氦气透平压气机组合弹性环密封试验研究

氦气透平压气机采用间冷回热方式的闭式循环,因此高低压压气机以及涡轮进排气口处的密封与外层压力壳间就形成了不同压力的腔室,针对其各不同温度和压力的腔室采用组合弹性环密封。为验证组合弹性环的密封效果,设计了密封试验器和与机组上的组合弹性环完全一致的密封试验件,并在密封试验台上分别采用氦气工质和空气工质进行了试验对比。试验结果表明,组合弹性环具有良好的密封效果,在低压压气机出口/进口、高压压气机出口/进口以及高压压气机出口/涡轮出口3处密封的泄漏分别占设计流量的0.0322‰、0.1035‰0、.1282‰,与空气介质相比,当封前压力为0.6~1.0 MPa时,氦气的泄漏约为空气泄漏的2倍,当封前压力较低时（0.1~0.2 MPa）,氦气与空气的泄漏比较接近。

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。