核电汽轮机抗震分析方法的发展和应用

介绍了核电站整体抗震安全现状,简要分析了核安全相关抗震技术的发展进程,尤其是各国对核电站抗震性能的反思和改进,指出对核电汽轮机进行抗震分析的必要性及重要性。重点介绍了核电汽轮机抗震分析方法的发展,以及各方法的详细内容和应用情况,分析了各方法的优点和不足并提出了根据实际情况合理选择适用方法的建议。这些分析和建议有助于推动核电汽轮机抗震分析的进一步发展。     

某核电汽轮机及其弹簧基础的抗震性能分析

介绍了某核电汽轮机及其弹簧基础的抗震分析过程,并详细说明了研究对象及分析方法的确立,根据计算中弹塑性时程分析的部分结果评估机组的抗震性能,表明在此方面机组的抗震性能整体良好.     

核电汽轮机与火电汽轮机比较分析

通过与火电汽轮机在热力设计、结构特性、材料选用和运行等方面的比较分析,阐述了核电汽轮机的设计特点以及与火电汽轮机的差别。     

AP1000核电汽轮机的创新设计特点

AP1000作为未来国内发展的主力核电堆型,比现有二代半堆型功率更大、寿命更长,且有内陆应用要求等新特点,其发展对汽轮机设计开发提出了新的要求。介绍了上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂(以下简称STP)在AP1000核电汽轮机设计中的创新设计特点,通过对核电汽轮机关键部件60年寿命设计、核电汽轮机及基础整体抗震性能评估、核电汽轮机低压焊接转子设计、核电汽轮机长叶片系列化设计等方面的介绍,旨在探讨如何提高汽轮机的运行寿命、安全性和经济性。这些创新设计基于大量的试验计算研究,其研究结果将对我国AP1000核电汽轮机的自主化设计及未来核电产品的出口起到积极的推动作用。     

汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用

介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法.提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法,转子高周疲劳的平均应力σm、应力幅σA和应力强度因子范围AKI的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值△KR的经验计算公式.给出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析思路、分析方法、评价判据以及半转速1 000 MW核电汽轮机焊接低压转子的高周疲劳安全性分析应用实例.结果表明:转子初始裂纹高周疲劳分析方法能够应用于汽轮机转子的安全性评价,并可以为汽轮机转子的结构优化和长周期安全运行提供依据.     

核电汽轮机的特点及选型

介绍了核电汽轮机的参数低、采用节流调节、蒸汽湿度大以及增设汽水分离再热器等特点,并分析了产生这些特点的主要原因;其次论述了汽轮机与反应堆的容量匹配以及各种出力的概念。核电本身的特点是造价高、运行费用低、无温室气体排放,为了充分发挥核电的特长,反应堆与汽轮机采用零裕量匹配。各种出力的概念也与常规火电有所不同。最后深入讨论了核电汽轮机的选型以及全速机与半速机在经济性和可靠性各方面的比较。     

百万级压水堆核电站空冷汽轮机选型研究

针对国内某核电厂址的初步气象条件,进行了百万等级核电机组空冷汽轮机选型计算分析。分析结果表明,该厂址参数下若选用半转速核电汽轮机,目前已有的末级叶片不能满足要求,需要开发全新的空冷末级叶片;而利用大型火电空冷汽轮机已有运行业绩的末级叶片,开发全转速百万级核电空冷汽轮机,将花费较少的时间和经费,是比较适宜的方案。某厂址气象条件在我国北方具有代表性,上述工作为我国北方缺水地区核电站汽轮机选型提供了参考。建议国内汽轮机厂利用已有核电、火电汽轮机技术积累,尽快启动全转速百万级核电空冷汽轮机研发工作,形成具有完全自主知识产权的百万级核电空冷汽轮机技术,抢占技术制高点。     

核电汽轮机阀门的国产化研究

核电汽轮机的阀门与常规火电机组相比有很大的不同，对核电阀门的设计技术国内发电制造企业都没有太多的经验。东方汽轮机厂采用测绘、理论计算和模拟实验等方法掌握了百万等级核电汽轮机组高压主汽调节阀的特性并对其进行了优化，完成了核电阀门的国产化。     

核电汽轮机制造中的几个工艺问题

核电汽轮机总的要求是保证机组运行的安全性及可靠性。由于核电汽轮机的特点,其工作参数比火电机组要低得多,所以一台同样转速、同样功率的核电机组比火电机组要大得很多。如同样一台30万千瓦机组核电比火电要长约1/3左右,高压缸体积也比火电大,如今后采用半速核汽轮机那就更大了。其次核电汽轮机采用的蒸汽为饱和蒸汽,其湿度较高,对机组内部配合面易于渗透腐蚀,因此核电汽轮机除低压部份与火电相似外,高压部份也必须采取防水蚀措施,以免结合面     

核电站汽轮机运行性能监测与诊断

就核电汽轮机与火电汽轮机的差异以及由此差异引起的湿蒸汽汽轮机通流性能表征与热平衡计算的难点进行了论述,提出了利用特征通流面积CFA来表征核电汽轮机的通流性能和采用小误差热平衡法来计算核电汽轮机的热平衡图,应用小误差热平衡法和特征通流面积成功开发了核电站热力性能在线监测与分析系统和核电站汽轮机全面热力试验计算软件,并将这两项技术应用在大亚湾核电机组热力性能在线监测与分析系统和岭澳二期核电机组全面热力试验中.结果表明：实际运行监测中特征通流面积监测值的测量精度可控制在1%以内.     

大功率汽轮机可靠性技术研究的新发展

介绍了上海引进型 30 0MW汽轮机可靠性技术研究的新进展 ,内容包括可靠性指标统计、可靠性薄弱环节分析、可靠性保证措施研究、可靠性设计技术、可靠性制造技术以及可靠性改进效果。     

Contents

The author describes how next-generation turbines (NGTs) will be suitable for new capacity, repowering fossil units, combined heat/power applications, and efficiency enhancement units for existing fossil-fueled steam plants.     

利用回热抽汽控制参与风电系统调频方法研究

随着风力发电在电力系统中发电比例的提升,风速的波动性所带来的风功率的随机波动性给电力系统调频带来了新的挑战,在不增加系统装机容量的前提下,如何提高现有火电机组的调频能力应对大规模风电并网具有较重要的意义。本文通过对再热式汽轮机的并网运行进行了仿真研究,证明了汽轮机在带负荷运行中,回热系统的抽汽量变化会影响汽轮机的功率,回热系统的抽汽效应对汽轮机频率调节有显著影响。并且,本文还重点讨论了低风速风电功率欠发时,火电机组处于高负荷运行工况下,回热系统抽汽效应对汽轮机频率调节的影响。因此,在高渗透率风电的电网系统中,通过调整回热抽汽量是一种能够提高汽轮机调峰调频出力的可行方法。     

东方空冷600MW两排汽汽轮机的设计

在我国西北地区由于水资源严重短缺,而这些地区又富产煤,在我国以煤电为主的能源结构情况下,大力发展空冷机组是一条必由之路。国家已将建设大型空冷电站列入“十一五”规划纲要。我国空冷技术在20世60年代开始起步,经过多年的发展,在各个方面均取得了丰硕的成果,特别是在空冷汽轮机的设计方面积累了丰富的经验,同时随着国家对节能环保要求的进一步提高,开发高参数、大容量的高效空冷汽轮机已到了水到渠成的时候。该文就大型空冷600MW两排汽汽轮机设计中的关键技术如机型、容量、效率、末级叶片、排气装置、系统配置等进行论述。实践证明,东方空冷两排汽汽轮机组设计先进,可靠性高。     

Availability analysis of heat recovery steam generators used in thermal power plants

The combined-cycle gas and steam turbine power plant presents three main pieces of equipment: gas turbines, steam turbines and heat recovery steam generator (HRSG). In case of HRSG failure the steam cycle is shut down, reducing the power plant output. Considering that the technology for design, construction and operation of high capacity HRSGs is quite recent its availability should be carefully evaluated in order to foresee the performance of the power plant.This study presents a method for reliability and availability evaluation of HRSGs installed in combined-cycle power plant. The method’s first step consists in the elaboration of the steam generator functional tree and development of failure mode and effects analysis. The next step involves a reliability and availability analysis based on the time to failure and time to repair data recorded during the steam generator operation. The third step, aiming at availability improvement, recommends the fault-tree analysis development to identify components the failure (or combination of failures) of which can cause the HRSG shutdown. Those components maintenance policy can be improved through the use of reliability centered maintenance (RCM) concepts. The method is applied on the analysis of two HRSGs installed in a 500 MW combined-cycle power plant.     

Combining the nuclear power plant steam cycle with gas turbines

Nuclear steam power plants (NPP) are characterized by low efficiency, compared to steam power plants using fossil fuels. This is due to the relatively low temperature and pressure-throttling conditions of the NPP compared to those using fossil fuel. The light water pressurized water reactor (LW PWR) commercially known as AP600 was suggested for Kuwait cogeneration power desalting plant (CPDP). It has 600 MW nominal power capacity and 33% overall efficiency. Meanwhile, the Kuwaiti Ministry of Electricity and Water (MEW) installed plenty of gas turbines (GTs) to cover the drastic increase in the peak electrical load during the summer season. Combining some of these GTs with the AP600 can increase the capacity and efficiency of the combined plant, compared to either the GT open cycle or the NPP separate plants. This paper investigates the feasibility of utilizing the hot gases leaving the GT to superheat the steam leaving the steam generator of the AP600 NPP, as well as heating the feed water returning to the steam generator of the NPP condenser. This drastically increases the power output and the efficiency of the NPP. Detailed modifications to the NPP power cycle and the resulting enhancement of its performance are presented.     

岭澳核电站半速汽轮发电机基础结构型式分析

汽轮机是核电主厂房中最重要的电气设备之一,其运行的稳定性直接影响到整个发电系统的稳定。不同国家的规范对汽轮发电机基础的设计提出了不同的技术措施,这些技术措施均从降低基础的振动线位移或振动速度着手。正确的基础选型,能够以较小的经济投入达到较优的振动控制目的。对比分析了欧、美基础设计理念的差异,对弹簧隔振基础的隔振性能进行了详细的论述,指出了弹簧隔振基础能够更好地适用于欧洲汽轮机核电机组,使得机组具有隔振、抗震、不均匀沉降可调等诸多优点,能够确保国内首台百万级半速汽轮发电核电机组的安全运行。