汽轮机性能试验高精度修正曲线计算方法研究

第 6期
张才稳: 汽轮机性能试验高精度修正曲线计算方法研究
411
流量与主蒸汽流量之 比;
!
0 8
为
8段抽汽的效率。
2. 2 过热器和再热器减温水流量
2. 2. 1 过热器减温水流 量
减温水来自给水 泵的出口, 减温水不经 过 1~ 3 号 高加,

减少了 1~ 3号高加的回热抽汽, 做功增加:
#H = sh [ 1 !01 + 2 !02 + ( 3 - d b ) !03 ]
文章编号: 1001 5884( 2010) 06 0409 04
Research on H igh P reic is ion Correcting Curves Calculating M ethod for Steam Turb ine P erform ance T est
ZHANG C ai w en
热汽压力 3. 627M Pa, 再热汽温度 566! , 再热 汽焓 hzr = 3 598. 4k J /kg; 再热 器焓 升 ∀ = hzr - h2 = 628. 1 kJ / kg, #Q zr- 1 = 565. 1 kJ / kg, #Q zr- 2 =
628. 1k J /kg, 凝结水份额 H = 0. 767 16。
汽轮机技术
第 52卷
表1
图 1 抽汽回热系统图 回热系统参数及主要参数整理
加热器编号 抽汽焓值
j
h j, k J /kg
疏水焓值 出口水焓值
ij, k J /kg
tj, kJ / kg
蒸汽放热量 qj, k J /kg
qj = hj - ij
疏水放热量 j, kJ / kg
j = ij- 1 - ij
式中, sh为 过热减温水份额, 等于 过热减 温水流 量与主 蒸汽 流量之比; d b 为给水泵及前置泵设计焓升 , kJ/kg。
与此同时, 新蒸汽的吸热量增加
350. 84 0. 147 37
N o. 7
2 591. 6
253. 7
314. 8
2 337. 9
84. 4
84. 3
0. 024 77
232. 02 0. 099 24
N o. 8
2 498. 8
136. 3
230. 5
2 362. 5
117. 4
94. 2
0. 025 20
146. 50 0. 062 01
的修正曲线计 算方法和典型计算结果。 编制的性能试验修 正曲线及偏差分析方 法, 在 机组日常
的指标管理中 , 可以很方便地进行节能定量分析。
1 典型系统介绍及参数定义
1. 1 抽汽回热系统及参数 图 1是 N 600- 24. 2/566 /566型 600MW 超临 界汽 轮机
的抽汽回热系 统图。目 前的主力机组 600MW 超临 界机组及 300MW 亚临界机组 热 力系 统基 本 类似。 N 600 - 24. 2 /566 / 566型 600MW 超临 界汽 轮机 高中 压合 缸布 置, 中 压缸 排汽 通过 中低压联通 管流向低 压缸, 排汽进入凝 汽器。 1段抽汽 从高压缸引出到 1号高加, 2段抽汽从冷 再引出到 2号 高加, 3段抽汽 从中压 缸引出 到 3号 高加, 4 段抽汽 从中排 引出到 除氧器并向小 汽机供汽。 5~ 8段抽汽从 低压缸引 出, 7号、8 号低加布置在 凝汽器上。 1~ 3号高加疏 水逐级自流, 3号高 加疏水自流至 除氧器。 5~ 8号 低加疏水 逐级自流, 8号低加 疏水自流至凝 汽器热井。抽汽回热系统见图 1。
抽汽压损定量分析模型 进行了完善, 给出了编 制修正 曲线的计 算公式, 并 就 N 600- 24. 2 /566 /566型 600MW 超临 界机组及类似热力循环 的机组给出了修正计算公式及修正计算结果。
关键词: 汽轮机; 性能试验; 修正计算; 等效 热降
分类号: TK262
文献标识码: A
对于 N600- 24. 2 /566 /566型机组, 各段 ( 编号 j )抽汽焓 hj 及对应加热 器的疏水焓 ij 及出口水焓 tj 见表 1。
收稿日期: 2010 04 06 作者简介: 张才稳 ( 1972 ) , 男, 高级工程师, 主要从事汽轮机热经济性诊断与优化运行技术工作。
41 0
给水焓升 j, kJ / kg
j = tj - tj+ 1
抽汽份额
j
等效率热降 抽汽效率
Hj
!0j
N o. 1
3 055. 2
1 108
1 205. 1
1 947. 2
121. 4
0. 062 37 1 054. 59 0. 541 59
N o. 2
2 970. 3
900. 7 1 083. 7
2 069. 6
2 偏差修正计算模型
( 8)加热器 j 抽汽压力损失增大, #pj 记为正值; ( 9)抽汽量 增大, # j 记为正值;
( 10)疏水量增加, #∃j 记为正值;
偏离保证工况的 修正分为 3类。第一类, 汽轮机 本身终
( 11)新汽等效焓降增加, #H 记为正值;
端运行条件偏离规定的保证工 况的修正, 对常规汽 轮机主要
∀ 100%
式中, !i 为设计工况循环效率。 2. 1~ 2. 7是偏差对机组性能修正的计算方法。
( 4)汽泵蒸汽流 量比设计值增加, 记为正值;
2. 1 凝结水过冷度
( 5)补水流量记 为正值 (汽包炉无此项 );
在实际运 行中凝汽 器过冷 度增 大, 冷源损 失增 加, 对机
( 6)加热器 j 出口水 温度 降低, 或端 差增 大, # j 记 为正 值;
0前 言
标准 GB /T 8117. 1- 2008 / IEC 60953- 1: 1990对汽轮机 试验结果的修正提出 了两种修正方法 [ 1]: 用热平衡 计算修正 和用制造厂 提供 的修 正曲 线修 正。在 标准 GB /T 8117. 1 2008中未给出热平衡修正计算的算例, 热平衡修正计算一般 仍参照 A SM E- PTC6提供的算例进行, 但这种修正方法由于 计算方法复杂, 计算 人员对 计算 方法理 解的 差异, 为取 得试 验结果的一致意 见通 常需 要复杂 的讨 论和协 调。用制 造厂 提供的修正曲线 修正 通常 比较容 易取 得一致 的意 见。在涉 外工程中, 用这种方法进行试验, 试验也相对容易进行。
159. 9
0. 046 53
766. 39 0. 294 05
N o. 5
2 975. 2
426. 6
581. 1
2 548. 6
177. 9
0. 053 53
594. 20 0. 233 15
N o. 6
2 718. 8
338. 1
403. 2
2 380. 7
88. 5
88. 4
0. 026 51
第 52卷 第 6 期 2010 年 12月
汽轮机技术 TURB INE TECHNOLOGY
V o.l 52 N o. 6 D ec. 2010
汽轮机性能试验高精度修正 曲线计算方法研究
张才稳
( 湖北省电力试验研究院, 武汉 430077)
摘要: 标准 GB /T 8117. 1- 2008 / IEC 60953- 1: 1990对汽轮机性能试 验结果的修正提出了两种修正方法: 用热平衡 计算修正和用制造厂提 供的修正曲线修正。综合分析近年研究成果, 优选高精 度等效热降 模型, 并对加热器 端差、
( 7)加热器 j疏水 冷却 器疏水 温度 升高 (或 疏水端 差增 加 ) , # j 记为取正值, 疏水 温度下降 # j 记为负值;
组经济性产生 不利影响。
#H = - # t ∀ n ∀ !08
kJ/ kg
式中, # t 为凝 汽器 实际 过 冷度 与设 计 值的 偏差 值, 增 大取
正, kJ/kg; n 为凝 汽器热 水井出 口凝结 水份额, 等于 凝结水
207. 3
196. 6
0. 088 72 1 077. 63 0. 520 69
N o. 3
3 376. 3
788. 5
887. 1
2 587. 8
112. 2
146. 1
0. 035 23
894. 30 0. 345 58
N o. 4
3 187. 4
581. 1
741
2 606. 3
207. 4
( 3 ) 新蒸汽等毛效热降: HM = 1 337. 46 kJ /kg; 新蒸汽净等效热降 H = 1 255. 73kJ / kg。
( 4 ) 循环吸热量 Q = h0 + zr∀ - t1 = 2 639. 61k J /kg。
( 5 ) 汽轮机装置的效率 !i = H /Q = 0. 475 73。
排汽 h c
2 352. 3
136. 3
( 1 ) : 混合式加热器, 用加热器进口水焓作为疏水焓。
( 2 ) 主汽压力 24. 2M Pa, 主汽温度 566! , 主汽焓 h0 = 3 396kJ / kg; 冷再热压力 4. 03M Pa, 冷再热 温度 303! , 冷再热 焓 h2 = 2 970. 3k J /kg; 再
( H ubei E lectric Pow er T est ing and Research Institute, W uhan 430077, Ch ina)
Abstrac t: T here are two me thods for correting ca lcu la ting for steam turbine perform ance test, one m ethod is by hea t ba lance ca lcu la ting, the other m ethod is by us ing the correting curves. By ana lysing the papers on this sub jec t, the high prec is ion equ iva lent enthalpy drop m e thod correcting model is choosed and the m ode ls fo r heaters ca lculation are im proved , the co rrecting ca lculating m ethod is prov ided. A s an exam ple, the corrrecting curves ca lculating process and resu lts for a supercritica l N600- 24. 2 /566 /566 unit and the sim ilar cyc les are presented. K ey word s: steam turb ine; p erform ance test; correctin g calculatin g; equ ivalen t en thalpy drop m ethod
目前制造 厂一般只提供主汽 压力、温度、再热器压 损、温 度、真空 5项修正曲 线。通常不提供能满足 性能试验所需全 部修正曲线。
等效热降分析 方法 自上世 纪 80年代 引进 以来, 对 提高 分析方法 的 精 度和 简 化 计 算过 程 的 研 究一 直 都 没 有间 断 过 [ 2- 6] 。本文综合分析近年来研究成 果, 剔除 一些概 念上的 错误, 对端差计算、抽汽压损等 定量分析模型 进行了完 善, 并 针对目前主力机 组给出 了全 面的、高精 度偏 差分析 模型, 结 合 N 600- 24. 2 /566 /566型 600MW 超临 界机 组给 出了 具体
汽轮机, 主要有 2. 1~ 2. 7所列修正 项目。对这 些偏差, 做如
装置效率 相对变化计算公式为:
下规定: ( 1)凝结水过冷 度 # t 增加, 记为正值; ( 2)过热减温水 、再热减温水流量, 记为正值; ( 3)给水泵焓升 比设计值增加, 记为正值;
%!i =
#H - #Q !i H + #H
( 12)机组吸热增加, #Q 记为正值;
有新 蒸汽压力 、新 蒸汽温 度、再热器压 降、再热蒸 汽温度、排 汽压力等, 这些修正曲线汽机热力计算书都会提供。
( 13)效率提高, #!i 记为正值。 第三类 修正是关于发电机 运行条件, 有功率因素、电压、
第二类, 主要影响 给水加 热系 统的 变量, 对大 型凝 汽式 氢压 3项, 由电机厂提供电力效率、损失修 正曲线。