300MW气轮机总体设计1.doc

学 号 密 级 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 院 （系）名 称： 专 业 名 称： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 2011年6月 书脊 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 院 （系）：动力与能源工程学院 专 业：热能与动力工程 学 号 学 生 姓 名：许广任 指 导 教 师：岳国强 副教授 2011年6月 摘 要 高温气冷堆氦气轮机是将氦气轮机与模块式高温气冷堆相结合，利用高温气冷堆产生的高温氦气直接推动涡轮进行高效发电。目前，高温气冷堆能提供900℃的高温氦气，而且还可以继续提高堆芯出口温度，但蒸汽循环的温度很难再提高，所以循环效率得不到提高。由此可见，高温气冷堆氦气轮机成是将来发展的主要方向。高温气冷堆和氦气轮机分别代表着当今世界核能和常规发电的先进技术。它是核电领域中的全新概念，是第四代反应堆的主力堆型之一，为提高核电安全性和经济性能提供了新思路。 本文以带有回热器、中冷器、预冷器的高温气冷堆氮气轮机循环为研究对象，研究高温气冷堆氦气轮机循环的基本特性；并对高温气冷堆氦气轮机进行模块化建模和动态分析。 首先比较了氦气、氮气和二氧化碳三种工质及它们以不同比例混合的工质的热物性，进而对它们在高温气冷堆闭式布雷顿循环中的传热性能、压力损失等进行分析。之后应用发动机热力计算方法导出循环有效效率表达式和最佳增压比解析式，然后对高温气冷堆氦气轮机循环的热力过程进行分析，揭示了各参数之间的关系。另外，还对回热器、中冷器进行了简要分析并进一步优化。之后对反应堆和氦气轮机进行了模块化建模并进行启动分析和动态分析。 本文所做的工作为300MW的循环性能分析提供了一定的参考，并且为以后进行高温气冷堆氦气轮机动态性能研究提供了一些参考。 关键词:氦气轮机；闭式循环；性能优化；模块化建模；动态仿真 Abstract High-temperature gas-cooled reactor helium turbine is will helium turbine and high-temperature gas-cooled reactor module type, combined with high-temperature gas-cooled reactor generated by high temperature helium directly promote turbine generating efficiently. At present, high-temperature gas-cooled reactor ℃ high temperature can provide 900℃, and still can continue to improve the reactor core, but steam cycle outlet temperature of temperature is hard to improve, so circulation efficiency not improve. Thus, high-temperature gas-cooled reactor helium turbine into is the main direction of future development. High-temperature gas-cooled reactor and helium gas turbine respectively represent in todays world nuclear and conventional power of advanced technology. It is a new concept, the field of nuclear power is the fourth generation, one of the main DuiXing reactor for improving nuclear security and economic perform