摘要：核电站使用的是低参数型蒸汽，其需水总量对比普通的火电厂要多。本文阐述了APl000型核电站开展工作的进程，从价格、用地等方面对铝管铝翅片、空冷凝汽机、钢管钢翅片这几类空冷技艺于APl000型核电站内进行运用加以比较，并对APl000型核电站使用空冷技艺开展了可行性探究。
关键词：AP1000核电站；空冷技术；可行性
1.前言
我国发改委颁布了“核电站发展方案”以后，使得国内核电构建迈进了全新的时代。很多省份都颁布了核电站构建方案，其中就有湖南、四川、江西、甘肃等。国内核电站构建使用的技艺包括美国西屋内的APl000型核电技艺，法国法马通内的EPR型核电技艺，中国核动力院内的CPRl000型核电技艺等。本文就阐明了空冷技艺于APl000型核电站内的运用。
2.APl000型核电站的需水总量
核电站使用低参数型蒸汽，汽压与温度对比普通的火电厂更低，主汽门汽压小于5 MPa，蒸汽湿度高，可借助焓减弱，汽轮机成效差，这样的原因使得核电站排汽总量超过了普通的火电厂，冷凝机循环水量提升了一倍，就是一个核电机组要运用两个火电机组的水量。所以水源不多的省份构建核电站要借助节水技艺。
3.APl000型核电机组概述
3.1系统进程
国内引用美国西屋公司内的APl000型核电技艺是由两个回路构成：其一于安全壳中，原子能反应堆增热冷却水，冷却水注入蒸汽发生机把水增热为蒸汽；蒸汽发生机内的蒸汽注入汽轮机内做功，乏汽通过冷凝机冷凝为水且回到蒸汽发生机，即回路二。冷凝机内的循环水，若是海水就排进海洋，若是淡水一般借助自主通风冷却塔实施冷却。
3.2机组冷凝体系
3.2.1核安全
因为冷凝机的运转同核安全作用不相干，所以无需顾虑核安全设计准则[1]。
3.2.2冷凝机的作用
（1）冷凝机接受且冷凝全载荷的汽轮机排汽，还是蒸汽循环体系各个部件散水、排水的搜集处；
（2）冷凝机接受且冷凝旁路体系内的蒸汽，能接受来自于旁路体系内全载荷时蒸汽总量的50％；
（3）冷凝机热井普通水位是全载荷运转的最少2 min蒸汽总量；
（4）冷凝机的除氧作用于全载荷时让分解于凝结水内的氧气保持于1×10-8之下。
3.2.3凝汽机组成
核电机组内部的汽轮机具备高低压缸，不具备中压缸，APl000型机组内部的汽轮机具备一个高压缸及三个低压缸，三个冷凝机处在单个低压缸的下端。冷凝机即单管程，这几个冷凝机的机压、温度自低到高不一致；低压冷凝机内部的冷凝水借助内管流到高压冷凝机且有所增热，同高压冷凝机内部的冷凝水融合以后排进冷凝泵。
3.2.4凝汽机材料
对APl000型核电站进行设计的目的即六十年不换置反应堆，反应堆最低使用期限为六十年。依据抗腐蚀及使用年限的规定，APl000型核电站内部的冷凝机换热管使用钛或是不锈钢管道，若循环水即淡水，就无需使用抗腐蚀性强的钛管，可使用316L或是AL-6X管取代。
4.APl000型核电站运用空冷技艺探究
4.1空冷计划选取
4.1.1核电站内空冷机的参数
（1）间接型空冷运算参数的选取。海拔高度是11 m，没有既定的项目。若海拔高度发生改变，换热面积也随之变更，海拔上升1000 m，换热面积提升5%-7%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处于工况转变情况内的ITD值同投入、材料价格、水费没有关系，同冷热水流的热变换相关，因此ITD值没有改变。对空气温度进行设计使用普通设计温度14.6℃及夏天设计温度30℃加以比较，ITD值是30.5-32℃，空冷塔进口温度为46.1℃及62℃。
（2）直接型空冷运算参数的选取。海拔高度及环境温度同上。因为未获得APl000型核电站内部汽轮机TC6F52的排汽总量，要推算汽轮机的排汽总量。知道APl000型核电站内部冷凝机热载荷是2210MW，设汽压是11 kPa，若排汽时的干度是90%，可获得排汽总量是3700 t/h。在对排汽总量进行运算期间，选取11 kPa的运转工况。
4.2空冷计划比较
4.2.1间接型空冷设计计划
冷凝机即APl000型核电站的普通冷凝机，冷凝机内的循环水注入间接型空冷体系管道，冷却以后回到凝汽机。
4.2.2直接型空冷设计计划
借助空冷凝汽机取代APl000型核电站内的冷凝机。低压缸进行排汽通过排汽装备、主排汽管注入空冷凝汽机，蒸汽冷凝以后回到蒸汽发生机。直接型空冷体系变成了二回路的一个构成。
4.2.3计划对比
（1）换热面积。指的是空冷机管道内部的翅片面积。因为翅化比例这一原因，翅片面积无法很好地凸显出直接型及间接型空冷体系的具体面积。迎风面积指的是同空气处于垂直管道的迎风面积，这一参数能体现出直接型及间接型空冷体系的具体面积。对一致的排汽温度，因为间接型空冷冷却了已处于凝汽机冷凝蒸汽内部的循环水，直接型空冷把蒸汽冷凝为水，所以直接型空冷内部的换热均匀温差超过间接型空冷，使得直接型空冷内部的迎风面积比间接型空冷内部的迎风面积小。
（2）直接型空冷体系的改进。对直接型空冷体系实施改良设计，迎面风速是改进变量，噪音是制约因素。因为核电站换置堆芯实效为十八个月，把设施维修期限设置成十八个月。把上网电价的一半当作发电资金，则核电站使用的电量即0.215元/（kW▪h）。APl000型核电站内部的循环水总量多，使用间接型空冷换热机组总量较多，使得空冷塔较大。国内当前在建的空冷塔（最大）高是170 m，塔身直径是145.29 m。某个2×1000 MW的电厂内部空冷塔高是200 m，塔身直径是180 m，处在初始可行性探究环节。核电站内部的间接型空冷塔塔身直径大于350 m，是超级大型自主通风塔，当前还没有设计施工的具体例子，所以于上述的比较内，间接型空冷体系使用单个机组两个塔这一分配方法，塔间距离是0.5倍塔身直径。
4.3直接型空冷体系同间接型空冷体系的能耗对比
在普通的火电厂内，直接型空冷体系的能耗超过间接型空冷的能耗，这是由于直接型空冷体系配备了数十个风机，但间接型空冷体系依靠自主通风塔本身的抽力开展工作。不过，在核电站内，间接型空冷体系的能耗超过了直接型空冷体系的能耗。普通火电厂一般使用高度是10-20 m的冷却型三角形，为减弱自主通风塔的直径且减小塔高，要使用高冷却型三角形，若使用高度是35 m的冷却型三角形，循环水本身的压头就会提升，核电站本身的循环水总量对比普通电站就会多35%，所以，循环水泵本身的功率也会增大。
4.4使用空冷凝汽机给核电站这一工程造价产生的影响
空冷凝汽机包括管道、钢构造、排汽管、风机体系，由于管道同排汽管是两回路的一个构成，就要运用抗腐型材料以符合抗腐的需要，这就提升了造价。对APl000型核电站，不顾虑空冷凝汽机的装配花费，设施费用是560元/kW。使用CPRl000技艺的红沿河核电站四个机组约为1.13万元/kW。使用APl000技艺的三门核电站两个机组约为1.31万元/kW。以上工程使用空冷凝汽机增多的560元/kW仅占据了预算的3%-4%，若不包括同空冷凝汽机作用相符的设施花费，如冷凝体系及循环水体系的钛合金凝汽机、自主通风塔等，空冷凝汽机占据的比重会下降。所以，使用窄冷技艺不会影响核电站预算[2]。
5.结束语
总之，当前约束间接型空冷技艺运用到核电站的阻碍即空冷机的使用年限，要研发新兴换热部件以增加其使用年限，但不可过多提升造价。间接型空冷的其余技艺困难可借助攻关及引用设施加以解决。若要在核电站内运用空冷体系，空冷凝汽机即最佳选择。
参考文献：
[1]彭伟麒，孙玲玲.空冷技术综述[J].现代工业经济和信息化，2015，（04）：72-73.
[2]贾鹏飞.大型电厂空冷技术及其特点分析[J].机械管理开发，2016，（07）：132-134.
论文作者:都业楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：核电站论文; 汽机论文; 核电论文; 蒸汽论文; 体系论文; 技艺论文; 总量论文; 《电力设备》2017年第10期论文;