核电汽轮机组分为全速机和半速机两种类型。半速机相对于全速机，其正常运行时的转速仅为全速机的一半。在50Hz的电网频率下，全速机转速为3000转/分钟，而半速机则为1500转/分钟；在60Hz的电网频率下，全速机转速为3600转/分钟，而半速机转速为1800转/分钟。

半速机的应用能够显著提升大型汽轮机组叶片的可靠性。

通过延长叶片长度，半速机能够在保持通流部分高效率的同时减少排汽损失。此外，较低的转速有助于减轻湿蒸汽对叶片的侵蚀，进而改善蒸汽的流动特性，从而实现更高的热效率。据全球主要核电汽轮机制造商的数据表明，百万千瓦级别的半速汽轮机热效率普遍高于全速汽轮机约2%，最高可达3.3%。当反应堆热输出功率达到2905MW时，这意味着半速机的出力提升了9.6%。

由于转速较低且转子重量、重转动惯量较大，半速机对激振力的敏感度低于全速机，具有更好的抗振性能。

尽管半速机的转子直径大、重量重，高压缸的汽缸壁较厚，导致热应力增大，但在快速启动和变负荷适应性方面略逊于全速机。

在同等功率级别下，半速汽轮机通常因体积较大而导致单个部件重量较重，因此其材料消耗量通常超过全速机的两倍。然而，由于末级通流面积增加，低压缸数量减少，整台机组的总重量通常是全速机的1.2至2.4倍。

半速机的转子重量是全速机的两倍，这对锻造工艺提出了挑战。虽然转速降低使得转子的机械性能要求有所降低，但由于发电机极数增加，励磁系统的调整也需要相应改变。

采用半速机设计可以使机组的极限功率得以提升。考虑到核电站选址的严格性和较高的投资成本，扩大单机功率以降低成本的趋势日益明显。

在中国大陆，除了秦山三期的汽轮发电机组外，其他已投入运营的核电机组均为全速机。而在建的CPR1000项目中，汽轮发电机组采用了半速机技术。国际上，西门子股份公司、三菱集团、日立制作所、东芝等主要核电汽轮发电机组制造商均专注于生产半速机，而ABB和ALSTOM则同时生产半速机和全速机。相比之下，俄罗斯则主要生产全速机。总体而言，对于1000MW及以上等级的汽轮发电机组，大多数选择采用半速机设计。