关键词：全、半转速；核电汽轮机
1 引言
近年来，我国的核电事业获得了较大的发展。在核电站运行中，核电汽轮机是其中的重要组成部分，根据类型的不同，其也可以分为全速以及半速这两种类型。对此，即需要能够做好两者间的比较分析，以此在实际生产当中更好的进行选择。
2 全、半转速汽轮机比较
2.1 安全性
安全性方面主要体现在：第一，应力水平。通常来说，对于全、半速汽轮机来说，其在运行当中其中静子部件具有基本相当的应力水平，而对于转动部件而言，两者则具有较大的应力水平差别。对于应力来说，其同汽轮机的实际运行转速具有正比关系，对于大功率机组，全速汽轮机在运行当中其中部件通常会处于应力极限状态。从该方面考虑，对于大功率汽轮机，半速机组即能够具有更大的安全裕量；第二，气缸稳定性。在相同功率等级的基础上，半速汽轮机在重量以及尺寸方面都要大于全速机，对此，在面对外界所施加的力矩以及力时，同全速汽轮机则将具有更好的表现与稳定性；第三，抗侵蚀性。在具体运行当中，核电汽轮机有很大部分的做功完成在低压缸内，对于低压缸来说，其进汽参数同核火电之间相比差距不大，但因核电机轮机当中具有较高焓降量处于低压缸内，对此，核电汽轮机则将具有较大的排汽湿度，通常会处于13%左右。对于末级、次末级叶片而言，因其需要较长时间工作在湿蒸汽区当中，对此，同火电机组相比，其将具有更大的几率遭受到侵蚀腐蚀，对于该问题来说，如果没有及时对其做好防水蚀处理，叶片在经过一定时间运行之后，则将会因受到水滴的冲击形成水蚀，并在叶片背弧进汽位置形成一定数量蜂窝状的凹坑。该种问题的存在，不仅将直接影响到叶片的热力性能，且可能导致叶片断裂事故的发生。而根据相关研究发现，在排汽温度保持不变的情况下，叶顶速度的高低将直接对叶片的具体侵蚀程度产生影响，同全速汽轮机相比，半速汽轮机叶顶具有更低的线速度，对此，在防水蚀措施以及叶片材料相同的情况下，半速汽轮机在叶片侵蚀方面的具体情况要较轻。就目前来说，对汽轮机叶片侵蚀情况进行控制的主要方式有：首先，增加去湿。对叶片在运行中受到离心力影响在隔板外缘延伸环上的水分进行去除。其次，对叶片间的轴向间隙进行增加。最后，在高低压末级叶片的顶部位置做好径向导流槽的设计，并可在叶片进汽顶部位置做好防水蚀处理；第四，灵活性。对于半速汽轮机来说，因其较大自重、较大转子直径以及较厚汽缸壁特征的存在，则会使其具有更大的热应力。同变速汽轮机相比，其在变负荷适应性以及快速启动方面都相对较差。而对于核电机组来说，其通常具有带基本负荷运行的特征，在负荷的变、起、停方面次数较少，对此在热应力影响方面并不是很大。
2.2 经济性
首先，是在热效率方面，在保证机组入口参数确定的基础上，汽轮机效率同排汽损失以及流通部分效率具有直接的关联：第一，通流部分效率。在现代汽轮机设计当中，因对三维设计以及现代流体力学技术进行了应用，则能够在对各项损失进行降低的基础上实现流通部分效率的提升。无论是何种类型的汽轮机，其在通流效率方面已经具有了非常高的开发程度，对于半速汽轮机来说，因其具有较少的级数以及较长的叶片，则使其同全速汽轮机相比具有更高的效率；第二，排汽损失。在保持蒸汽流量的基础上，当具有更低余速以及更大排汽面积时，则将具有更小的余速损失。对此，在实际设计当中要想对余速损失进行减少，即需要对更长的汽轮机末级叶片进行应用，以此实现排汽面积的增加。对于半速汽轮机来说，其能够设计出更长的末级叶片，以此在对较大排汽面积进行提供的基础上实现排汽损失的减少，且同时获得更高的热效率。同时，在降低汽轮机转速的情况下，则能够降低湿蒸汽的存在侵蚀到叶片的程度，在实现蒸汽流动特性改善的基础上实现热效率的提升。
2.3 投资成本
第一，材料消耗。在功率等级相同的情况下，半速汽轮机组因具有较大的体积，对此，同全速机相比在单个部件重量方面具有更大的特点，该情况也使其在运行当中具有较大的材料消耗量。在对半速机进行使用后，在增加末级通流面积的情况下，低压缸同全速及相比具有更小的数量，对此，从整台机组角度而言，半速机组而全速机组的1.2-2.4倍；第二，起吊成本。成本。同全速汽轮机相比，半速机无论在重量还是尺寸方面都要更大，并因此在投资方面存在增加情况。在具体重量以及尺寸方面，低压模块在该方面具有非常大的差异，在半速机当中，其具有更大的转子直径以及更长的末级叶片，该种情况的存在，则 使得起吊吊车具有更大的吨位，且在叶片、转子以及内外缸加工机床方面都需要对应的增加。对此，制造厂即需要在起吊、加工设备等方面做好对应的更新改造，进而具有更高的制造成本；第三，运输成本。在半速机较大尺寸以及重量的情况下，其在实际运输当中也将具有更大的难度，在增加运输吨位的同时提升运输成本；第四，安装成本。在具体安装中，半速汽轮机需要更大能力的设施进行起吊，并因此增加了设备投资。在安装方面，其具体费用类型包括有材料、机械台班以及人工费等类型，对于半速机来说，其同全速机相比除了具有更大的重量与尺寸外，其余参数基本一致，且不存在特殊要求。同时，其同全速机相比具有更少的低压缸数量，则在具体安装方面的成本同全速机相比不存在较大的差距。总体来说，同全速机相比，半速汽轮机具有更高的投资成本，也是实际生产当中需要考虑的一部分。
3 结束语
总体来说，半速汽轮机同全速机相比在抗侵蚀以及稳定性方面具有更好的表现，相信在未来机组容量不断增加的过程中，半速机在这方面的优势还将不断提出，并因此具有广泛的应用。
参考文献
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论文作者:刘本帅,曾福生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
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