核电厂常规岛与火电厂汽机厂房建设工期比较

赵琰韶

（中电投电力工程有限公司，上海200000）

核电厂常规岛与火电厂汽机厂房建设工期比较

赵琰韶

（中电投电力工程有限公司，上海200000）

核电厂的常规岛厂房和火电厂汽机厂房内的设备原理基本相同，但建设工期差别较大。论文试从各方面分析二者的不同及各因素对工期的影响，从而说明核电工程建设的特殊性，有利于在后续施工过程中科学合理地确定工期。

常规岛；火电厂；工期

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.010

1 概述

从发电原理来看，核电厂的常规岛厂房和火电厂汽机厂房内的设备大同小异，核电厂是以核反应堆来代替火电厂的锅炉，以核裂变反应产生的热量代替煤燃烧产生的化学能，来加热水变成蒸汽，从而推动汽轮发电机进行发电，从汽轮发电机组方面来看貌似并无太大的不同。但二者建设工期相差较多，这是由设计理念、设备选型、厂房布置等各方面综合原因导致的。

目前，根据国内“十三五”规划能源结构调整的整体部署，核电机组建设将稳步上升，火电机组大量停建、缓建，清洁能源所占比重将大大提高，不可避免地将会有一批电建行业人员从火电建设转入核电工程建设。论文通过对核电厂及火电厂类似部位进行工期对比分析，说明核电工程建设的特殊性，避免在核电建设中盲目套用火电建设经验，科学开展施工管理，有利于下一步电建行业的稳定发展。

2 工期对比及分析情况

核电厂普遍建设工期较长，以同样的1000MW机组为例，核电厂常规岛厂房从浇筑第一罐混凝土（FCD）开始至汽轮机具备进汽条件，建设工期为39～43个月，实际施工中受各种因素影响常常滞后完成。而常规的1000MW机组火电厂汽机厂房从浇筑第一罐混凝土至汽轮机具备进汽条件，建设工期为23个月，实际施工中经常能够提前2～3个月完成。

造成工期方面巨大差别的直接原因主要是工程量方面的差别和管理要求的严格程度，但究其根源，最深层次的根本原因是2种电厂设计理念的不同[1]，下面试从各个方面分析核电厂常规岛厂房与火电厂的不同。

2.1 设计理念的影响

毫无疑问，核电厂常规岛与火电厂发电机组都将安全运行放在首位，但核电厂更将安全运行放在压倒一切的地位。因为一旦发生核泄漏事故，其影响是长期的，影响范围也是世界性的，因此，核电厂在设计上必须严格确保安全，一切设计都要为安全服务。而火电厂在一定程度上需要综合考虑经济性方面的因素。

在保证安全的设计理念指导下，核电厂的设计冗余度增加较多，主要体现在蒸汽参数、设备选择、厂房布置、厂房结构、施工管理要求等各个方面，汽轮机设备需要考虑核岛内部相关设备的安全性、耐久性，厂房结构需要考虑的抗震等级提高。这些都在不同程度上增加了施工工作量。

2.2 设备选型的不同

设计方面的指导思想直接体现在主设备选择方面，下面以AP1000核电机组与常规超临界1000MW火电机组为例进行比较。

表1 AP1000核电机组与常规超临界1000MW火电机组选型对比表

从表1可见，造成各项差异的原因主要源于两者设计理念的差异，即核电厂强调运行安全，效率让位于安全，蒸汽参数的选择需要考虑核岛压力容器、主泵、蒸发器等关键设备的安全性和耐用性，压力和温度不能提高太多，通常使用饱和蒸汽；火电厂的设备选型具有长期成熟的经验指导，可采用高转速、高参数的主设备，通常使用过热蒸汽，并且从亚临界、超临界到超超临界，各项参数随着技术进步不断提高，追求更高的热效率，提高经济性。

由于蒸汽参数的区别造成设备选型的不同，受到影响最大的设备是汽轮机和凝汽器等，主要区别有如下几点。

1）核电汽轮机的级数少并且不设中压缸，低压缸做功比例增大，高压缸为双流结构。

2）核电汽轮机出口蒸汽流量增大，为提高汽轮机组极限功率通常选用半速机，末级叶片长度比全速机更长，并采用多排气结构，汽轮机尺寸也相应增大，安装工程量势必随之增加[2]。

3）核电使用饱和蒸汽，在高压缸做功后高压缸末级的排汽湿度超过14%，如直接进入低压缸将产生汽蚀、水锤，大大缩短汽轮机组的使用寿命。因此，每台机组增加了2台汽水分离再热器，在高压缸和低压缸之间对蒸汽进行除湿和再热，是火电厂所没有的设备，也相应增加了安装工程量。

4）蒸汽流量较大，相应的凝汽量增加，造成核电机组的凝汽器尺寸、容积相应增加。凝汽器高度比火电机组平均高出4m，平面尺寸也相应增大，需要核电厂常规岛地下室更深、更大，土建工程量也随之增加。

2.3 厂房工程量的差别

由于各方面综合因素导致核电机组的汽轮机相关设备尺寸均比火电机组更大，为了安放相应的设备，核电厂常规岛厂房尺寸必将比火电厂尺寸增大。AP1000核电机组常规岛厂房尺寸为120m×42m，混凝土量43000m3，钢筋量13000t；相应的超临界1000MW火电机组汽机厂房尺寸为80m×33m，混凝土量21000m3，钢筋量6300t。（注：仅对比汽轮机厂房混凝土及钢筋量，含地下室、汽机基座，不含地基处理。火电机组以公用厂房的工程量除以2计。）

从上述对比可见，核电厂常规岛厂房的土建工程量大致是火电厂汽机厂房的2倍，并且核电厂常规岛采用单元制布置，即每台机组的主厂房是独立的，彼此不连接，而火电厂为运行管理方便，2台或几台机组的汽机房和锅炉房是相连的，在组织流水施工时更具有便利性，在建设工期方面会产生明显的差别。

2.4 施工管理的要求

工程建设阶段，为了满足核安全法规要求，建设安全可靠、质量合格的核电厂，需要采取大量的组织措施、合同措施、核安全文化建设措施等来确保施工质量，需要建立完善的质量保证体系和监督体系，保证运行期间的安全[3]。

由于核电厂的安全级别要求比火电厂高出许多，因此，相应的质量控制措施更加严格，在施工中对质量控制程序和质量控制点的设置、检查、执行等步骤均有所不同，过程检查控制方面需要的时间、人力也会相应增加，同样规模的1000MW核电厂建设管理人员通常是火电厂的3～5倍。

3 结论

经过上述对比分析可以看出，核电厂常规岛中布置的设备虽然在发电原理上同常规火电厂基本相同，但由于核电的特殊性和安全级别方面的高度要求，造成核电常规岛厂房从设计开始就比火电厂增加了大量的工程量，再加上施工期间QAQC管理方面的严格要求，一系列相互影响的综合因素最终造成核电对比火电同类型机组建设工期较长的客观事实。

因此，目前相关从业人员应遵循科学规律，承认核电工程施工管理的特殊性，避免“拿来主义”和“经验主义”，在进行工期设置时需要结合实际情况认真分析逻辑关系和上游条件，科学合理设置切实可行的工期目标。

【1】雷达.核电厂与常规火电厂的比较[J].武汉大学学报（工学版），2009 (10):85-89.

【2】王晗丁，周涛.核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析[J].中国电力教育，2010(S1):662-664.

【3】邱忠恩.水电、火电、核电的综合经济比较[J].水力发电学报,1990(3): 9-17.

Workshop Construction Duration Comparison Between CI of Nuclear Power Plant and Steam Turbine of Thermal Power Plant

ZHAO Yan-shao
(CPIPowerEngineeringCo.Ltd.,Shanghai 200000,China)

TheequipmentprincipleintheCIworkshopofthenuclearpowerplantisalmostthesameasthatofthesteamturbineworkshopofthe thermal power plant,but there is great difference in construction duration.This paper tries to analyze the difference between them and the influence from various factors on the duration,showing the particularity of nuclear power construction.It is good for fixing the duration scientificallyandreasonablyinthefollow-up constructionprocess.

CI;thermalpowerplant;duration

TM623

A

1007-9467（2016）10-0023-03

2016-09-30

赵琰韶（1984～），男，河南南阳人，工程师，从事火电工程建设管理与研究。