汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，根據(jù)汽輪機(jī)組熱力性能試驗(yàn)測(cè)得的壓力、溫度、流量數(shù)據(jù)，計(jì)算汽輪機(jī)組通流部分的汽封升級(jí)改造改造后的高、中壓缸平衡盤軸封漏汽量，高、中壓缸軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，低壓軸封汽壓力，軸封加熱器的凝結(jié)水溫升等參數(shù)，并將以上數(shù)值與汽封改造前數(shù)值、制造廠家的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)通流部分升級(jí)改造機(jī)組汽封改造后的節(jié)能效果。
【專利說(shuō)明】汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠中回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的檢測(cè)技術(shù)，具體而言，涉及一種汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著不斷引進(jìn)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)制造水平得到大幅度提升，汽輪機(jī)內(nèi)效率也達(dá)到較高水平。然而在實(shí)際運(yùn)行中，各種容量及不同參數(shù)的汽輪機(jī)，內(nèi)效率普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)值，影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。影響汽輪機(jī)效率的因素很多，其中汽輪機(jī)通流部分動(dòng)、靜葉汽封和軸封漏汽、軸端汽封漏汽是導(dǎo)致汽輪機(jī)效率降低的重要原因，特別是汽輪機(jī)參數(shù)越來(lái)越高，相同密封間隙下，通過(guò)級(jí)間汽封的流量增大。漏汽不僅影響旁路做功的動(dòng)靜葉，而且造成下一級(jí)主流道汽流擾動(dòng)，雙重負(fù)面效果影響級(jí)效率。為了減小漏汽的影響，汽封的設(shè)計(jì)和使用效果起到越來(lái)越重要的作用。
[0003]現(xiàn)代汽輪機(jī)最常用的汽封仍為梳齒式結(jié)構(gòu)，近幾年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，從國(guó)外引進(jìn)了多種新型汽封，較典型的有:蜂窩汽封、刷式汽封、可調(diào)式汽封、接觸式汽封、側(cè)齒汽封等。盡管這些汽封結(jié)構(gòu)形式不盡相同，但設(shè)計(jì)者的指導(dǎo)思想是通過(guò)增加齒數(shù)、減小間隙、增加阻力，來(lái)提高密封效果，減小漏汽所造成的損失，新型汽封目前廣泛用于汽輪機(jī)通流部分汽封和軸端汽封升級(jí)改造中。
[0004]汽輪機(jī)汽封改造能夠顯著改善汽輪機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在判斷和評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造效果時(shí)，最常用的方法是以汽輪機(jī)各缸效率的提高、以及機(jī)組熱耗率的降低為依據(jù)。但是對(duì)于通流部分升級(jí)改造機(jī)組，由于機(jī)組本體通流部分改造，汽輪機(jī)各缸效率和熱耗率得到較大改善，遠(yuǎn)大于汽封改造的節(jié)能效果，因此汽輪機(jī)缸效率和熱耗率的改善不適用于評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的效果。
[0005]例如申請(qǐng)?zhí)枮?01310214133.4的中國(guó)發(fā)明專利，其公開(kāi)了一種汽輪機(jī)通流級(jí)動(dòng)靜汽封泄漏對(duì)汽輪機(jī)功率損失的評(píng)估方法，其先利用汽封流量計(jì)算公式分別計(jì)算汽輪機(jī)某通流級(jí)級(jí)間汽封及葉頂汽封的泄漏量，然后計(jì)算汽輪機(jī)通流葉頂汽封泄漏量，最后計(jì)算由于汽輪機(jī)某通流級(jí)汽封泄漏造成的機(jī)組功率損失，采用該方法可以評(píng)估各通流葉片動(dòng)靜部分汽封間隙變化對(duì)汽輪機(jī)整體性能的影響程度，最終可以對(duì)通流葉片汽封間隙影響汽輪機(jī)功率的大小進(jìn)行定量的評(píng)估和評(píng)價(jià)。該方法中采用評(píng)估某通流級(jí)汽封泄漏量來(lái)評(píng)估整個(gè)汽輪機(jī)組的功率，顯然是具有局限性，得出的數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確。
[0006]又例如申請(qǐng)?zhí)枮?01110158913.2的中國(guó)發(fā)明專利，其公開(kāi)了一種診斷汽輪機(jī)通流部分軸封系統(tǒng)狀態(tài)的方法，其根據(jù)電廠目前現(xiàn)有的測(cè)點(diǎn)測(cè)試，不需要增加測(cè)點(diǎn)和測(cè)量?jī)x器，通過(guò)參數(shù)的變化進(jìn)行計(jì)算，掌握計(jì)算機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后的變化量，來(lái)診斷汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)的突變情況。該方法采用現(xiàn)有的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度不高，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)汽封間隙變化導(dǎo)致的汽輪機(jī)功率損失進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，根據(jù)汽輪機(jī)組熱力性能試驗(yàn)測(cè)得的壓力、溫度、流量數(shù)據(jù)，計(jì)算汽輪機(jī)組通流部分的汽封升級(jí)改造改造后的高、中壓缸平衡盤軸封漏汽量，高、中壓缸軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，低壓軸封汽壓力，軸封加熱器的凝結(jié)水溫升等參數(shù)，并將以上數(shù)值與汽封改造前數(shù)值、制造廠家的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)通流部分升級(jí)改造機(jī)組汽封改造后的節(jié)能效果。
[0008]按照本發(fā)明的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟:
第一步，在汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)布置若干個(gè)壓力、溫度、流量、電功率的測(cè)點(diǎn)；
第二步，計(jì)算高、中壓缸前后軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，計(jì)算經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝結(jié)水溫升；
第三步，進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，計(jì)算高、中壓缸對(duì)稱布置結(jié)構(gòu)的高、中壓缸間平衡盤漏汽量；
第四步:將高、中壓缸間平衡盤漏汽量，高、中壓缸前后軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量、軸封加熱器進(jìn)汽壓力、進(jìn)汽溫度、凝結(jié)水溫升與汽封改造前、制造廠家的設(shè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果。
[0009]優(yōu)選的是，第二步驟分為五個(gè)小步驟:
第一步，測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽壓力Pzf、軸封漏汽溫度tzf、軸封漏汽流量差壓Λ Pzf ;測(cè)量軸封加熱器進(jìn)汽壓力Pzj、軸封加熱器進(jìn)汽溫度tzj、軸封加熱器進(jìn)水溫度tzjl> #1低壓加熱器進(jìn)水溫度tldjl ；
第二步，經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝水溫升由Λ T= (tldjl-tzjl)計(jì)算得到；
第三步，測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽密度P ；
第四步，由公式dt=d20X λ dX (t-20)計(jì)算得到測(cè)量元件在工作溫度下的開(kāi)孔直徑dt，式中λ d為測(cè)量元件的線性膨脹系數(shù)(已知)，d20為測(cè)量元件在設(shè)計(jì)溫度20°C下的開(kāi)孔直徑(已知)，t為工作溫度(已知)；
第五步，利用公式Gzf=0.126446 X a Xdt2X ε X (APzfX P ) 1/2計(jì)算高、中壓缸軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，式中:α為測(cè)量元件的流量系數(shù)(已知);dt為測(cè)量元件在工作溫度下的開(kāi)孔直徑mm ; Λ Pzf為測(cè)量元件試驗(yàn)時(shí)所測(cè)量的軸封漏汽流量差壓，kPa ; ε為所測(cè)量介質(zhì)的膨脹系數(shù)(已知)。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，第三步驟分為十五個(gè)小步驟:
第一步，進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，分別降低主汽溫度提高再熱溫度，以及提高主汽溫度降低再熱溫度兩個(gè)試驗(yàn)工況，溫差達(dá)到25-30°C，其他參數(shù)如發(fā)電機(jī)負(fù)荷、主汽壓力、調(diào)門開(kāi)度等相同；
第二步，測(cè)量主蒸汽洽ims、再熱蒸汽洽irh、最終給水洽ifw、冷再熱蒸汽洽ich、過(guò)熱器減溫水焓iss、再熱器減溫水焓irs、#l高加進(jìn)汽焓inl、#l高加疏水焓isl、#2高加進(jìn)汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#3高加進(jìn)汽焓in3、#3高加疏水焓is3、#l高加進(jìn)水焓ill、#l高加出水焓il2、#2高加進(jìn)水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加進(jìn)水焓i31、#3高加出水焓i32、發(fā)電機(jī)輸出功率Pe;
第三步，測(cè)量給水流量Gfw、鍋爐汽包水位變化的當(dāng)量流量Gbl、過(guò)熱器減溫水流量Gss、再熱器減溫水流量Grs ；
第四步，計(jì)算#3高加進(jìn)汽流量Ge 1、#2高加進(jìn)汽流量Ge2、#l高加進(jìn)汽流量Ge3，#3高加進(jìn)汽流量由公式Gel=GfwX (?32- ?31)/ (in3_ is3)計(jì)算得到、#2高加進(jìn)汽流量由公式 Ge2=[GfwX (?22- ?21) - Gel (is3_ is2) ]/ (in2_ is2)計(jì)算得到、#1 高加進(jìn)汽流量由公式 Ge3=[GfwX (il2-1ll) - (Gel+Ge2) X (is2_ isl)]/ (inl-1sl)計(jì)算得到;第五步，利用公式Gms=Gfw+Gbl+Gss計(jì)算主汽流量Gms ；
第六步，高壓缸門桿及前后軸封蒸汽泄漏量之和Ggl根據(jù)制造廠的熱力特性計(jì)算得
到；
第七步，根據(jù)公式Gch=Gms-Ggl-Ge 1-Ge2-Ge3計(jì)算冷再熱蒸汽流量Gch ；
第八步，根據(jù)公式Grh=Gch+Grs計(jì)算再熱蒸汽流量Grh ；
第九步，測(cè)量高中壓缸間軸封漏汽焓ileak ；
第十步，設(shè)高中壓缸間軸封漏汽量Gleak占主蒸汽流量Gms的百分比N分別為0、2、4、6、8、10,則軸封漏汽量與再熱蒸汽混合后的j:含值imix根據(jù)公式imix=[GrhX irh+(ileak_irh) XNX Gms ] / [Grh+N X Gms ]得到；
第十一步，測(cè)量再熱蒸汽壓力Prh，測(cè)量中壓缸排汽壓力Pex，中壓缸排汽焓iex ；
第十二步，蒸汽在 中壓缸內(nèi)的實(shí)際洽降Hi,由公式Hi= imix-1ex計(jì)算得到；
第十三步，利用測(cè)量的中壓缸進(jìn)汽參數(shù)Prh、imix和排汽壓力Pex計(jì)算蒸汽在中壓缸內(nèi)的等熵焓降HO ；
第十四步，中壓缸實(shí)際效率為Π IP = Hi/HO ；
第十五步，作出以上兩個(gè)變汽溫工況的中壓缸效率H IP與高中壓缸間軸封漏汽量百分比的關(guān)系曲線，所得交點(diǎn)的值即為機(jī)組實(shí)際的高中壓缸間軸封漏汽量百分比。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述高、中壓缸間平衡盤汽封采用六圈刷子、梳齒汽封和六圈梳齒汽封。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述高壓缸后軸封采用十圈蜂窩汽封。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述中壓缸后軸封采用七圈蜂窩汽封。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是,所述低壓缸前后軸封各米用三圈內(nèi)梳齒汽封和兩圈接觸外梳齒汽封。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電功率測(cè)量，發(fā)電機(jī)功率在發(fā)電機(jī)的出線端接校驗(yàn)合格的0.02級(jí)WT3000功率變送器測(cè)量。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述流量測(cè)量，凝結(jié)水流量采用標(biāo)準(zhǔn)的喉部取壓長(zhǎng)頸噴嘴及0.075級(jí)3051差壓變送器測(cè)量，凝結(jié)水流量噴嘴裝在M低加出口和除氧器進(jìn)口之間的水平管路上，且事先經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的檢測(cè)中心標(biāo)定。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述過(guò)熱器、再熱器減溫水流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量；高、中壓缸軸封漏汽流量利用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量；低壓缸軸封供汽流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓力測(cè)量，所有壓力測(cè)點(diǎn)用0.1級(jí)3051壓力變送器測(cè)量。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述溫度測(cè)量，所有溫度測(cè)點(diǎn)用工業(yè)一級(jí)E分度鎧裝熱電偶。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，以上所有數(shù)據(jù)采用分散式數(shù)據(jù)采集器，配用便攜式電腦進(jìn)行采集，采集周期為30秒。
[0021]綜上所述，上述方案中對(duì)于通流部分升級(jí)改造的汽輪機(jī)組，不再僅僅利用高、中、低壓缸效率和機(jī)組熱耗率的改善來(lái)判斷汽輪機(jī)汽封改造的效果，而是利用高、中壓缸軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量、經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝水溫升以及軸封汽壓力等參數(shù)來(lái)判斷和評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果；對(duì)于高、中壓缸反向布置的汽輪機(jī)，進(jìn)行變汽溫工況試驗(yàn)，分別進(jìn)行降低主汽溫度提高再熱汽溫度，以及提高主汽溫度降低再熱汽溫度兩個(gè)工況的試驗(yàn)，作出以上兩個(gè)工況的中壓缸效率Π IP與高中壓缸間軸封漏汽量占主蒸汽流量Gms的百分比N的關(guān)系曲線，得到機(jī)組實(shí)際的高中壓缸間軸封漏汽量百分比，評(píng)價(jià)高、中壓缸間平衡盤汽封改造的效果；將高、中壓缸前后軸封漏汽量，低壓軸封進(jìn)汽量、低壓軸封汽壓力、軸封加熱器進(jìn)汽壓力、軸封加熱器進(jìn)汽溫度、經(jīng)過(guò)軸加的凝結(jié)水溫升與汽封改造前、制造廠家的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果，參數(shù)容易測(cè)量和計(jì)算，方法簡(jiǎn)單可行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為按照本發(fā)明的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法中汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置圖。
[0023]圖2為按照本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷系統(tǒng)及其方法中中壓缸效率n IP與高中壓缸間軸封漏汽量百分比N的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下的說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開(kāi)、應(yīng)用或用途。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種通流部分升級(jí)改造機(jī)組汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，具體步驟為:
步驟一:在汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)布置若干壓力、溫度、流量測(cè)點(diǎn)；
步驟二:計(jì)算高、中壓缸前后軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量；計(jì)算經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝結(jié)水溫升；
步驟三:進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，計(jì)算高、中壓缸對(duì)稱布置結(jié)構(gòu)的高、中壓缸間平
衡盤漏汽量；
步驟四:將高中壓缸間平衡盤漏汽量，高、中壓缸前后軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，軸封加熱器進(jìn)汽壓力、進(jìn)汽溫度、凝結(jié)水溫升與汽封改造前、制造廠家的設(shè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果。
[0026]上述步驟二的具體步驟為:
(2-1)測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽壓力Pzf、軸封漏汽溫度tzf、軸封漏汽流量差壓Δ Pzf ;測(cè)量軸封加熱器進(jìn)汽壓力Pzj、軸封加熱器進(jìn)汽溫度tzj、軸封加熱器進(jìn)水溫度tzjl> #1低壓加熱器進(jìn)水溫度tldjl。
[0027](2-2)經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝水溫升由Λ T= (tldjl-tzjl)計(jì)算得到；
(2-3)測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽密度P ；(2-4)由公式dt=d20X λ dX (t-20)計(jì)算得到測(cè)量元件在工作溫度下的開(kāi)孔直徑dt，式中Xd為測(cè)量元件的線性膨脹系數(shù)(已知)，d20為測(cè)量元件在設(shè)計(jì)溫度20°C下的開(kāi)孔直徑(已知)，t為工作溫度(已知)；
(2-5)利用公式 Gzf=0.126446 X a Xdt2X ε X (APzfX P ) 1/2 計(jì)算高、中壓缸軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量，式中:α為測(cè)量元件的流量系數(shù)(已知);dt為測(cè)量元件在工作溫度下的開(kāi)孔直徑；APzf為測(cè)量元件試驗(yàn)時(shí)所測(cè)量的軸封漏汽流量差壓，kPa ; ε為所測(cè)量介質(zhì)的膨脹系數(shù)(已知)。
[0028]上述步驟三的具體步驟為:
(3-1)進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，分別降低主汽溫度提高再熱溫度，以及提高主汽溫度降低再熱溫度兩個(gè)試驗(yàn)工況，溫差達(dá)到25-30°C，其他參數(shù)如發(fā)電機(jī)負(fù)荷、主汽壓力、調(diào)門開(kāi)度等相同；
(3-2)測(cè)量主蒸汽洽ims、再熱蒸汽洽irh、最終給水洽ifw、冷再熱蒸汽洽ich、過(guò)熱器減溫水焓iss、再熱器減溫水焓irs、#l高加進(jìn)汽焓inl、#l高加疏水焓isl、#2高加進(jìn)汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#3高加進(jìn)汽焓in3、#3高加疏水焓is3、#l高加進(jìn)水焓ill、#l高加出水焓il2、#2高加進(jìn)水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加進(jìn)水焓i31、#3高加出水焓i32、發(fā)電機(jī)輸出功率Pe ；
(3-3)測(cè)量給水流量Gfw、鍋爐汽包水位變化的當(dāng)量流量Gbl、過(guò)熱器減溫水流量Gss、再熱器減溫水流量Grs ；
(3-4)#3高加進(jìn)汽流量Gel、#2高加進(jìn)汽流量Ge2、#l高加進(jìn)汽流量Ge3由#3高加、#2高加、#1高加的熱平衡計(jì) 算得到；#3高加進(jìn)汽流量由公式Gel=GfwX (?32- ?31)/ (in3_is3)計(jì)算得到；#2 高加進(jìn)汽流量由公式 Ge2=[GfwX (?22- ?21)- Gel (is3-1s2)]/(in2_is2)計(jì)算得到；#1 高加進(jìn)汽流量由公式 Ge3=[GfwX (il2_ ill)- (Gel+Ge2) X (is2_isl) ]/ (inl-1sl)計(jì)算得到；
(3-5)利用公式Gms=Gfw+Gbl+Gss計(jì)算主汽流量Gms ；
(3-6)高壓缸門桿及前后軸封蒸汽泄漏量之和Ggl根據(jù)制造廠的熱力特性計(jì)算得到； (3-7)根據(jù)公式Gch=Gms-Ggl-Ge 1-Ge2-Ge3計(jì)算冷再熱蒸汽流量Gch ；
(3-8)根據(jù)公式Grh=Gch+Grs計(jì)算再熱蒸汽流量Grh ；
(3-9)測(cè)量高中壓缸間軸封漏汽焓ileak ;
(3-10)設(shè)高中壓缸間軸封漏汽量Gleak占主蒸汽流量Gms的百分比N分別為0、2、4、
6、8、10,則軸封漏汽量與再熱蒸汽混合后的j:含值imix根據(jù)公式imix=[GrhX irh+(ileak_irh) XNX Gms ] / [Grh+N X Gms ]得到；
(3-11)測(cè)量再熱蒸汽壓力Prh，測(cè)量中壓缸排汽壓力Pex,中壓缸排汽焓iex’
(3-12)蒸汽在中壓缸內(nèi)的實(shí)際j:含降Hi由公式Hi= imix-1ex計(jì)算得到；
(3-13)利用測(cè)量的中壓缸進(jìn)汽參數(shù)Priuimix和排汽壓力Pex計(jì)算蒸汽在中壓缸內(nèi)的等熵焓降HO ；
(3-14)中壓缸實(shí)際效率為ηΙΡ = Hi/HO ；
(3-15)作出以上兩個(gè)變汽溫工況的中壓缸效率η IP與高中壓缸間軸封漏汽量百分比N的關(guān)系曲線，所得交點(diǎn)的N值即為機(jī)組實(shí)際的高中壓缸間軸封漏汽量百分比。
[0029]上述方案中對(duì)于通流部分升級(jí)改造的汽輪機(jī)組，不再僅僅利用高、中、低壓缸效率和機(jī)組熱耗率的改善來(lái)判斷汽輪機(jī)汽封改造的效果，而是利用高、中壓缸軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量、經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝水溫升以及軸封汽壓力等參數(shù)來(lái)判斷和評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果；對(duì)于高、中壓缸反向布置的汽輪機(jī)，進(jìn)行變汽溫工況試驗(yàn)，分別進(jìn)行降低主汽溫度提高再熱汽溫度，以及提高主汽溫度降低再熱汽溫度兩個(gè)工況的試驗(yàn)，作出以上兩個(gè)工況的中壓缸效率n IP與高中壓缸間軸封漏汽量占主蒸汽流量Gms的百分比N的關(guān)系曲線，得到機(jī)組實(shí)際的高中壓缸間軸封漏汽量百分比，評(píng)價(jià)高、中壓缸間平衡盤汽封改造的效果；將高、中壓缸前后軸封漏汽量，低壓軸封進(jìn)汽量、低壓軸封汽壓力、軸封加熱器進(jìn)汽壓力、軸封加熱器進(jìn)汽溫度、經(jīng)過(guò)軸加的凝結(jié)水溫升與汽封改造前、制造廠家的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果，參數(shù)容易測(cè)量和計(jì)算，方法簡(jiǎn)單可行。
[0030]按照GB/T8117.1-2008《汽輪機(jī)熱力性能驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行汽輪機(jī)組性能試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的布置如圖1所示。
[0031]機(jī)組測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x表:(1)電功率測(cè)量:發(fā)電機(jī)功率在發(fā)電機(jī)的出線端接校驗(yàn)合格的0.02級(jí)WT3000功率變送器測(cè)量。(2)流量測(cè)量:凝結(jié)水流量采用標(biāo)準(zhǔn)的喉部取壓長(zhǎng)頸噴嘴及0.075級(jí)3051差壓變送器測(cè)量，凝結(jié)水流量噴嘴裝在#4低加出口和除氧器進(jìn)口之間的水平管路上，且事先經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的檢測(cè)中心標(biāo)定。過(guò)熱器、再熱器減溫水流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量；高、中壓缸軸封漏汽流量利用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量；低壓缸軸封供汽流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量。(3)壓力測(cè)量:所有壓力測(cè)點(diǎn)用0.1級(jí)3051壓力變送器測(cè)量。(4)溫度測(cè)量:所有溫度測(cè)點(diǎn)用工業(yè)一級(jí)E分度鎧裝熱電偶。
[0032]所有數(shù)據(jù)采用分散式數(shù)據(jù)采集器，配用便攜式電腦進(jìn)行采集，采集周期為30秒。對(duì)采集得到的試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)按工況相對(duì)穩(wěn)定的一段連續(xù)記錄時(shí)間進(jìn)行算術(shù)平均值計(jì)算，壓力測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高和大氣壓力修正。試驗(yàn)中同一參數(shù)多重測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值，取其算術(shù)平均值。
[0033]表I中列出機(jī)組通流部分和汽封改造前后330MW工況下的試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，表2中列出機(jī)組汽封改造前后330MW工況下的試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果。
[0034]表I機(jī)組通流部分和汽封改造前后330MW工況試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟: 第一步，在汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)布置若干個(gè)壓力、溫度、流量、電功率的測(cè)點(diǎn)； 第二步，計(jì)算高、中壓缸前后軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量，計(jì)算經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝結(jié)水溫升； 第三步，進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，計(jì)算高、中壓缸對(duì)稱布置結(jié)構(gòu)的高、中壓缸間平衡盤漏汽量； 第四步:將高、中壓缸間平衡盤漏汽量，高、中壓缸前后軸封漏汽量、低壓缸軸封進(jìn)汽量、軸封加熱器進(jìn)汽壓力、進(jìn)汽溫度、凝結(jié)水溫升與汽封改造前、制造廠家的設(shè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)汽封改造的節(jié)能效果。
2.如權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，其特征在于，第二步驟分為五個(gè)小步驟: 第一步，測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽壓力Pzf、軸封漏汽溫度tzf、軸封漏汽流量差壓Δ Pzf;測(cè)量軸封加熱器進(jìn)汽壓力P#軸 封加熱器進(jìn)汽溫度軸封加熱器進(jìn)水溫度tzp#l低壓加熱器進(jìn)水溫度tidjl ； 第二步，經(jīng)過(guò)軸封加熱器的凝水溫升由Λ T= (tldJ1-tZJ1)計(jì)算得到； 第三步，測(cè)量高、中、低壓缸軸封漏汽密度P ; 第四步，由公式dt=d2(lX λ dx (t-20)計(jì)算得到測(cè)量元件在工作溫度下的開(kāi)孔直徑dt ；第五步，利用公式Gzf=0.126446 X a Xdt2X ε X ( Λ Pzf X ρ )1/2計(jì)算高、中壓缸軸封漏汽量，低壓缸軸封進(jìn)汽量。
3.如權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，其特征在于，第三步驟分為十五個(gè)小步驟: 第一步，進(jìn)行汽輪機(jī)變汽溫工況試驗(yàn)，分別降低主汽溫度提高再熱溫度，以及提高主汽溫度降低再熱溫度兩個(gè)試驗(yàn)工況，溫差達(dá)到25-30°C，其他參數(shù)如發(fā)電機(jī)負(fù)荷、主汽壓力、調(diào)門開(kāi)度等相同； 第二步，測(cè)量主蒸汽焓ims、再熱蒸汽焓、最終給水焓ifw、冷再熱蒸汽焓過(guò)熱器減溫水焓iss、再熱器減溫水焓i,s、#1高加進(jìn)汽焓inl、#1高加疏水焓isl、#2高加進(jìn)汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#3高加進(jìn)汽焓in3、#3高加疏水焓is3、#l高加進(jìn)水焓in、#l高加出水焓i12、#2高加進(jìn)水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加進(jìn)水焓i31、#3高加出水焓i32、發(fā)電機(jī)輸出功率Pe ； 第三步，測(cè)量給水流量Gfw、鍋爐汽包水位變化的當(dāng)量流量Gbl、過(guò)熱器減溫水流量Gss、再熱器減溫水流量G?; 第四步，計(jì)算#3高加進(jìn)汽流量Gel、#2高加進(jìn)汽流量Ge2、#l高加進(jìn)汽流量Ge3，#3高加進(jìn)汽流量由公式Gel=GfwX Ci32-131)/(in3_ is3)計(jì)算得到、#2高加進(jìn)汽流量由公式Ge2=[GfwXCi22-12i)_ Gel (is3-1s2)]/ (in2-1s2)計(jì)算得到、#1 高加進(jìn)汽流量由公式 Ge3=[GfwX Ci12-1n) _ (Gel+Ge2) X (is2-1sl)]/ (inl_ isl)計(jì)算得到； 第五步，利用公式Gms=Gfw+Gbl+Gss計(jì)算主汽流量Gms ； 第六步，高壓缸門桿及前后軸封蒸汽泄漏量之和Ggl根據(jù)制造廠的熱力特性計(jì)算得到； 第七步，根據(jù)公式Gdl=Gms-Ggl-Gel-Ge2-Ge3計(jì)算冷再熱蒸汽流量Gdl ； 第八步，根據(jù)公式Gril=Gd^Glis計(jì)算再熱蒸汽流量Gril ；第九步，測(cè)量高中壓缸間軸封漏汽焓i1Mk; 第十步，設(shè)高中壓缸間軸封漏汽量Gleak占主蒸汽流量Gms的百分比N分別為0、2、4、6、.8、10，則軸封漏汽量與再熱蒸汽混合后的焓值imix根據(jù)公式imix=[GrhX irh+(ileak-1rh) XNXGfflJ/[Grh+NXGfflS]得到； 第十一步，測(cè)量再熱蒸汽壓力Pa，測(cè)量中壓缸排汽壓力ΡΜ，中壓缸排汽焓U ； 第十二步，蒸汽在中壓缸內(nèi)的實(shí)際焓降Hi,由公式Hi=算得到； 第十三步，利用測(cè)量的中壓缸進(jìn)汽參數(shù)PrKimix和排汽壓力Pex計(jì)算蒸汽在中壓缸內(nèi)的等熵焓降H。； 第十四步，中壓缸實(shí)際效率為Hip = HiZU; 第十五步，作出以上兩個(gè)變汽溫工況的中壓缸效率HIP與高中壓缸間軸封漏汽量百分比的關(guān)系曲線，所得交點(diǎn)的值即為機(jī)組實(shí)際的高中壓缸間軸封漏汽量百分比。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，其特征在于:所述高、中壓缸間平衡盤汽封采用六圈刷子、梳齒汽封和六圈梳齒汽封。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的汽輪機(jī)組通流部分汽封改造的節(jié)能效果測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，其特征在于:所述高壓缸后軸封采用十圈蜂窩汽封。
6.如權(quán)利要求1-3所述的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷方法，其特征在于:所述中壓缸后軸封采用七圈蜂窩汽封。
7.如權(quán)利要求1-3所述的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷方法，其特征在于:所述低壓缸前后軸封各采用三圈內(nèi)梳齒汽封和兩圈接觸外梳齒汽封。
8.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷方法，其特征在于:所述電功率測(cè)量，發(fā)電機(jī)功率在發(fā)電機(jī)的出線端接校驗(yàn)合格的0.02級(jí)WT3000功率變送器測(cè)量。
9.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷方法，其特征在于:所述流量測(cè)量，凝結(jié)水流量采用標(biāo)準(zhǔn)的喉部取壓長(zhǎng)頸噴嘴及0.075級(jí)3051差壓變送器測(cè)量，凝結(jié)水流量噴嘴裝在#4低加出口和除氧器進(jìn)口之間的水平管路上，且事先經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的檢測(cè)中心標(biāo)定。
10.如權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在線性能診斷方法，其特征在于:所述過(guò)熱器、再熱器減溫水流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK103900819SQ201410119064
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】成渫畏, 王學(xué)棟 申請(qǐng)人:華電國(guó)際電力股份有限公司山東分公司