核電站常規(guī)技術(shù)管理論文

時(shí)間:2022-07-10 06:02:00

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核電站常規(guī)技術(shù)管理論文

摘要根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)核電設(shè)備制造廠所提供的資料,形成四類(lèi)可供我國(guó)將來(lái)核電站選擇的常規(guī)島技術(shù)方案,并對(duì)四類(lèi)技術(shù)方案進(jìn)行了分析。

核電站的設(shè)備選型和供貨商的選擇,應(yīng)采用國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)方式,在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、自主化、國(guó)產(chǎn)化等方面進(jìn)行深入分析比較,來(lái)選定供貨商和機(jī)型。國(guó)外制造商必須選擇國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠作為合作伙伴,轉(zhuǎn)讓技術(shù)、合作生產(chǎn),逐步全面實(shí)現(xiàn)自主化和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。

經(jīng)初步研究,常規(guī)島部分可供選擇的國(guó)外主要設(shè)備潛在供貨商有:英法GEC-ALSTHOM公司、美國(guó)西屋公司、日本三菱公司、美國(guó)GE公司等。到目前為止,ALSTHOM公司已同中國(guó)東方集團(tuán)公司進(jìn)行合作,形成一個(gè)聯(lián)合體;美國(guó)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)ALSTHOM公司、西屋公司、三菱公司和GE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(lèi)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——ABB-CE的系統(tǒng)80(System80)型壓水堆核電機(jī)組;

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(ABWR)核電機(jī)組。

下面就各類(lèi)技術(shù)方案分別進(jìn)行分析。

1三環(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300MW一個(gè)環(huán)路的三環(huán)路壓水堆。此類(lèi)方案包括中廣核集團(tuán)公司提出的CGP1000、歐洲公司(包括EDF、FRAMATOME、GEC-ALSTHOM)推出的CNP1000和西屋-上海聯(lián)隊(duì)推出的CPWR1000三種壓水堆核電機(jī)組。

1.1CGP1000與CNP1000核電機(jī)組

CGP1000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(guó)西屋公司和ABB-CE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(URD)的要求,形成以300MW一條環(huán)路的CGP1000技術(shù)方案。常規(guī)島部分,汽輪發(fā)電機(jī)組選用ALSTHOM的Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組。

CNP1000由歐洲制造商(EDF、FRAMA-TOME、ALSTHOM)根據(jù)法國(guó)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(lái)的經(jīng)驗(yàn)推薦給中國(guó)的核電機(jī)組。常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組也以Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組作為推薦機(jī)組。

由于CGP1000和CNP1000的常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組均為Arabelle1000型,所以實(shí)際上為同一類(lèi)核電機(jī)組。

ALSTHOM在總結(jié)54臺(tái)第1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Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組,參考電站為ChoozB(2臺(tái)1450MW機(jī)組已分別于1996年7月11月投入運(yùn)行)。

1.1.1Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要技術(shù)數(shù)據(jù)

a)最大連續(xù)電功率:1051MW;

b)轉(zhuǎn)速:1500r/min;

c)機(jī)組效率:36.3%;

d)末級(jí)葉片長(zhǎng)度:1450mm;

e)排汽面積:76.8m2;

f)背壓:5.5kPa;

g)凝汽器冷卻面積:68633m2;

h)發(fā)電機(jī)額定輸出功率:1050MW;

i)發(fā)電機(jī)視在輸出功率:1235MVA;

j)發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù):0.85;

k)發(fā)電機(jī)額定端電壓:26kV。

1.1.2Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)

a)缸體結(jié)構(gòu):三缸四排汽(HP/IP2×LP94),汽輪機(jī)采用高中壓組合汽缸并直接和2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;

b)由于末級(jí)葉片比較長(zhǎng),具有較大的排汽面積,可使蒸汽膨脹過(guò)程加長(zhǎng),減少余速損失,提高機(jī)組效率;

c)由于蒸汽在高/中壓缸中膨脹過(guò)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,Arabelle1000型汽輪機(jī)的高中壓膨脹效率相對(duì)比較高;

d)發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式,勵(lì)磁系統(tǒng)采用無(wú)刷勵(lì)磁方式。

1.2CPWR1000核電機(jī)組

CPWR1000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(kāi)CPWR1000概念設(shè)計(jì)工作,并于1997年6月份完成。

CPWR1000是建立在西屋公司成熟的、經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐驗(yàn)證的技術(shù)上,以西班牙的VandellosⅡ?yàn)閰⒖茧娬?該電站已有50000h以上的高利用率的運(yùn)行業(yè)績(jī)),結(jié)合西屋先進(jìn)型壓水堆機(jī)組(APWR1000)技術(shù),并進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)而來(lái)。

1.2.1CPWR1000汽輪發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)數(shù)據(jù)

a)汽輪機(jī)型式:?jiǎn)屋S、四缸、六排汽、凝汽式、二級(jí)再熱裝置;

b)轉(zhuǎn)速:1500r/min;

c)主蒸汽門(mén)前蒸汽壓力:6.764MPa;

d)主蒸汽門(mén)前蒸汽溫度:283.5℃;

e)主蒸汽門(mén)前蒸汽流量:5493.5t/h;

f)主蒸汽門(mén)前蒸汽濕度:0.25%;

g)回?zé)岢槠?jí)數(shù):6級(jí)(1級(jí)高壓加熱器1級(jí)除氧器4級(jí)低壓加熱器);

h)給水溫度:223.9℃;

i)平均冷卻水溫度:23.0℃;

j)末級(jí)葉片長(zhǎng)度:1250mm;

k)排汽壓力:5kPa;

l)凈熱耗率:9.788kJ/(Wh);

m)機(jī)組最大保證功率:1071.09MW;

n)發(fā)電機(jī)功率因數(shù):0.9;

o)短路比:0.5;

p)冷卻方式:水氫氫;

q)勵(lì)磁系統(tǒng):靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。