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秦山核电厂320 MWe机组汽轮发电机组增容改造的堆机电匹配研究

李儒鹏 叶成 齐涟 都立国 黄家运

李儒鹏, 叶成, 齐涟, 都立国, 黄家运. 秦山核电厂320 MWe机组汽轮发电机组增容改造的堆机电匹配研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 75-79. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0075
引用本文: 李儒鹏, 叶成, 齐涟, 都立国, 黄家运. 秦山核电厂320 MWe机组汽轮发电机组增容改造的堆机电匹配研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 75-79. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0075
Li Rupeng, Ye Cheng, Qi Lian, Du Liguo, Huang Jiayun. Study on Reactor-Mechanical-Electricity for Capacity Expansion and Retrofitting of 320 MWe Steam Turbine Generator Unit in Qinshan Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 75-79. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0075
Citation: Li Rupeng, Ye Cheng, Qi Lian, Du Liguo, Huang Jiayun. Study on Reactor-Mechanical-Electricity for Capacity Expansion and Retrofitting of 320 MWe Steam Turbine Generator Unit in Qinshan Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 75-79. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0075

秦山核电厂320 MWe机组汽轮发电机组增容改造的堆机电匹配研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0075
详细信息
    作者简介:

    李儒鹏(1965—),男,研究员级高级工程师,现主要从事核电厂常规岛系统设计工作,E-mail: LRP@ECEPDI.COM

  • 中图分类号: TL334

Study on Reactor-Mechanical-Electricity for Capacity Expansion and Retrofitting of 320 MWe Steam Turbine Generator Unit in Qinshan Nuclear Power Plant

  • 摘要: 在初步分析秦山核电厂320 MWe机组堆机电匹配的条件、传统方法和特点基础上,应用当前先进和高效的热工水力计算、管道阻力计算和热平衡计算软件,以机组增容改造的要求功率为目标,在确保核岛堆功率不超过加强工况功率的前提下,根据蒸汽发生器(SG)出口主蒸汽的不同压力、不同流量,按照一定的步长,同时考虑不同的给水温度、合理的主蒸汽管道阻力、优化的冷端参数,结合当前汽轮发电机组的设计、制造先进技术,进行热工水力和热平衡迭代计算,形成了优化的汽轮机进口主蒸汽参数及机组发电功率,在满足实现功率目标的同时,机组效率也得到一定提升。机组增容改造后,堆机电的参数及性能能够得到更好地匹配,机组的运行也更为安全、稳定和经济。

     

  • 图  1  THETA程序计算框架

    Figure  1.  THETA Code Calculation Framework

    表  1  额定工况和加强工况下的主要接口参数

    Table  1.   Main Interface Parameters under Rated and Enhanced Working Conditions

    参数额定工况加强工况
    反应堆热功率/MW9661035
    反应堆冷却剂平均温度/℃302302
    反应堆冷却剂入口温度/℃288.8287.9
    反应堆冷却剂出口温度/℃315.2316.1
    反应堆冷却剂热工设计流量/(t·h−12400024000
    SG出口蒸汽压力/MPa5.545.20
    SG出口主蒸汽流量/ (kg·s−1)519.7561.1
    SG出口蒸汽最高湿度/%0.250.25
    主给水温度/℃216220
    SG排污水流量/(kg·s−1)5.65.6
    主给水流量/(kg·s−1)525.3566.7
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    表  2  秦山核电厂1号机组CI主机参数

    Table  2.   Parameters of Qinshan NPP #1 CI

    参数名参数值
    主蒸汽阀门前压力/MPa5.345
    主蒸汽管道压损/MPa0.195
    主蒸汽阀门前温度/℃268.2
    主蒸汽阀门前干度/%99.5
    汽轮机型号HN310-54.5
    主汽门全开(VWO)功率/ MWe344
    最大连续功率/ MWe330
    汽轮机额定功率/ MWe310
    主蒸汽流量/(t·h−12015
    额定进汽量/(t·h−11870.92
    低压缸排汽压力/ MPa0.0049
    给水温度/℃221.5
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    表  3  TMCR工况堆机电匹配主蒸汽接口参数

    Table  3.   Main Steam Interface Parameters of Reactor Electro-mechanical Matching under TMCR Working Condition

    参数名参数值
    主蒸汽阀门前压力/MPa5.08
    主蒸汽阀门前温度/℃264.9
    主蒸汽流量/(t·h−11954.8
    主蒸汽干度/%99.5
    背压/kPa4.9
    给水温度/℃219.4
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    表  4  SG不同压力、不同流量的计算数据表

    Table  4.   Datasheet on Different Pressures and Flows of SG

    SG出口蒸
    汽压力/MPa
    NI/CI分界
    处压力/MPa
    一回路平
    均温度/℃
    给水温
    度/℃
    出口蒸汽流
    量/(t·h−1
    NSSS功
    率/MW
    5.285.25297.121519501012
    5.285.25296.82201955999.5
    5.285.25296.52251960987
    5.375.34297.121519501013
    5.375.34297.121519551015
    5.375.34297.121519601018
    5.575.54296.82201950999
    5.575.54296.822019551002
    5.575.54296.822019601004
    5.775.74296.82201950998
    5.775.74296.822019551001
    5.775.74296.822019601003
    5.975.94296.52251950984
    5.975.94296.52251955987
    5.975.94296.52251960989
      NSSS—核蒸汽供应系统
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    表  5  主蒸汽管道阻力主要计算参数

    Table  5.   Main Calculation Parameters of Main Steam Pipe Resistance

    项目介质比容
    /(m3·kg−1)
    流速/
    (m·s−1)
    总阻力
    系数
    阻力/
    MPa
    管系10.035338.92.1930.0470
    管系20.035333.94.9880.0811
    管系30.035338.91.5500.0333
    管系40.035333.91.3110.0213
    总计0.200
      注:表中参数考虑了10%的裕量;表中空格表示不需要总计值
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    表  6  TMCR工况堆机电匹配主蒸汽接口参数

    Table  6.   Main Steam Interface Parameters for Reactor Electro-mechanical Matching under TMCR Working Condition

    参数名参数值
    主蒸汽阀门前蒸汽压力/MPa5.34
    主蒸汽阀门前蒸汽温度/℃268.1
    主蒸汽阀门前蒸汽流量/(t·h−11955
    主蒸汽阀门前蒸汽干度/%99.5
    背压/kPa4.8
    给水温度/℃220
    下载: 导出CSV
  • [1] 郑明光, 杜圣华. 压水堆核电站工程设计[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2013
    [2] 陈毓湘, 周全福, 秦山核电厂反应堆热工水力设计[J], 核科学与工程, 1985, 20(4), 308-312
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-18
  • 修回日期:  2022-04-21
  • 刊出日期:  2022-06-15

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