2011年一级建造师水利水电工程:核电站常规岛技术方案

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%；一级建造师报名时间

　　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

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