高温气冷堆—气体涡轮机——新型电力系统

高温气冷堆──气体涡轮机──新型电力系统自从美国三里岛核电站１９７９年发生核泄漏事故和前苏联切尔诺贝利核电站１９８６年４月发生大爆炸事故后，核反应堆的安全成了公众十分关心的问题，许多人因此反对再建立核电厂。这对主张发展核电的设计人员提出了严峻的挑战。...     

商用高温气冷堆氦气透平循环发电热力学参数分析和优化

随着反应堆出口温度的提高,高效的动力转换技术已经成为（超）高温气冷堆的一个趋势。该文在HTR-10、HTR-10GT和HTR-PM研究的基础上,针对更高的堆芯出口温度,对高温气冷堆氦气透平循环的热力学参数进行分析、优化和设计。通过建立高温气冷堆的数学模型和优化模型,结合更符合工程经验的约束条件,确定了高温气冷堆氦气透平循环的2个设计工况点：1）接近目前工程经验的工况点,堆芯出口温度为850℃,继承HTR-10GT氦气压气机和透平的设计经验,循环压比为2.47,循环效率为47.60%;2）略带前瞻性的工况点,堆芯出口温度为900℃,堆芯入口温度为550℃,压气机压比为2.75,此时循环效率为48.92%。该文还基于这2个工况点对高温气冷堆氦气透平循环参数进行设计,将会对未来开发高温气冷堆闭式Brayton循环提供帮助。     

高温气冷堆氦气透平循环发电系统中的立式高速减速箱研究

在高温气冷堆氦气透平和发电机之间布置减速箱,作用是将氦气透平的高转速降低到发电机转子所需要的额定转速。本文介绍了由一对高速齿轮、低速齿轮啮合传动组成的一级圆柱齿轮减速方案。方案的优点是结构简单、制造方便、运行可靠性高;缺点是设备体积大、输出和输入不同心。该减速箱方案避免了在能量转换单元中使用大功率变频器和高速电机,节约了制造成本,但同时在系统中引入了润滑油系统,增加了一定的风险。     

高温气冷堆氦气透平压气机和主氦风机研究进展

具有固有安全特性的模块式高温气冷堆（high temperature gas-cooled reactor,HTGR）具有反应堆出口温度高的特点,可与闭式Brayton循环或Rankine循环耦合,实现高效率的发电。氦气透平压气机和主氦风机分别是与这2种循环耦合的高温气冷堆系统中的关键动力部件,该文针对氦气闭式Brayton循环,分别从稳态与动态特性2个方面揭示其内部循环机理;同时针对循环内核心部件氦气透平压气机,开展2.2 MW样机研制与120 MW商用氦气透平压气机设计。在主氦风机研制方面,顺利完成了10 MW高温气冷堆（HTR-10）主氦风机研制与高温气冷堆示范电站（HTR-PM）主氦风机研制,获得了主氦风机完整的性能数据。为进一步确保HTR-PM项目的顺利推进,搭建了主氦风机综合试验平台,同时测试了2种主氦风机（电磁轴承主氦风机和干气密封主氦风机）的性能。取得的研究成果体现了清华大学核能与新能源技术研究院在自主研发先进核能核心装备技术上取得了重大突破。     

10 MW高温气冷堆乏燃料元件的贮存及其安全分析

10MW高温气冷堆(HTR-10)在设计寿命内共卸出约9万个乏燃料元件,其放射性裂变产物的活度高达1.0×1016Bq,必须妥善处置.HTR-10乏燃料元件卸在密封和屏蔽的容器中,每个容器可以接受2000个乏燃料元件,这些容器固定在反应堆建筑物的最底层的混凝土井内,在贮存库内休取通风冷却.文中对放射性核素释放,临界安全和辐射屏蔽等方面进行了分析,说明上述贮存方案是安全的.     

Self-acting Afterheat Removal in High Temperature Gas Cooled Reactors

IntroductionTheworldwideenergydemandisgoingtobedoubledduringthenext30years[1].Itisassumedthattheinstallednuclearcapacitywillbedoubledworldwideduringthementionedperiod,too.IftherequirementsoftheclimatologistsrelatedtothereductionofCO2-emissionswouldbefulfilled,thefractionofnuclearenergyintheworldenergysupplymustbeevenmuchlarger[2,3].Inanycase,nuclearenergywillplayinfutureamajorroleinmanycountriesoftheworld.1　FutureRequirementsforCa-tastrophe-freeNuclearEnergy　　Onemainargumentagainsttheap…     

流化床反应器应用于高温煤气脱硫的研究进展

脱硫反应器是高温煤气脱硫反应中脱除硫化氢的核心装置,其技术和脱硫指标直接制约着煤气脱硫效率的高低。流化床反应器能使脱硫剂更大面积地与煤气进行接触,这对于提高脱硫效率有很大作用,所以它在高温煤气脱除硫化氢方面有着很大应用潜力。比较全面地介绍了流化床反应器在脱硫方面的应用和研究情况。     

某重型燃气轮机机匣有限元模态分析

对某重型燃气轮机机匣进行了热分析,得到了机匣的温度场,然后在考虑温度影响和不考虑温度影响的情况下,分别对其进行了模态分析,并得出结论:温度因素对机匣的振动特性有一定影响,考虑温度因素时,机匣的弯曲振动固有频率值有所降低,但机匣的扭转振动及其固有频率值变化甚微.     

输气管道第三方破坏数值分析及安全评价方法

为保障天然气管道安全运行,减少天然气管道发生第三方破坏泄漏带来的严重危害,提高破损管道的防控力度,通过经典赫兹接触理论,采用有限元仿真软件,建立第三方挖掘机斗齿作用管道的数值模型,研究了不同斗齿冲击角度和冲击深度对管道的损伤程度。结果表明:随着挖掘机斗齿吃入深度增大,管道内外壁面的变形越大,卸载内压后管道凹坑变形更加明显。基于输气管道残余应力研究分析,考虑凹坑深度及应力综合评价,对破损管道进行了系统分析。结论以管道应变的6%为临界值,管道外表面凹坑深度的最大值为参考,给出破损管道更换的评价标准。最后,对某管段施工过程中挖掘机斗齿的影响进行了风险评价分析,为实际现场输气管道第三方破坏的风险防控预案提供科学依据。     

给水泵汽轮机排汽直接进空冷岛技术在300MW供热机组中的应用

阐述了给水泵汽轮机排汽直接进空冷岛设备的工作原理、安装、检修工艺以及运行中应注意的事项。     

先进核电厂概率安全分析探讨

随着核电技术的不断发展与应用,概率安全分析技术已广泛应用于核电厂工程实践中.轻水堆核电厂的概率安全分析技术已发展得相当成熟,而先进核电厂的概率安全分析工作正在不断展开.本文试图对传统PSA技术应用于先进核电厂过程中可能遇到的问题进行探讨,首先从传统的轻水堆核电厂概率安全分析框架谈起,追溯其成因,然后基于先进核电厂的安全特性提出现有概率安全分析技术应用过程中遇到的问题,最后以高温气冷堆的概率安全分析为例提出先进核电厂概率安全分析的建议.     

燃气轮机性能数字仿真中的Newton-Raphson法的改进

燃气轮机性能数字仿真中常采用 Newton-Raphson 方法的离散形式求解残量方程组.当维数较高时,该方法会产生迭代初值要求苛刻,系数矩阵易呈病态及造代收敛慢等问题.据此,本文提出了若干改进措施.计算表明,它们是可行有效的.     

用于燃气轮机装置反命题计算中的最优子集回归法

本文介绍了最优子集回归法及其在求解燃气轮机反命题问题中的应用。该算法采用“分支—界限”原则和由作者发展的一种新的变量组合秩序,结果使计算工作量大大减少。文中也讨论了改进回归方程精度的方法。     

基于小波与倒频谱技术的烟气轮机轴承故障诊断

烟气轮机是石油炼厂催化裂化装置能量回收系统的关键设备,并且长期在高速、高温环境下运行,机组振动较大。轴承是烟气轮机中应用非常广的一种通用机械部件,轴承的运行情况直接影响到整个机组的安全运行,因此,对其状态监测和故障诊断意义重大。分析了轴承的振动特点和故障类型,分别介绍了小波降噪技术和倒频谱分析技术的原理、特点以及在轴承诊断中的优点,并将二者结合起来对烟气轮机的轴承振动进行故障诊断,最后验证了此种方法的有效性。