核电站常规岛技术方案

核电站的设备选型和供货商的选择，应采用国际竞争性招标方式，在技术、经济、自主化、国产化等方面进行深入分析比较，来选定供货商和机型。国外制造商必须选择国内设备制造厂作为合作伙伴，转让技术、合作生产，逐步全面实现自主化和设备国产化。　　经初步研究，常规岛部分可供选择的国外主要设备潜在供货商有：英法GEC-ALSTHOM公司、美国西屋公司、日本三菱公司、美国GE公司等。到目前为止，ALSTHOM公司已同中国东方集团公司进行合作，形成一个联合体；美国西屋公司已同上海核电设备成套集团公司合资，组成西屋-上海联队。其它公司到目前尚未进行合作。　　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80System 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 B2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 kV1.1.2　Arabelle1000型汽轮发电机组的主要特点　　a缸体结构：三缸四排汽HP/IP2×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；　　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。2　ABB-CE的系统80System80型压水堆核电机组　　此方案也是压水堆机组，较三环路方案不同之处是核岛部分为双蒸发器，由美国燃烧工程公司ABB-CE开发而成。此方案也为韩国核电国产