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淺談核電站常規(guī)島技術(shù)方案論文
經(jīng)初步研究，常規(guī)島部分可供選擇的國外主要設(shè)備潛在供貨商有：英法公司、美國西屋公司、日本三菱公司、美國公司等。，公司已同中國東方集團(tuán)公司進(jìn)行合作，形成一個(gè)聯(lián)合體；美國西屋公司已同上海核電設(shè)備成套集團(tuán)公司合資，組成西屋上海聯(lián)隊(duì)。其它公司到目前尚未進(jìn)行合作。
根據(jù)公司、西屋公司、三菱公司和公司等核電設(shè)備制造商所提供的資料，按照堆型的不同和一回路的不同，可以形成四類技術(shù)方案：
方案一——三環(huán)路改進(jìn)型壓水堆核電機(jī)組；
方案二——的系統(tǒng)型壓水堆核電機(jī)組；文秘公文網(wǎng)版權(quán)所有
方案三——日本三菱公司的四環(huán)路壓水堆核電機(jī)組；
方案四——先進(jìn)型沸水堆核電機(jī)組。
下面就各類技術(shù)方案分別進(jìn)行分析。
三環(huán)路改進(jìn)型壓水堆核電機(jī)組
此方案的一回路為標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)環(huán)路的三環(huán)路壓水堆。此類方案包括中廣核集團(tuán)公司提出的、歐洲公司包括、、推出的和西屋上海聯(lián)隊(duì)推出的三種壓水堆核電機(jī)組。
與核電機(jī)組
由中廣核集團(tuán)提出，以大亞灣核電站為參考站，并借鑒美國西屋公司和公司的部分先進(jìn)的設(shè)計(jì)，有選擇地吸收了用戶要求文件的要求，形成以一條環(huán)路的技術(shù)方案。常規(guī)島部分，汽輪發(fā)電機(jī)組選用的型汽輪發(fā)電機(jī)組。
由歐洲制造商、、根據(jù)法國核電計(jì)劃及大亞灣核電站、嶺澳核電站等工程的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行及維修中積累起來的經(jīng)驗(yàn)推薦給中國的核電機(jī)組。常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組也以型汽輪發(fā)電機(jī)組作為推薦機(jī)組。
由于和的常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組均為型，所以實(shí)際上為同一類核電機(jī)組。
在總結(jié)臺(tái)第代汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，組合出了型汽輪發(fā)電機(jī)組，參考電站為臺(tái)機(jī)組已分別于年月月投入運(yùn)行。
型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
最大連續(xù)電功率：；
轉(zhuǎn)速：；
機(jī)組效率：；
末級(jí)葉片長度：；
排汽面積：；
背壓：；
凝汽器冷卻面積：；
發(fā)電機(jī)額定輸出功率：；
發(fā)電機(jī)視在輸出功率：；
發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)：；
發(fā)電機(jī)額定端電壓：。
型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)
缸體結(jié)構(gòu)：三缸四排汽×，汽輪機(jī)采用高中壓組合汽缸并直接和個(gè)雙流低壓缸相連接，含有流向相反的高壓和中壓蒸汽流道。低壓缸為雙流式，低壓外缸體支承在冷凝器上面，不是直接裝在汽機(jī)基礎(chǔ)上，軸承座和內(nèi)缸體直接座于汽機(jī)基礎(chǔ)上；
由于末級(jí)葉片比較長，具有較大的排汽面積，可使蒸汽膨脹過程加長，減少余速損失，提高機(jī)組效率；
由于蒸汽在高／中壓缸中膨脹過程是以干蒸汽單流方向進(jìn)行，另外，在高、中壓排汽口加裝抽汽擴(kuò)散器以增加效率，所以，型汽輪機(jī)的高中壓膨脹效率相對(duì)比較高；
發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式，勵(lì)磁系統(tǒng)采用無刷勵(lì)磁方式。
核電機(jī)組
由西屋上海聯(lián)隊(duì)推出，由上海市核電辦公室牽頭，組織上海核工程研究設(shè)計(jì)院、華東電力設(shè)計(jì)院、西屋公司等單位聯(lián)合展開概念設(shè)計(jì)工作，并于年月份完成。
是建立在西屋公司成熟的、經(jīng)過設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐驗(yàn)證的技術(shù)上，以西班牙的Ⅱ?yàn)閰⒖茧娬驹撾娬疽延幸陨系母呃寐实倪\(yùn)行業(yè)績，結(jié)合西屋先進(jìn)型壓水堆機(jī)組技術(shù)，并進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)而來。
汽輪發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)數(shù)據(jù)
汽輪機(jī)型式：單軸、四缸、六排汽、凝汽式、二級(jí)再熱裝置；
轉(zhuǎn)速：；
主蒸汽門前蒸汽壓力：；
主蒸汽門前蒸汽溫度：℃；
主蒸汽門前蒸汽流量：；
主蒸汽門前蒸汽濕度：；
回?zé)岢槠?jí)數(shù)：級(jí)級(jí)高壓加熱器級(jí)除氧器級(jí)低壓加熱器；
給水溫度：℃；
平均冷卻水溫度：℃；
末級(jí)葉片長度：；
排汽壓力：；
凈熱耗率：；
機(jī)組最大保證功率：；
發(fā)電機(jī)功率因數(shù)：；
短路比：；
冷卻方式：水氫氫；
勵(lì)磁系統(tǒng)：靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。
汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
汽輪發(fā)電機(jī)組采用個(gè)雙流式高壓汽缸及個(gè)雙流式低壓汽缸串聯(lián)組合，汽輪機(jī)末級(jí)葉片長度為，六排汽口，配置臺(tái)一級(jí)汽水分離以及兩級(jí)蒸汽再熱的汽水分離再熱器。
相對(duì)于Ⅱ的主要改進(jìn)
核電機(jī)組最大保證出力由改為；
主汽門前蒸汽參數(shù)由、℃改為、℃；
平均冷卻水溫度由℃改為℃；
末級(jí)葉片長度由改為；
汽輪機(jī)旁路容量由額定汽量改為；
汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)由不設(shè)除氧器改為帶除氧器；
發(fā)電機(jī)電壓擬由改為；
凝汽器壓力由改為；
汽輪機(jī)凈熱耗率由降到以下；
加大凝結(jié)水精處理裝置容量；
常規(guī)島儀表控制采用微機(jī)分散控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)型壓水堆核電機(jī)組
此方案也是壓水堆機(jī)組，較三環(huán)路方案不同之處是核島部分為雙蒸發(fā)器，由美國燃燒工程公司開發(fā)而成。此方案也為韓國核電國產(chǎn)化方案，核島部分為的系統(tǒng)反應(yīng)堆，相匹配的常規(guī)島部分為美國公司的汽輪發(fā)電機(jī)組。參考電站為韓國靈光機(jī)組。
靈光機(jī)組經(jīng)過～的運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行狀況良好。
目前由于還沒有收集到公司關(guān)于靈光⒊機(jī)組常規(guī)島部分的詳細(xì)資料，汽輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)參數(shù)、型式、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及熱力系統(tǒng)等還暫時(shí)不能描述。
日本三菱公司的四環(huán)路壓水堆核電機(jī)組
此方案亦屬成熟技術(shù)的壓水堆機(jī)組，其技術(shù)的先進(jìn)性與安全水平與三環(huán)路和雙蒸發(fā)器方案相當(dāng)。日本三菱公司推薦的四環(huán)路壓水堆核電機(jī)組方案，是以日本大飯⒊機(jī)組作為參考電站。
大飯⒊機(jī)組采用了美國西屋公司的的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，與大飯⒈號(hào)機(jī)組完全一致大飯⒈號(hào)機(jī)組均為西屋公司設(shè)備，是一個(gè)技術(shù)成熟的、有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的機(jī)組。大飯⒊號(hào)機(jī)組已分別于年和年投入商業(yè)運(yùn)行。
三菱公司提供的汽輪發(fā)電機(jī)組的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
發(fā)電機(jī)端額定出力：；
汽輪機(jī)型式：；
轉(zhuǎn)速：；
主汽門前蒸汽參數(shù)：壓力絕對(duì)壓力，溫度℃，濕度，額定出力時(shí)蒸汽流量；
給水溫度：℃；
凝汽器壓力：絕對(duì)壓力；
低壓缸總的排汽面積：；
發(fā)電機(jī)冷卻方式：水氫氫；
勵(lì)磁方式：無刷勵(lì)磁。
機(jī)組的主要特點(diǎn)
熱力系統(tǒng)
熱力系統(tǒng)為壓水堆機(jī)組典型的熱力系統(tǒng)，再熱為兩級(jí)。汽輪機(jī)為個(gè)高壓缸和個(gè)低壓缸。回?zé)嵯到y(tǒng)為級(jí)高壓加熱器級(jí)除氧器級(jí)低壓回?zé)崞鳌?/p>
廠房布置
機(jī)組布置為平行式，即反應(yīng)堆的軸線與汽輪發(fā)電機(jī)組的軸線平行，這樣的布置比較緊湊，汽機(jī)房體積小，行車可以共用，電纜長度短，機(jī)組之間的交通方便，只需要在汽機(jī)房墻的設(shè)計(jì)上考慮葉片飛射物的保護(hù)厚度即可。
先進(jìn)型沸水堆核電機(jī)組
此方案為美國通用電氣公司推出的先進(jìn)型沸水堆核電機(jī)組，能滿足用戶要求文件。以日本東京電力公司的柏崎⒍號(hào)機(jī)組作為參考電站。
柏崎⒍號(hào)機(jī)組是目前世界上唯一獲得美、日兩國設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的、已建成并投入商業(yè)運(yùn)行的改進(jìn)型沸水堆核電機(jī)組。反應(yīng)堆和汽輪發(fā)電機(jī)組均由美國通用電氣公司生產(chǎn)，柏崎號(hào)機(jī)是世界上第個(gè)機(jī)組，于年月開始建設(shè)，年月竣工投入商業(yè)運(yùn)行。
沸水堆核電機(jī)組是以美國通用電氣公司為主進(jìn)行開發(fā)的。年首臺(tái)沸水堆核電機(jī)組投入運(yùn)行，其后，經(jīng)過多年的改進(jìn)，從到，最后到。文秘公文網(wǎng)版權(quán)所有
汽輪發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)數(shù)據(jù)
額定功率：；
汽輪機(jī)型式：；
汽缸結(jié)構(gòu)：四缸六排汽；
主汽門前主蒸汽壓力：；
主汽門前主蒸汽流量：；
主汽門前主蒸汽濕度：；
低壓缸末級(jí)葉片長度：；
回?zé)嵯到y(tǒng)：級(jí)低壓加熱器級(jí)高壓加熱器無除氧器。
核電機(jī)組的主要特點(diǎn)
熱力系統(tǒng)
熱力系統(tǒng)為直接循環(huán)系統(tǒng)，冷卻劑直接作為汽輪機(jī)的工質(zhì)，將核電機(jī)組中的一回路和二回路并為個(gè)回路。
和的汽輪機(jī)回?zé)岢槠到y(tǒng)沒有什么兩樣，其參數(shù)相似，主蒸汽壓力略高于，的再熱采用兩級(jí)，以提高熱效率，級(jí)低加、級(jí)高加，不設(shè)除氧器。加熱器的疏水泵將疏水打入前級(jí)凝結(jié)水管。
廠房布置
由于是反應(yīng)堆核蒸汽直接通到汽輪機(jī)，因此汽機(jī)廠房需要考慮防放射性的措施，汽機(jī)高壓缸、、高壓加熱器均用屏蔽墻隔離，運(yùn)行期間人員不能進(jìn)入。汽輪機(jī)的抽汽機(jī)排汽需經(jīng)過過濾排入排汽筒，整個(gè)汽機(jī)車間是閉式通風(fēng)系統(tǒng)。主蒸汽通過的安全殼兩側(cè)都有開關(guān)隔離閥。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如核燃料包殼不破損，主蒸汽攜帶放射性核元素主要是，的半衰期僅。新蒸汽部分，即高壓缸部分、、高壓加熱器部分是帶放射性的，需要屏蔽，而低壓缸、凝結(jié)水部分是不帶放射性的，不做特殊屏蔽。
結(jié)束語
以上四類技術(shù)方案的核電機(jī)組均是目前世界上技術(shù)比較先進(jìn)和成熟的機(jī)組，其參考電站均有良好的運(yùn)行業(yè)績，四類方案都是可以供我國將來核電站選擇的常規(guī)島技術(shù)方案。
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