管理类《AP1000常规岛BOP系统》第2章【汽轮机及其辅助系统】第01节 主汽轮机系统

第一节主汽轮机系统主要内容10十月20232中电投高培中心要求10十月20233中电投高培中心1)了解系统主要功能和工艺流程；2)了解主要设备结构、作用和运行方式；3)了解本系统和其它系统的相互关系；4)熟悉系统和设备的主要技术参数。1主汽轮机系统功能系统主要功能汽轮机是一种利用蒸汽做功的高速旋转式机械，其功能是将蒸汽带来的反应堆的热能转变为推动汽轮机转子高速旋转的机械能，并带动发电机发电。52汽轮机基础知识汽轮机工作原理

汽轮机是把蒸汽的热能转换成机械能的一种动力装置。具有一定压力、温度的蒸汽进入汽轮机，流经喷嘴（静叶轮）并在喷嘴内膨胀获得很高的速度，高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，动叶片带动汽轮机的转子以一定的速度均匀转动。这就是汽轮机基本的工作原理。

能量转换：蒸汽的热能

动能

机械能汽轮机级的概念级——喷嘴和与其配合的动叶栅所构成的汽轮机基本作功单元。

级的作功原理冲动作用原理——在汽轮机中，从喷嘴流出的高速蒸汽通过动叶汽道时，其流动方向改变，因而对叶片产生一冲击力，推动叶轮运动，作出机械功。反动作用原理——在汽轮机中，当蒸汽在动叶片构成的汽道内膨胀加速时，汽流必然对动叶作用一个由于加速而产生的反动力，推动叶轮运动，作出机械功。9级的分类(1)纯冲动级——蒸汽仅在喷嘴中膨胀加速，而在动叶片动中只是把蒸汽的动能转变成机械能,蒸汽的焓降只发生在喷嘴中。10级的分类(2)反动级——蒸汽的膨胀不仅在喷嘴中发生，而且在动叶片中同样发生，而且蒸汽的焓降在喷嘴和动叶中大约各完成一半。11级的分类(3)带反动度的冲动级——蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴中，只有小部分在动叶中发生。12级的反动度级的反动度——蒸汽在动叶汽道内膨胀时的理想焓降∆hb与整个级的滞止理想焓降∆ht*之比。13汽轮机的分类按工作原理分类：冲动式汽轮机反动式汽轮机冲动反动联合式汽轮机按按热力过程分类：热力过程可分为：抽汽式汽轮机（代号为C）背压式汽轮机（代号为B）凝汽式汽轮机（代号为N）143主汽轮机系统描述本体简介汽轮机采用日本三菱重工技术，关键重要部件进口，哈尔滨汽轮机厂和三菱联合供货。汽轮机为工作转速1500转/分、单轴、四缸六排汽的反动凝汽式核电汽轮机，有两个两级再热的外置式中间汽水分离再热器，末级动叶片长1375mm。主汽轮机由一个高压缸、三个低压缸及其附件组成。四个缸通流部分均是双流对称10级分布。一个高压转子、三个低压转子通过刚性联轴器接成一个轴系，再通过刚性联轴器与发电机转子相联。每根转子都有一对径向轴承支承。整个轴系只有一个推力轴承，位于1号低压缸和2号低压缸之间。16汽轮机结构17汽轮机布置184主汽轮机系统主要设备及工作原理主汽阀（MSV）和主调阀（GV）共有4个MSV和4个GV。两个主汽阀和两个主调阀的阀体由一个整体铸件组成，形成一个阀组进汽室。共有两个阀组进汽室，分别位于汽机平台上高压缸两侧，都锚定在汽机底座上。主汽阀包括一个先导阀，是为汽轮机从静止加速至接近额定转速而专门设计的。当汽机冲转时，主调阀全开，主汽阀的先导阀以全周进汽的状态运行，因此启动时汽机部件可均匀加热。20MSV-GV阀组示意图21高压缸高压缸通流部分为双流对称分布，正反向各10级，动叶片采用全3维设计的整体围带式（ISB）结构，叶根型式采用大根部/枞树型。高压缸为单层缸结构，缸体材料为碳钢，水平结合面处分开，形成汽缸上半和下半部分。高压转子为合金钢整锻件且经过精加工而制成，主轴与叶轮是一体锻造的，解决了套装转子在高温下叶轮和轴之间的松动问题，且有利于机组快速启动。22再热主汽阀（RSV）和再热调节阀（ICV）在汽水分离再热器到低压缸的每根进汽管上都装有一对RSV和ICV，共有6对。再热调节阀通过汽轮机控制系统操作。再热主汽阀和再热调节阀均为蝶形阀，其结构使开关方便，且全开时压力损失小。当汽机突然甩负荷或紧急停机时，再热主汽阀将会快速关闭，避免汽机超速。23低压缸低压缸是经过改良的双层缸结构，内缸和外缸分别落在基座上。低压缸通流部分为双流对称分布，正反向各10级，采用全3维设计的反动式叶片，这种叶片的效率高。24汽轮机共振点（以秦山为例）发电机转子第一临界转速870转/分，第二临界转速2740转/分。

汽轮机高压转子临界转速1750转/分。

汽轮机低压转子临界转速1580转/分。汽轮机低压转子叶片共振区：950－1010、1410－1610、1750-1970、2110-2570、2650-2850转/分。

25秦山低压叶片共振区26轴承每个转子由两个径向轴承支撑，一个轴系配一个推力轴承，这些轴承均为强制油润滑。汽轮机组共有8个径向轴承，径向轴承承担转子的重量以及其它因素引起的其它作用力，保证转子中心在径向上与汽缸一致。推力轴承位于1号低压缸与2号低压缸之间。轴向力通过推力轴承传递给1号低压缸与2号低压缸之间的轴承座。推力轴承是整个轴系的相对死点。27汽封汽轮机的汽封根据安装位置不同分为轴端汽封、隔板汽封和通流部分汽封三种类型。轴端汽封和隔板汽封均为曲径式，在轴端以及隔板处的动、静部件相接的地方，通过给静止部件安装密封环的方法形成汽封。对于通流部分，则采用动叶顶端加装围带的方法，在汽机隔板套与动叶顶部之间的空隙处形成汽封以减少通流部分的漏气。28盘车装置盘车装置的主要功能是在机组启动前或停机后用来盘动整个轴系，避免轴系永久变形。盘车装置位于3号低压缸与发电机之间，在汽轮机启动和停机时对汽机连续盘车，使汽机保持低转速连续转动，直到机组重新启动或汽机的金属温度接近环境温度。295主汽轮机系统运行核电厂汽轮机的特点新蒸汽参数在一定范围内变化新蒸汽参数