片长度：1 250 mm；

k)排汽压力：5 kPa；

l)净热耗率：9.788 kJ/(Wh)；

m)机组最大保证功率：1 071.09 MW；

n)发电机功率因数：0.9；

o)短路比：0.5；

p)冷却方式：水氢氢；

q)励磁系统：静态励磁系统。

1.2.2 APWR1000汽轮发电机组结构特点

汽轮发电机组采用1个双流式高压汽缸及3个双流式低压汽缸串联组合，汽轮机末级叶片长度为1 250 mm，六排汽口，配置2台一级汽水分离以及两级蒸汽再热的汽水分离再热器。

1.2.3 CPWR1000相对于Vandellos Ⅱ的主要改进

a)核电机组最大保证出力由982 MW改为1 071 MW；

b)主汽门前蒸汽参数由6.44 MPa、280.2 ℃改为6.76 MPa、283.5 ℃；

c)平均冷却水温度由17.8 ℃改为23 ℃；

d)末级叶片长度由1 117.6 mm改为1 250 mm；

e)汽轮机旁路容量由40%额定汽量改为85%；

f)汽轮机回热系统由不设除氧器改为带除氧器；

g)发电机电压拟由21 kV改为24 kV；

h)凝汽器压力由7 kPa改为5 kPa；

i)汽轮机净热耗率由10.209 kJ/(Wh)降到9.788 kJ/(Wh)以下；

j)加大凝结水精处理装置容量；

k)常规岛仪表控制采用微机分散控制系统。

2 ABB-CE的系统80(System80)型压水堆核电机组

此方案也是压水堆机组，较三环路方案不同之处是核岛部分为双蒸发器，由美国燃烧工程公司(ABB-CE)开发而成。此方案也为韩国核电国产化方案，核岛部分为ABB-CE的系统80反应堆，相匹配的常规岛部分为美国GE公司的汽轮发电机组。参考电站为韩国灵光3、4机组。

灵光3、4机组经过2～3 a的运行，设备运行状况良好。

目前由于还没有收集到GE公司关于灵光3、4机组常规岛部分的详细资料，汽轮发电机组的技术参数、型式、内部结构及热力系统等还暂时不能描述。

3 日本三菱公司的四环路压水堆核电机组

此方案亦属成熟技术的压水堆机组，其技术的先进性与安全水平与三环路和双蒸发器方案相当。日本三菱公司推荐的四环路压水堆核电机组方案，是以日本大饭3、4机组作为参考电站。

大饭3、4机组采用了美国西屋公司的Model 412的标准设计，与大饭1、2号机组完全一致(大饭1、2号机组均为西屋公司设备)，是一个技术成熟的、有丰富运行经验的机组。大饭3、4号机组已分别于1991年和1992年投入商业运行。

3.1 三菱公司提供的汽轮发电机组的主要技术数据

a)发电机端额定出力：1 036 MW；

b)汽轮机型式：TC6F-44；

c)转速：1 500 r/min；

d)主汽门前蒸汽参数：压力6.30 MPa(绝对压力)，温度279.6 ℃，湿度0.43%，额定出力时蒸汽流量5 844.129 t/h；

e)给水温度：226.7 ℃；

f)凝汽器压力：5.07 kPa(绝对压力)；

g)低压缸总的排汽面积：71 m2；

h)发电机冷却方式：水氢氢；

i)励磁方式：无刷励磁。

3.2 机组的主要特点

3.2.1 热力系统

热力系统为压水堆机组典型的热力系统，MSR再热为两级。汽轮机为1个高压缸和3个低压缸。回热系统为1级高压加热器+1级除氧器+4级低压回热器。

3.2.2 厂房布置

机组布置为平行式，即反应堆的轴线与汽轮发电机组的轴线平行，这样的布置比较紧凑，汽机房体积小，行车可以共用，电缆长度短，机组之间的交通方便，只需要在汽机房墙的设计上考虑叶片飞射物的保护厚度即可。

4 先进型沸水堆(ABWR)核电机组

此方案为美国通用电气公司(GE)推出的先进型沸水堆(ABWR)核电机组，能满足用户要求文件(URD)。以日本东京电力公司的柏崎6、7号机组作为参考电站。

柏崎6、7号机组是目前世界上唯一获得美、日两国设计批准的、已建成并投入商业运行的改进型沸水堆核电机组。反应堆和汽轮发电机组均由美国通用电气公司生产，柏崎6号机是世界上第1个ABWR机组，于1991年9月开始建设，1996年11月竣工投入商业运行。

沸水堆核电机组是以美国通用电气公司(GE)为主进行开发的。1957年首台沸水堆核电机组投入运行，其后，经过多年的改进，从BWR-1到BWR-6，最后到ABWR。

4.1 ABWR汽轮发电机组主要技术数据

a)额定功率：1 350 MW；

b)汽轮机型式：TC6F-52；

c)汽缸结构：四缸六排汽(1HP+3LP)；

d)主汽门前主蒸汽压力：6.79 MPa；

e)主汽门前主蒸汽流量：7 640 t/h；

f)主汽门前主蒸汽湿度：0.4%；

g)低压缸末级叶片长度：1 320.88 mm；

h)回热系统：4级低压加热器+2级高压加热器(无除氧器)。

4.2 ABWR核电机组的主要特点

4.2.1 热力系统

热力系统为直接循环系统，冷却剂直接作为汽轮机的工质，将PWR核电机组中的一回路和二回路并为1个回路。

ABWR和PWR的汽轮机回热抽汽系统没有什么两样，其参数相似，ABWR主蒸汽压力略高于PWR，MSR的再热采用两级，以提高热效率，4级低加、2级高加，不设除氧器。加热器的疏水泵将疏水打入前级凝结水管。

4.2.2 厂房布置

由于ABWR是反应堆核蒸汽直接通到汽轮机，因此汽机厂房需要考虑防放射性的措施，汽机高压缸、MSR、高压加热器均用屏蔽墙隔离，运行期间人员不能进入。汽轮机的抽汽机排汽需经过过滤排入排汽筒，整个汽机车间是闭式通风系统。主蒸汽通过的安全壳两侧都有开关隔离阀。ABWR在正常运转时，如核燃料包壳不破损，主蒸汽携带放射性核元素主要是N16，N16的半衰期仅7 s。新蒸汽部分，即高压缸部分、MSR、高压加热器部分是带放射性的，需要屏蔽，而低压缸、凝结水部分是不带放射性的，不做特殊屏蔽。

5 结束语

以上四类技术方案的核电机组均是目前世界上技术比较先进和成熟的机组，其参考电站均有良好的运行业绩，四类方案都是可以供我国将来核电站选择的常规岛技术方案。
浅谈核电站常规岛技术方案 2一文由 www.28xl.com搜集整理，版权归作者所有,转载请注明出处!

婵犵數濮烽弫鍛婃叏娴兼潙鍨傞柣鐔峰簻閼板潡寮堕崼娑樺婵炲懐濮垫穱濠囧Χ閸屾矮澹曢梺鍛婎殜娴滃爼寮婚妸鈺傚亞闁稿本绋戦锟�:闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓瀹曨垶骞愭惔銏＄彿闁瑰吋鐣崹娲矗韫囨稒鐓熼柕蹇婃嚉瑜版帒绀勯柣妯肩帛閻撴洟鏌熸导瀛樻锭闁哄鍠栭弻娑氣偓锝庡亞婢ь剟鏌曢崶褍顏€殿噮鍣ｅ畷鍫曗€栭鑺ュ磳婵﹤顭峰畷鐔碱敃閵囨妸鍥ㄧ厸閻忕偠顕ч埀顒佺墱缂傛捇鎳為妷銉х獮婵犮垼娉涢張顒勫疾婵傚憡鈷掑ù锝堟鐢盯鏌熺喊鍗炰簽婵″弶鍔欏鎾偐閹颁焦缍楅梻浣告惈閸燁偊鎮ч崱娆戜笉闁挎繂妫涚粻楣冩煕閳╁喚娈欓悗姘緲闇夋繝濠傚閸斻倝妫佹径鎰叆婵犻潧妫欓幖鎰版煕閺傛鍎愬ǎ鍥э躬椤㈡稑顫濋幑鎰儓闂備礁鎼惌澶屾崲濠靛棛鏆︽い蹇撴噺婵挳鏌涘☉姗堝姛濞存粍鐗犲缁樼瑹閳ь剟鍩€椤掑倸浠滈柤娲诲灦瀹曘垽宕ㄦ繝浣虹畾闂佺粯鍔栧ḿ娆戠箔瑜忕槐鎺楊敊鐟欏嫭鐝曢梺闈涚墳缂嶄礁鐣峰鈧俊鎼佹晜缂佹﹩妫ㄩ梻鍌氬€风欢姘缚閼姐倐鍋撻棃娑氱劯鐎规洏鍨洪妶锝夊礃閵娧屽晣闂備胶枪缁绘ê螞鐠恒劍宕查柛鈩兦滄禍婊堟煙闁箑鏋涢柡瀣闇夋繝濠傚暙閳锋梻绱掓潏銊﹀鞍闁瑰嘲鎳忛ˇ鐗堟償濡粯娅冮梻鍌欑劍閹爼宕濆鍜佹富闁芥ê顦介崵鏇㈡煙閹澘袚闁稿瀚伴弻锝夊箻閾忣偅宕冲銈嗘煥椤︻垶鈥旈崘顔嘉ч柛鈩冿供濮婂潡姊虹粙娆惧剱闁告梹娲熼敐鐐测攽鐎ｎ€晠鏌嶉崫鍕偓濠氬矗閸℃せ鏀介柣鎰綑閻忥箑鐣濋敐鍛仴闁诡喚鍋ら弻銊р偓锝冨妺缁ㄥ姊洪崫鍕妞ゃ劌妫楅埢宥嗙節閸曘劌浜炬繛鍫濈仢閺嬨倕顭胯椤ㄥ﹪鐛崱娑樼睄闁割偅绻嶅ḿ濠囨⒑閺傘儲娅呴柛鐕佸亰椤㈡梹瀵肩€涙ǚ鎷绘繛杈剧到閹诧繝骞嗛崼銉︾厱濠电姴濯遍崷顓炲疾闂備線娼ц噹闁稿本绮屾晶楣冩⒒娴ｈ櫣甯涢柛鏃€娲栬灒濠电姴娲ら悿顕€鏌涘☉妯兼憼闁绘挾濮烽惀顏堝级閸喛鍩炴繝鈷€鍌氬祮闁哄矉缍佹俊鐑藉Ψ閿曗偓濞堟姊洪崫鍕拱缂佸鍨块崺銏℃償閵娿儳鐤€濡炪倖甯掗崐椋庢濮椻偓濮婄粯绗熼埀顒€岣胯铻炴俊銈呮噹閻ゎ喖霉閸忓吋缍戠紒鐘靛枛閹鈽夊▍铏灦閸掑﹦鈧潧鎽滅壕濂告倵閿濆骸骞楃痪顓℃硾闇夋繝濠傚婢у灚鎱ㄦ繝鍐┿仢妤犵偞鍔栭幆鏃堟晲閸屾侗娼旈梻鍌欑閹碱偊鎮у⿰鍫濈婵ɑ澧庨崑鎾绘濞戞牕浠悗瑙勬礃閿曘垽銆佸▎鎾村殐闁冲搫鍟悙濠傗攽閻樺灚鏆╁┑顔绢棎婢ф繈姊虹粙娆惧剱闁圭ǹ澧藉Σ鎰板箻閹颁礁鎮戦梺绯曞墲閿曗晛螞閸愵喗鈷戠痪顓炴噺閻濐亪鏌熼悷鐗堝枠鐎殿噮鍋婇獮妯肩磼濡粯顏熼梻浣芥硶閸ｏ箓骞忛敓锟�.闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓瀹曨垶宕稿Δ浣糕偓鍫曟煕椤愮姴鍔氶柣鎺戠仛閵囧嫰骞掑鍥舵М婵犫拃灞界仭缂佺粯绋撴禒锕傚磼濮橈絽浜炬繝闈涱儏閽冪喖鏌ㄥ☉妯侯仱闁稿鎹囬弫鎰償閳ヨ尙鏁栭梻浣规た閸樺ジ顢栨径鎰摕婵炴垶鍩冮崑鎾绘晲鎼存繄鏁栭柡浣哥墦閹鈻撻崹顔界亞闂佸憡顨嗘繛濠囧Υ娴ｇ硶妲堟俊顖炴敱閻庡姊洪悷閭﹀殶濠殿噮鍙冨绋库枎閹剧补鎷绘繛杈剧悼鏋柟顔藉灦缁绘繈濮€閳藉懓鈧寧顨ラ悙璇у伐妞ゆ挸銈稿畷鍫曞煛閸愵亝娈介梻鍌欑閹碱偆绮旈弻銉ョ閹兼番鍔岄悡婵嬫煛閸愩劌鈧敻宕戦幘鑽ゅ祦闁割煈鍠栨慨搴♀攽閳藉棗浜濇い銊ワ工閻ｇ兘濮€閵堝懐顔婂┑掳鍊撻懗鍫曞储閹间焦鈷戦柛鎾村絻娴滀粙鏌涚€ｎ亜顏柡鍛埣椤㈡岸鍩€椤掆偓椤繘鎼圭憴鍕瀭闂佹寧绻傚Λ娆撴偟濮樿埖鍊甸悷娆忓缁岃法绱撳鍕槮妞ゆ洩缍佸畷婊勬媴閻熸壆锛忛梻渚€娼чオ鍨繆閸モ晝鐭撻柛鎾楀懐锛濋梺绋挎湰閻熴劑顢欐径鎰厱閻庯綆鍋呭畷宀勬煛瀹€瀣М妤犵偛顑夐幃娆撳幢濡櫣浼岄梺璇″枟椤ㄥ﹪銆佸璺虹劦妞ゆ帒瀚拑鐔兼煥濠靛棙濯兼繛灏栨櫊閺岋綁骞橀崘宸妷闂佽绻愬Λ娆戞崲濞戙垺鏅查柛娑卞枟閹瑩姊洪幐搴㈠濞存粠浜幃浼搭敊閻ｅ瞼鎳濋梺閫炲苯澧寸€殿噮鍋婇獮妯肩磼濡粯顏熼梻浣芥硶閸ｏ箓骞忛敓锟�,闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓楠炲鏁撻悩鍐蹭画濡炪倖鐗滈崑娑㈠垂閸岀偞鐓曟い顓熷灥娴滅偞銇勯埡鍐ㄥ幋闁哄本鐩、鏇㈡偐閼碱兛鎮ｉ梺璇查閻忔岸鎮￠敓鐘茶摕闁靛ň鏅滈崑鍡涙煕鐏炲墽鈽夋い蹇ユ嫹闂傚倸鍊峰ù鍥敋瑜忛埀顒佺▓閺呯姴鐣峰Ο鑽ょ瘈婵﹩鍘搁幐鍐⒑閸涘﹥澶勯柛瀣崌閹虫捇宕稿Δ浣哄弰闂婎偄娴勭徊鑺ョ閺嶎灐鐟扳堪閸曨厾鐓€闁剧粯鐗犻弻銊モ攽閸℃ê娅ｉ梺鍝勬閸嬨倝寮婚妸銉㈡闁惧浚鍋勯锟�婵犵數濮烽弫鎼佸磻濞戙垺鍋ら柕濞у啫鐏婇悗鍏夊亾闁告洦鍓欐禍閬嶆⒑閸涘﹣绶遍柛鐘冲哺閵嗗懘寮婚妷锔惧幍闂佺粯鍨堕敃鈺佲枔閺冨倻纾奸柍褜鍓熷畷鍗炩槈濞嗘垵骞楁繝纰樻閸ㄧ敻宕戦幇顔芥殰婵炴垯鍨洪悡鐔哥節閸偅灏伴悗姘炬嫹.

转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/gcjs/sy/31468.html