一種再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽輪機(jī)性能測(cè)試技術(shù)，尤其涉及再熱式合缸汽輪機(jī)確定過橋汽封漏汽 流量的測(cè)量方法，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪機(jī)性能考核試驗(yàn)的一個(gè)重要內(nèi)容是確定過橋汽封漏汽流量，這對(duì)中壓缸真實(shí) 效率及汽輪機(jī)熱耗率計(jì)算有很大影響。
[0003] 再熱式火電汽輪機(jī)有很大一部分是高中壓合缸結(jié)構(gòu)，如圖1所示。這種布置通常 稱"對(duì)稱流"設(shè)計(jì)。主汽由汽缸中心附近的主汽管進(jìn)入高壓級(jí)做功后排汽流入再熱器。再 熱后的蒸汽通過汽缸中心附近的再熱蒸汽管進(jìn)入中壓級(jí)做功。其優(yōu)點(diǎn)是緊湊，電廠基建費(fèi) 用降低，熱膨脹特性優(yōu)良。
[0004] 火電再熱汽輪機(jī)如果突然失負(fù)荷，轉(zhuǎn)速會(huì)升高。這時(shí)要立即關(guān)閉高中閥門節(jié)流以 免超速。再熱器中的蒸汽被暫時(shí)"憋壓"。高壓缸內(nèi)的蒸汽會(huì)導(dǎo)致超速。為避免這一情況， 汽輪機(jī)通常設(shè)計(jì)有一個(gè)事故放汽系統(tǒng)。將瞬間失負(fù)荷時(shí)的高壓缸蒸汽通過放汽系統(tǒng)送去凝 汽器。事故排汽閥通常為氣動(dòng)式兩位閥，要么全開，要么全關(guān)?？衫眠@個(gè)放汽系統(tǒng)確定高 中壓過橋汽封的泄漏流量。
[0005] 對(duì)于再熱式高中壓合缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)，運(yùn)行狀態(tài)和考核試驗(yàn)時(shí)，高壓第一級(jí)后部 分蒸汽經(jīng)過高中壓缸間過橋汽封，未經(jīng)高壓缸壓力級(jí)做功而直接進(jìn)入中壓缸第一級(jí)噴嘴前 與再熱蒸汽混合（見圖2)，由于高中壓缸間過橋汽封處于高中壓汽缸缸內(nèi)的特殊位置，且 由于高中壓轉(zhuǎn)子中部撓度較大，這種結(jié)構(gòu)布置使得高、中壓缸間軸封存在實(shí)際漏汽量比設(shè) 計(jì)值偏大的可能。
[0006] 目前，在對(duì)汽輪機(jī)的汽缸進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí)，獲得過橋汽封漏汽流量的方法是：通過 變主汽溫度及再熱汽溫度的方法間接推算出這部分蒸汽流量，但這種方法存在較多問題：
[0007] 1)受鍋爐再熱器的限制再熱器出口蒸汽溫度很難降到比主蒸汽溫度低30°C，且 在此工況下汽輪機(jī)低壓部份濕度增大，影響汽輪機(jī)的壽命。
[0008] 2)變主汽溫度及再熱汽溫度的方法反映的是整個(gè)高壓部份向中壓部份的漏汽，除 過橋汽封外還包括：高壓導(dǎo)汽管、高排通過夾層向中壓、高壓缸中分面、一抽或高壓某級(jí)向 中壓葉輪的冷卻蒸汽。
[0009] 3)對(duì)于超臨界和超超臨界合缸汽輪機(jī)由于存在：一抽或高壓某級(jí)向中壓葉輪的 冷確蒸汽，為保證汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的壽命，廠家都有葉輪溫度的限制值，從而冷卻蒸汽無法完全 關(guān)閉，因此變汽溫法已無法推算過橋汽封的流量。
[0010] 另一方面，在對(duì)稱流汽輪機(jī)中，中壓缸效率計(jì)算是從再熱聯(lián)合汽閥開始到連通管 結(jié)束，必須準(zhǔn)確計(jì)算高壓缸至中壓缸的內(nèi)漏。高壓缸內(nèi)的漏汽溫度通常低于中壓進(jìn)汽室中 的蒸汽溫度，過橋汽封的泄漏會(huì)造成中壓排汽焓下降。因此，要得到真實(shí)的中壓缸效率就必 須精確估算這個(gè)漏汽流量及它的焓值。
[0011] 基于上述兩個(gè)原因，目前試驗(yàn)得到的中壓缸效率不能真實(shí)反映中壓缸的實(shí)際效 率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供一種再熱式合缸汽輪機(jī)過橋蒸汽漏汽流量的測(cè)量方 法，技術(shù)解決方案是：
[0013] 一種再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法，是利用原有在高中壓缸過橋汽 封危急排放系統(tǒng)泄流通道，增設(shè)測(cè)溫點(diǎn)、測(cè)壓點(diǎn)、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥及截止閥，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥 的開度，從而調(diào)整危急放汽系統(tǒng)的壓力，將部分或全部過橋汽封漏汽排泄至凝汽器，運(yùn)用馬 丁公式計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量，從而正確地反映出中壓缸的實(shí)際缸效率和真實(shí) 熱耗，確保性能考核試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。
[0014] 所述運(yùn)用馬丁公式計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量的具體方法是：
[0015] 運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量運(yùn)用馬?。∕artin)公式表示為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法，是利用原有在高中壓缸過橋汽封 危急排放系統(tǒng)泄流通道，增設(shè)測(cè)溫點(diǎn)、測(cè)壓點(diǎn)、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥及截止閥，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥的 開度，調(diào)整危急放汽系統(tǒng)的壓力，將部分或全部過橋汽封漏汽排泄至凝汽器，運(yùn)用馬丁公式 計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量，從而正確地反映出中壓缸的實(shí)際缸效率和真實(shí)熱耗， 確保性能考核試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。
2. 如權(quán)利要求1所述的再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法，其特征在于，所 述運(yùn)用馬丁公式計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量的具體方法是： 運(yùn)行狀態(tài)下過橋汽封漏汽流量運(yùn)用馬?。∕artin)公式表示為：
' (1) 此處K為同型且間隙和半徑相同的汽封的一個(gè)常數(shù)。Pl表示漏汽之前的壓力，P2表示 漏汽之后的壓力，Vl表示漏汽之前的比容，N表示汽封齒的數(shù)量； 當(dāng)PJi力小于P9時(shí)，則有
此處Q3= Q i+Q2, Ql為高壓第1級(jí)至危急排放閥處的流量，Q2為通過危急排放閥的流 量，Q3為中壓進(jìn)汽室至危急排放閥處的流量，Q3可由流量計(jì)直接測(cè)量，從而K可由公式（2) 導(dǎo)出，且運(yùn)行狀態(tài)或性能考核下過橋汽封流量（無放汽）可計(jì)算如下：
ta 在兩式中，？1、力是漏汽源（通常位于高壓第1級(jí)之后）的參數(shù)，？2、^是中壓缸進(jìn)汽室 的參數(shù)，都是目前廠家已有的標(biāo)準(zhǔn)配置監(jiān)視參數(shù)，P3壓力為新增加的測(cè)量參數(shù)； 當(dāng)P3大于P 2,則〇2反向且放汽流量Q 3= QP3、V3是漏汽Q 2之前的參數(shù)，此處的V 3 是通過新增加的測(cè)量參數(shù)匕和T 3由水蒸汽性質(zhì)而求出，K的等價(jià)表達(dá)式為
⑷ 離開高壓第一級(jí)的蒸汽焓可通過高壓第1級(jí)的壓力和溫度直接測(cè)量，都是目前廠家已 有的標(biāo)準(zhǔn)配置監(jiān)視參數(shù)；從而再利用公式（3)求解出運(yùn)行狀態(tài)或性能考核試驗(yàn)下過橋汽封 泄漏流量（無放汽）。
3. 如權(quán)利要求1所述的再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法，其特征在于，所 述事故放汽系統(tǒng)包括：泄流管道以及布置在泄流管道上的壓力傳感器、溫度傳感器、流量 計(jì)、危急排放閥、調(diào)節(jié)閥、截止閥，泄流蒸汽排入凝汽器。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種再熱式合缸汽輪機(jī)過橋汽封泄漏量測(cè)量方法，利用連接于汽輪機(jī)高中壓內(nèi)缸位置的過橋汽封中段的事故放汽系統(tǒng)泄流通道，增設(shè)測(cè)溫點(diǎn)、測(cè)壓點(diǎn)、流量計(jì)，打開放汽閥來測(cè)量蒸汽參數(shù)，通過馬丁公式準(zhǔn)確地獲知過橋汽封漏汽流量，從而確保性能考核試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，正確地反映出中壓缸的實(shí)際缸效率及熱耗。
【IPC分類】G01M15-00, G01L3-26
【公開號(hào)】CN104535326
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410837056
【發(fā)明人】陳顯輝, 井芳波, 衛(wèi)棟梁, 王松, 譚銳, 方宇, 李曦濱, 孫永平
【申請(qǐng)人】東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日