核电压水堆二回路简述

一、定义

二回路系统（常规岛系统）是指以汽轮机为核心组成的热力系统和辅助支持系统。

二、功能

利用一回路产生的高温高压蒸汽在汽轮机里面膨胀做功，将蒸汽热能转换成汽轮机的旋转动能（机械能），并带动发电机将机械能转换成电能。

为实现热能向机械能的转换，压水堆核电站二回路热力系统一般采用蒸汽动力循环。

它采用以朗肯循环为基础的再热回热循环，以提高循环热效率，增加核电站的热经济性。

三、热力系统的特征

以大亚湾核电站二回路为例：其热力循环方式采用了一次中间再热、七级回热的饱和蒸汽朗肯循环。

主要由三台蒸汽发生器、两台汽水分离再热器、一台汽轮机（包括一个高压缸、三个低压缸）、三台冷凝器、三台凝结水泵、四级低压给水加热器、一台除氧器、三台主给水泵（一台电动给水泵、两台汽动给水泵）、两级高压给水加热器等组成。

四、核汽轮机的特点

1）新蒸汽参数低

二回路新蒸汽参数取决于一回路冷却剂温度。为了保证反应堆的安全稳定运行，不允许一回路冷却剂沸腾(过冷水)。即一回路冷却剂温度取决于一回路压力，而一回路压力应按照反应堆压力容器的计算极限压力选取。

因此，压水堆核电站的蒸汽参数普遍要比火电厂低很多。例如，目前常规电站大型汽轮机的蒸汽初参数都在16.5MPa，538℃以上，一些超临界机组的蒸汽参数已超过25MPa，600℃。而压水堆核电站汽轮机的主蒸压力通常为6—7 MPa，初温度为260℃-285℃。

2）新蒸汽参数在一定范围内反滑变化

这取决于核电厂的稳态运行特性。

3）循环热效率低

最先进的压水堆核电站大功率湿蒸汽汽轮机的循环热效率可达36% ，约为先进火电机组的73%左右。

4）理想焓降小

湿蒸汽汽轮机的理想焓降比高参数汽轮机的小很多。总焓降，核汽轮机约为943 kJ／kg ；常规火电亚临界机组约为1544 kJ／kg；超临界机组约为1733 kJ／kg 。

5）大多数湿蒸汽汽轮机中没有中压缸

低压缸约产生汽轮机全部功率的2／3，低压缸相对内效率对机组经济性的影响更大。

6）容积流量大

由于湿蒸汽汽轮机的参数低、理想焓降小以及效率较低，因而蒸汽容积流量比同功率的高参数汽轮机大很多。百万千瓦的湿蒸汽机组主蒸气进汽量超过5800吨／小时，而百万千瓦的常规火电超临界机组主蒸气进汽量约为2800吨／小时，不到湿蒸汽机组的一半。

由此导致湿蒸汽汽轮机的下列特点：

a进汽机构的尺寸庞大；

b调节级的叶片高度大，故弯曲应力较大，因此采用部分进汽困难，不宜采用喷嘴调节；

c低压缸通流量大，因而排汽的余速损失对热效率有更大的影响。

7）大多数级处于湿蒸汽区

除在汽水分离再热器后面的几级叶片外，大多数级处于湿蒸汽区。一般可以近似地认为，平均湿度每增大1% ，汽轮机的相对内效率约降低1% 。

且湿蒸汽膨胀所形成的水分对汽轮机通流部分元件及其他过流设备会产生冲蚀破坏作用。

因此，湿蒸汽汽轮机高、低压缸中都会采用高效的去湿结构和防腐措施，而且还需采用外置式分离器。

8）单排汽口极限功率较小

由于湿蒸汽汽轮机的参数低、理想焓降小，所以在同样凝汽器压力和相同排汽缸数目下，所发出的功率较高参数汽轮机低很多。

提高单排汽口极限功率的措施：

通常可以采用增大排汽口通流能力(采用更长的末级叶片及增加排汽口数目)、提高排汽压力或增大汽轮机排汽速度、以及采用半速汽轮机的方法来提高核电站汽轮机的单机功率。