汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)第1頁(yè)/共120頁(yè)一、汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)概述

二、試驗(yàn)的儀器儀表及測(cè)量方法

三、試驗(yàn)條件及試驗(yàn)步驟

四、試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算

五、聯(lián)合循環(huán)電站性能測(cè)試簡(jiǎn)介

六、機(jī)組熱力性能分析

第2頁(yè)/共120頁(yè)一、汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)概述第3頁(yè)/共120頁(yè)1.1試驗(yàn)?zāi)康募邦愋托聶C(jī)考核鑒定試驗(yàn) 受各發(fā)電公司、電廠委托對(duì)汽機(jī)制造廠保證值進(jìn)行考核； 針對(duì)進(jìn)口機(jī)組、國(guó)產(chǎn)新品牌、新型式機(jī)組的國(guó)家鑒定。 指標(biāo)：THA工況熱耗率；TRL工況出力；TMCR工況出力等性能診斷試驗(yàn) 測(cè)定額定工況、部分負(fù)荷工況下的熱耗率和煤耗率，評(píng)估經(jīng)濟(jì)性水平，挖掘節(jié)能潛力，確定改進(jìn)的方向。對(duì)比試驗(yàn) 機(jī)組通流部分改造前后對(duì)比試驗(yàn)，機(jī)組通流部分改造后性能考核試驗(yàn)； 機(jī)組大修前后性能試驗(yàn)。運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)冷端優(yōu)化試驗(yàn)；定滑壓參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)。

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試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，測(cè)試方法有差別。 大修前后對(duì)比性試驗(yàn)，測(cè)試內(nèi)容相對(duì)少一些，可按照簡(jiǎn)化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)使用高精度專用儀表測(cè)量，部分測(cè)點(diǎn)使用運(yùn)行表計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)。新機(jī)性能考核試驗(yàn)、機(jī)組通流部分改造性能考核試驗(yàn)、缸效率鑒定試驗(yàn)涉及索賠問(wèn)題，要求嚴(yán)格，多按ASMEPTC6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面性熱力性能試驗(yàn)，需要有完備的測(cè)點(diǎn)，高精度的儀表，試驗(yàn)工作量大，試驗(yàn)精度高。第5頁(yè)/共120頁(yè)1.2 汽輪機(jī)熱力性能指標(biāo)汽輪發(fā)電機(jī)組的熱耗率汽輪發(fā)電機(jī)組的出力汽耗率蒸汽的流量、給水的流量汽輪機(jī)各缸的效率汽輪機(jī)各軸封泄漏量，系統(tǒng)各部分內(nèi)、外漏情況，熱力系統(tǒng)中工質(zhì)在各處的參數(shù)等第6頁(yè)/共120頁(yè)1.3 常用試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)ASMEPTC6國(guó)際電工委員會(huì)IECA，B國(guó)標(biāo)GB8117-2008區(qū)別精度精度最高的試驗(yàn)用最好的儀表HR不確定度全面性試驗(yàn)<0.25%(濕蒸汽<0.37%)簡(jiǎn)化試驗(yàn)<0.34%(濕蒸汽<0.5%)A.與PTC6精度相當(dāng)B.精度差HR不確定度：A：0.3%B：0.9~1.2%第一部分：方法A大型凝汽式汽輪機(jī)高準(zhǔn)確度試驗(yàn)；第二部分：方法B各種類型和容量的汽輪機(jī)寬準(zhǔn)確度試驗(yàn)；第三部分：方法C改造汽輪機(jī)的熱力性能驗(yàn)證試驗(yàn)；測(cè)量方法雙重重要測(cè)點(diǎn)用最新，精度最高的儀表主流量精度要求高，各種測(cè)量因素，偏差要減少到小于主流量的0.05%高精度儀表，流量測(cè)量采用噴嘴或孔板用傳統(tǒng)儀表，流量測(cè)量同A方法A：等同采用IEC60953-1:1990；方法B：等同采用IEC60953-2:1990；第7頁(yè)/共120頁(yè)

除此之外，還有：德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)，英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)等。

這些標(biāo)準(zhǔn)也偶有使用，多為涉及外方供貨的項(xiàng)目。第8頁(yè)/共120頁(yè)第9頁(yè)/共120頁(yè)ASMEPTC6簡(jiǎn)介目的該規(guī)程提供精確的汽輪機(jī)性能試驗(yàn)方法。用精密的儀器和最好的測(cè)試技術(shù)來(lái)確定機(jī)組的性能。在試驗(yàn)的準(zhǔn)備階段和進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，各方都必須努力盡可能與本規(guī)程保持一致，以確保達(dá)到最低的不確定度。范圍

ASME規(guī)程用于主蒸汽具有較大過(guò)熱度的過(guò)熱蒸汽或者是主要在濕蒸汽區(qū)的試驗(yàn)。并確定以下性能：熱耗率發(fā)電機(jī)輸出功率蒸汽流量汽耗率給水流量本課程中若未做專門(mén)說(shuō)明，涉及的規(guī)程規(guī)定，皆為ASMEPTC6中相應(yīng)內(nèi)容。美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)認(rèn)為：用ASME性能試驗(yàn)規(guī)程會(huì)得出與最先進(jìn)的工程技術(shù)相一致的，精度等級(jí)最高的結(jié)果第10頁(yè)/共120頁(yè)1.4汽輪機(jī)性能試驗(yàn)的兩種方法全面性試驗(yàn)要對(duì)熱力系統(tǒng)全面測(cè)試和計(jì)算，以提供汽輪機(jī)高、中、低壓缸全面情況，并能夠得出具有最小不確定度的結(jié)果。簡(jiǎn)化試驗(yàn)用少量的測(cè)量值而大量使用修正曲線進(jìn)行修正計(jì)算，節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用，但不確定度略有增大。第11頁(yè)/共120頁(yè)1.5 試驗(yàn)的組織和實(shí)施第一階段：前期準(zhǔn)備收集資料確定測(cè)點(diǎn)方案、編制試驗(yàn)大綱隨項(xiàng)目進(jìn)度設(shè)計(jì)、安裝試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)四大管道測(cè)點(diǎn)中低壓管道測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)工作是試驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。第12頁(yè)/共120頁(yè)第二階段：試驗(yàn)條件確認(rèn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查、摸底現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)正式試驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析提前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，并安排消缺是極為必要的。第13頁(yè)/共120頁(yè)第三階段：計(jì)算分析，得出結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算分析編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告 好的報(bào)告應(yīng)當(dāng)有結(jié)果，也有分析。第14頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)報(bào)告包括的內(nèi)容前言技術(shù)規(guī)范及保證值試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)工況試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及基準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)及儀器儀表試驗(yàn)概況數(shù)據(jù)處理及計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果及分析結(jié)論附件第15頁(yè)/共120頁(yè)二、試驗(yàn)的儀器儀表及測(cè)量方法第16頁(yè)/共120頁(yè)2.1 試驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)布置全面試驗(yàn)：主要測(cè)點(diǎn)有發(fā)電機(jī)電功率，主蒸汽壓力和溫度，高壓缸排汽壓力和溫度，熱再熱蒸汽壓力和溫度，最終給水溫度，中壓缸排汽壓力，低壓缸進(jìn)汽壓力和溫度，低壓缸排汽壓力，各加熱器進(jìn)汽壓力和溫度，各加熱器進(jìn)、出水溫度和疏水溫度，主凝結(jié)水流量，再熱減溫水流量，小汽輪機(jī)進(jìn)汽流量和其他輔助流量等。第17頁(yè)/共120頁(yè)簡(jiǎn)化試驗(yàn)： 與全面試驗(yàn)相比，取消了低壓加熱器的測(cè)點(diǎn)。 如果使用給水流量做為主流量，則測(cè)點(diǎn)更少，除氧器和部分高加的一些測(cè)點(diǎn)也可以取消。第18頁(yè)/共120頁(yè)對(duì)于主要試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的說(shuō)明對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大的重要測(cè)點(diǎn)，如主蒸汽、高壓缸排汽、熱再熱蒸汽、低壓缸進(jìn)汽、最終給水、除氧器出水溫度及低壓缸排汽壓力等采用多重測(cè)點(diǎn)布置。

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果起關(guān)鍵作用的數(shù)據(jù)，其測(cè)量應(yīng)盡可能使用雙重儀器。與使用單個(gè)儀器相比，取兩個(gè)儀器測(cè)量結(jié)果的平均值可使測(cè)量不確定度大幅下降。

主流量測(cè)量：采用ASMEPTC6標(biāo)準(zhǔn)推薦的低β值喉部取壓長(zhǎng)徑式流量噴嘴測(cè)量主凝結(jié)水流量，該噴嘴按ASMEPTC6標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)合格，流量測(cè)量管段安裝于低加出口至除氧器入口之間的凝結(jié)水管道上，流量差壓由兩組取壓孔雙重取壓。輔助流量測(cè)量：A、B小汽機(jī)進(jìn)汽流量，A、B汽動(dòng)給水泵中間抽頭流量，部分軸封泄漏量等輔助流量采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板進(jìn)行測(cè)量。低壓缸排汽壓力測(cè)量：排汽壓力采用ASME試驗(yàn)規(guī)程推薦的網(wǎng)籠式探頭進(jìn)行測(cè)量，網(wǎng)籠式探頭布置于凝汽器與排汽缸接口的喉部，每一排汽通道的探頭個(gè)數(shù)不少于2個(gè)，但也不多于8個(gè)，應(yīng)分步于整個(gè)排汽通道截面且盡可能處于每一等分面積的中心。第19頁(yè)/共120頁(yè)600MW超臨界機(jī)組測(cè)點(diǎn)布置示例第20頁(yè)/共120頁(yè)1000MW超超臨界機(jī)組測(cè)點(diǎn)布置示例第21頁(yè)/共120頁(yè)2.2 試驗(yàn)的儀器儀表電功率測(cè)量：采用精度不低于0.1級(jí)的數(shù)字功率表測(cè)量發(fā)電機(jī)功率。功率表輸出信號(hào)送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)采集，記錄功率、功率因數(shù)、頻率、各相電壓、電流等參數(shù)。壓力測(cè)量：采用精度不低于0.1級(jí)的絕對(duì)壓力變送器或表壓變送器測(cè)量，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的儀表校驗(yàn)值、大氣壓力、儀表位差等修正。流量差壓測(cè)量：采用精度不低于0.1級(jí)的差壓變送器測(cè)量，測(cè)量值經(jīng)儀表校驗(yàn)值修正。溫度測(cè)量：采用I級(jí)精度熱電偶及A級(jí)精度鉑電阻測(cè)量；熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線為精密級(jí)導(dǎo)線，冷端在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。測(cè)量值經(jīng)儀表校驗(yàn)值修正。數(shù)據(jù)采集：示例：英國(guó)施倫伯杰公司生產(chǎn)的0.02級(jí)IMP分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，配備便攜式計(jì)算機(jī)，自動(dòng)記錄壓力、差壓、溫度等測(cè)量值，并進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)修正處理。儲(chǔ)水箱水位變化量的測(cè)量：除氧器水箱、凝汽器熱井等系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)水容器水位變化用就地水位計(jì)人工讀數(shù)，或從DCS中讀數(shù)，試驗(yàn)前需要對(duì)DCS讀數(shù)進(jìn)行核對(duì)。水位計(jì)標(biāo)尺最小刻度為毫米。系統(tǒng)內(nèi)明漏量測(cè)量：漏出和漏入熱力系統(tǒng)的無(wú)法隔離的明漏量，如凝結(jié)水泵和給水泵的盤(pán)根泄漏量等，由試驗(yàn)人員采用容積法使用量筒和秒表測(cè)量。第22頁(yè)/共120頁(yè)IMP分散式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖第23頁(yè)/共120頁(yè)凝結(jié)水、給水流量測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)量主流量對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，對(duì)于機(jī)組性能的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)也有重要意義。ASMEPTC6推薦使用低β值喉部取壓噴嘴，并對(duì)這種測(cè)量裝置進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。這種噴嘴的β值(β＝d/D，d為流量噴嘴喉部直徑，D為管道內(nèi)徑)必須在0.25和0.50之間；流量管段應(yīng)予以校驗(yàn)，流量管段由主元件和上下游管段組成，上游直管段長(zhǎng)度最少為20倍管徑，包括在節(jié)流件上游至少16倍管徑處安裝的整流器。第24頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴帶板式整流器的流量管段

第25頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴喉部取壓流量噴嘴第26頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴整流器推薦選用由具有不均勻分布孔的多孔板式或管束式低壓損整流器。整流器應(yīng)采取可靠的方式牢固地固定在管道內(nèi)。具有不均勻分布孔的多孔板式或管束式整流器第27頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴：組裝與安裝噴嘴流量管段的組裝方式，有法蘭組裝的，也有焊接組裝的?；镜目紤]是，必須確保在工作條件下，流量管段嚴(yán)密性良好，絕對(duì)不可以有泄漏現(xiàn)象；并且要能夠較為方便地對(duì)噴嘴進(jìn)行檢查，尤其是對(duì)噴嘴內(nèi)表面的檢查。對(duì)于用于壓力相對(duì)較低的場(chǎng)合，例如用于測(cè)量凝結(jié)水流量、低壓給水流量，流量管段的組裝常采用法蘭連接方式。當(dāng)用于壓力相對(duì)較高的場(chǎng)合，例如用于測(cè)量高壓給水流量，流量元件安裝在給水泵的下游，要承受高壓，其法蘭的設(shè)計(jì)必須滿足相應(yīng)規(guī)程的要求，確保安全和嚴(yán)密。為了避免通常啟動(dòng)前沖管對(duì)噴嘴造成的損壞，規(guī)程建議流量管段在沖管后安裝。第28頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴：校驗(yàn)低β值喉部取壓噴嘴的校驗(yàn)對(duì)于使用該裝置進(jìn)行測(cè)量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。需要對(duì)噴嘴及其前后直管段（包括整流器）進(jìn)行整體校驗(yàn)。校驗(yàn)需要在認(rèn)可的設(shè)施上進(jìn)行，且與現(xiàn)場(chǎng)噴嘴安裝情況相似。同樣，雷諾數(shù)、水溫和其它流動(dòng)條件應(yīng)盡可能接近試驗(yàn)條件。校驗(yàn)最好至少包含20個(gè)覆蓋大的雷諾數(shù)變化范圍的點(diǎn)。所有四組取壓孔都應(yīng)予以校驗(yàn)。通過(guò)校驗(yàn)，對(duì)做為精密測(cè)量元件的噴嘴流量管段的設(shè)計(jì)制造水平進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了相應(yīng)的系數(shù)，將用于該噴嘴的流量計(jì)算。規(guī)程中詳細(xì)給出了評(píng)價(jià)噴嘴的判據(jù)，以及由校驗(yàn)數(shù)據(jù)求得判據(jù)中相應(yīng)系數(shù)的方法。當(dāng)規(guī)程中列出的判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)都能得到滿足時(shí)，就認(rèn)為噴嘴的檢驗(yàn)是滿意的。第29頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴：安裝方向PTC6規(guī)程建議流量測(cè)量管段水平安裝，但也不禁止豎直安裝。受現(xiàn)場(chǎng)管道布置條件的限制，有時(shí)需要豎直安裝流量管段。當(dāng)豎直安裝時(shí)，噴嘴上、下游取壓孔不在同一水平面上，那么因管內(nèi)和傳壓管內(nèi)水的密度不同而造成的對(duì)差壓測(cè)量值的影響，必須予以修正。第30頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴：取壓孔選取和安裝位置低β值喉部取壓噴嘴通常加工四組取壓口，相鄰兩組取壓孔周向相隔90°。水平管道流量測(cè)量元件的取壓孔位置

應(yīng)根據(jù)各組取壓孔的校驗(yàn)結(jié)果，選用最滿足評(píng)價(jià)噴嘴的判據(jù)要求，和最符合上圖所示規(guī)則的2組取壓孔。第31頁(yè)/共120頁(yè)低β值喉部取壓噴嘴：精度使用滿足規(guī)程要求的經(jīng)過(guò)校驗(yàn)的流量測(cè)量管段，測(cè)量凝結(jié)水流量或給水流量，其測(cè)量基本不確定度為0.15%～0.25%。第32頁(yè)/共120頁(yè)主流量測(cè)量示例：1000MW機(jī)組性能考核試驗(yàn)，兩支ASMEPTC6標(biāo)準(zhǔn)推薦的高精度喉部取壓長(zhǎng)徑流量噴嘴，測(cè)量主凝結(jié)水流量。兩支噴嘴并行水平安裝。第33頁(yè)/共120頁(yè)電站中安裝的其它測(cè)量元件在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的元件中，如不能采用低β值喉部取壓噴嘴，那么推薦使用標(biāo)準(zhǔn)流量孔板，因?yàn)檫@種節(jié)流裝置的流出系數(shù)的不確定度相對(duì)較小，其流出系數(shù)C值的百分率不確定度δC/C為：當(dāng)β≤0.60時(shí)，為±0.6%；當(dāng)0.60＜β≤0.75時(shí)，為±β%。兩種標(biāo)準(zhǔn)噴嘴中，可以考慮使用ISA1932，其流出系數(shù)C值的百分率不確定度等于：δC/C=±0.8%（當(dāng)β≤0.60時(shí)）；δC/C=±(2β-0.4)%（當(dāng)β＞0.60時(shí)）。不推薦使用長(zhǎng)徑噴嘴，這種節(jié)流裝置的流出系數(shù)的不確定度較其他幾種測(cè)量裝置高出很多，對(duì)β在0.20到0.80之間的所有值，流出系數(shù)C值的百分率不確定度δC/C=±2.0%。電站給水流量測(cè)量的永久儀表，有時(shí)會(huì)采用長(zhǎng)徑噴嘴，其準(zhǔn)確性是較差的，在用于試驗(yàn)的元件的選擇上，應(yīng)避免使用此類元件。。第34頁(yè)/共120頁(yè)流量基本計(jì)算式

式中，qm——質(zhì)量流量，kg/s；C——孔板或噴嘴流出系數(shù)；1——流體的膨脹系數(shù)；d——工作條件下節(jié)流件的節(jié)流孔或喉部直徑，m；p——孔板或噴嘴差壓，Pa；ρ1——工作條件下介質(zhì)的密度，kg/m3；β——工作條件下節(jié)流件的節(jié)流孔或喉部直徑與管道內(nèi)徑之比。第35頁(yè)/共120頁(yè)應(yīng)注意的問(wèn)題針對(duì)不同型式的節(jié)流裝置，流出系數(shù)C值和膨脹系數(shù)1有相應(yīng)的計(jì)算公式。對(duì)于經(jīng)過(guò)校驗(yàn)的低β值喉部取壓噴嘴，公式中的C值應(yīng)根據(jù)校驗(yàn)得到的Cx計(jì)算得到。公式中的差壓使用差壓變送器測(cè)量，密度根據(jù)介質(zhì)的壓力、溫度使用水蒸汽性質(zhì)表確定，需根據(jù)介質(zhì)溫度和材質(zhì)線膨脹系數(shù)計(jì)算得到工作條件下的d和D值，求得工作條件下的β值。必須實(shí)測(cè)介質(zhì)的壓力、溫度。壓力使用壓力變送器測(cè)量，溫度使用熱電偶或熱電阻測(cè)量，每一流量測(cè)量都應(yīng)配有相應(yīng)的壓力、溫度測(cè)點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)中的流量計(jì)算多是根據(jù)流量與差壓的設(shè)計(jì)值，將實(shí)測(cè)差壓開(kāi)方后與流量按照線性關(guān)系對(duì)應(yīng)，并對(duì)一些流量考慮相應(yīng)的溫度、壓力補(bǔ)償（修正）。這種流量計(jì)算方法是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，必須注意。?yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄖ荒苁菄?yán)格按照規(guī)程中的公式進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)實(shí)測(cè)介質(zhì)壓力、溫度計(jì)算密度、動(dòng)力粘度，計(jì)算各系數(shù)，最終求得流量。除文丘里管外，C值與雷諾數(shù)ReD有關(guān)，而ReD本身與qm有關(guān)。在這種情況下，最終結(jié)果需通過(guò)迭代計(jì)算求得。第36頁(yè)/共120頁(yè)新型的流量測(cè)量裝置：科氏質(zhì)量流量計(jì)科氏質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理基于科里奧利力的概念及其相關(guān)原理?？评飱W利力（Coriolisforce）簡(jiǎn)稱為科氏力，是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移的一種描述。質(zhì)量流量計(jì)讓被測(cè)量的流體通過(guò)一個(gè)振動(dòng)中的測(cè)量管，流體在管道中的流動(dòng)相當(dāng)于直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)量管的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)角速度，由于振動(dòng)是受到外加電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，有著固定的頻率，因而流體在管道中受到的科里奧利力僅與其質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，而質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度即流速的乘積就是需要測(cè)量的質(zhì)量流量，因而通過(guò)測(cè)量流體在管道中受到的科里奧利力，便可以測(cè)量其質(zhì)量流量。目前很多儀器制造商都生產(chǎn)科氏質(zhì)量流量計(jì)，精度水平也有差別，常見(jiàn)的精度在±0.1%～±0.2%量程范圍，某些先進(jìn)的科氏質(zhì)量流量計(jì)可以達(dá)到±0.05%精度。第37頁(yè)/共120頁(yè)新型的流量測(cè)量裝置：科氏質(zhì)量流量計(jì)第38頁(yè)/共120頁(yè)其它流量測(cè)量裝置超聲波流量計(jì)第39頁(yè)/共120頁(yè)測(cè)點(diǎn)安裝的要求壓力 對(duì)于低于大氣壓力的壓力的測(cè)量，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的上方。溫度用于確定焓值的溫度測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)盡可能靠近對(duì)應(yīng)壓力測(cè)點(diǎn)。溫度套管應(yīng)安裝在壓力測(cè)點(diǎn)取壓孔的下游，或者，若在上游，則不能在同一縱向平面內(nèi)。元件的固定流量

ASME低β值喉部取壓噴嘴的安裝 孔板安裝

第40頁(yè)/共120頁(yè)儀表的校驗(yàn)用于試驗(yàn)的測(cè)量?jī)x器應(yīng)精確和可靠，對(duì)儀表進(jìn)行校驗(yàn)是確保測(cè)量精確性和可靠性的必要措施。所有試驗(yàn)儀表均需經(jīng)過(guò)法定計(jì)量部門(mén)或法定計(jì)量傳遞部門(mén)校驗(yàn)，并具有有效的合格證書(shū)。第41頁(yè)/共120頁(yè)

何謂校驗(yàn)？ 儀表校驗(yàn)的過(guò)程可定義為：將過(guò)程條件同時(shí)施加于被校驗(yàn)儀表和參考標(biāo)準(zhǔn)，從被校驗(yàn)儀表和參考標(biāo)準(zhǔn)讀取示值，將被校驗(yàn)儀表的輸出調(diào)整到參考標(biāo)準(zhǔn)。 另一種情形，則是將被校驗(yàn)儀表和參考標(biāo)準(zhǔn)的偏差記錄下來(lái)，并應(yīng)用于被校驗(yàn)儀表的示值，也就是對(duì)被校驗(yàn)儀表的測(cè)量輸出進(jìn)行儀表校驗(yàn)值修正。對(duì)試驗(yàn)儀表進(jìn)行校驗(yàn)的目的：一方面是對(duì)儀表精度級(jí)別的檢查和確認(rèn)；另一方面通過(guò)校驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，可用于對(duì)測(cè)量值進(jìn)行儀表校驗(yàn)值修正，從而提高測(cè)量的精確性。第42頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)前應(yīng)校驗(yàn)的儀表，通常包括：用于溫度測(cè)量的熱電偶、熱電阻；用于壓力測(cè)量的表壓變送器和絕壓變送器；用于流量差壓測(cè)量的差壓變送器；用于電功率測(cè)量的數(shù)字功率表；用于凝結(jié)水或給水流量測(cè)量的低β值喉部取壓長(zhǎng)徑噴嘴等。第43頁(yè)/共120頁(yè)關(guān)于試驗(yàn)專用儀表與運(yùn)行表計(jì)概念：試驗(yàn)專用儀表，或稱臨時(shí)儀表，使用專用測(cè)量系統(tǒng)；運(yùn)行表計(jì)，或稱永久儀表、電站儀表，數(shù)據(jù)取自DCS、DAS、DEH等系統(tǒng)二者的差別儀表本身精度上的差別。儀表的校驗(yàn)級(jí)別的差別。儀表校驗(yàn)值應(yīng)用上的差別。其它測(cè)試環(huán)節(jié)上的差別。 流量的計(jì)算； 數(shù)據(jù)記錄的精度。 即使是大修前后常規(guī)的性能測(cè)試，為了求得試驗(yàn)測(cè)量的高準(zhǔn)確性，對(duì)于重要參數(shù)的測(cè)量，也應(yīng)盡可能使用試驗(yàn)專用儀表。永久儀表的測(cè)量系統(tǒng)足以滿足設(shè)備運(yùn)行控制系統(tǒng)的要求，但不一定能滿足性能試驗(yàn)測(cè)量不確定度的要求。第44頁(yè)/共120頁(yè)三、試驗(yàn)條件及試驗(yàn)步驟第45頁(yè)/共120頁(yè)3.1試驗(yàn)條件機(jī)組設(shè)備條件系統(tǒng)條件運(yùn)行條件儀表?xiàng)l件第46頁(yè)/共120頁(yè)機(jī)組設(shè)備條件汽輪機(jī)、鍋爐及輔助設(shè)備運(yùn)行正常、穩(wěn)定、無(wú)異常泄漏軸封系統(tǒng)運(yùn)行良好真空系統(tǒng)嚴(yán)密性符合要求高壓主汽調(diào)節(jié)閥能夠調(diào)整到試驗(yàn)規(guī)定的閥位上，并且在試驗(yàn)時(shí)保持閥位穩(wěn)定，以確保閥點(diǎn)基準(zhǔn)試驗(yàn)工況的實(shí)現(xiàn)。第47頁(yè)/共120頁(yè)系統(tǒng)條件試驗(yàn)熱力系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)熱平衡圖所規(guī)定的熱力循環(huán)運(yùn)行并保持穩(wěn)定；機(jī)組汽水系統(tǒng)保持為嚴(yán)格單元制運(yùn)行?；?zé)嵯到y(tǒng)與設(shè)計(jì)一致，各段抽汽正常投入，各加熱器疏水方式與設(shè)計(jì)熱平衡圖一致系統(tǒng)隔離符合試驗(yàn)要求。管道、閥門(mén)無(wú)異常泄漏，系統(tǒng)不明泄漏量要求不超過(guò)滿負(fù)荷時(shí)主蒸汽流量的0.1%。

系統(tǒng)不明泄漏量的大小，可以反映出進(jìn)、出熱力循環(huán)的泄漏的程度。第48頁(yè)/共120頁(yè)運(yùn)行條件汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)盡可能調(diào)整到設(shè)計(jì)值并保持穩(wěn)定，以減少對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的修正。其平均值偏差及波動(dòng)值不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的范圍試驗(yàn)期間停止補(bǔ)水，凝汽器熱井水位、除氧器水箱水位維持恒定或穩(wěn)定變化，無(wú)大的波動(dòng)。對(duì)于使用凝結(jié)水做為主流量的試驗(yàn)，試驗(yàn)期間應(yīng)嚴(yán)格控制主凝結(jié)水流量的波動(dòng)。各加熱器水位正常、穩(wěn)定不投或盡量少投再熱器減溫水，如果必須投減溫水，則應(yīng)保持減溫水在試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定。發(fā)電機(jī)氫壓、氫純度、功率因數(shù)等調(diào)整在額定值附近。第49頁(yè)/共120頁(yè)水位的變化趨勢(shì)第50頁(yè)/共120頁(yè)運(yùn)行參數(shù)允許偏差和允許波動(dòng)運(yùn)行參數(shù)試驗(yàn)工況平均值與設(shè)計(jì)工況的允許偏差單個(gè)測(cè)量值與平均值之間的最大允許波動(dòng)主蒸汽壓力±3%±0.25%主蒸汽溫度±16℃±4℃再熱蒸汽壓降±50%/再熱蒸汽溫度±16℃±4℃排汽壓力±2.5%±1.0%抽汽壓力±5%/抽汽流量±5%/最終給水溫度±6℃/電功率/±0.25%功率因數(shù)/±1.0%轉(zhuǎn)速±5%±0.25%第51頁(yè)/共120頁(yè)儀表?xiàng)l件所有試驗(yàn)儀表校驗(yàn)合格，工作正常測(cè)試系統(tǒng)安裝及接線正確數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置正確，數(shù)據(jù)采集正常DCS數(shù)據(jù)記錄正常第52頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)的時(shí)間

驗(yàn)收性試驗(yàn)應(yīng)盡可能早，最好在汽輪機(jī)首次帶負(fù)荷運(yùn)行后的8周內(nèi)進(jìn)行。以確保機(jī)組沒(méi)有結(jié)垢和損壞等對(duì)過(guò)熱區(qū)的汽輪機(jī)將初次啟動(dòng)后立即進(jìn)行的焓降效率試驗(yàn)與驗(yàn)收試驗(yàn)前再次進(jìn)行的焓降效率試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。第53頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)的次數(shù)至少應(yīng)在閥門(mén)全開(kāi)和兩個(gè)部分負(fù)荷工況點(diǎn)做重復(fù)試驗(yàn)，在同一運(yùn)行工況的重復(fù)試驗(yàn)，會(huì)減小不確定度中的隨機(jī)誤差，部分負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在閥點(diǎn)進(jìn)行，以保證重復(fù)性試驗(yàn)?zāi)軌蛟谙嗤臈l件下進(jìn)行。一組試驗(yàn)應(yīng)從同一閥點(diǎn)開(kāi)始并結(jié)束，最好選閥門(mén)全開(kāi)工況（VWO）開(kāi)始并結(jié)束不能在不改變閥門(mén)位置和不破壞隔離的情況下連續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。在負(fù)荷變化期間可補(bǔ)水、排污，負(fù)荷變化至少在15％以上同一工況點(diǎn)的兩次試驗(yàn)，其修正后的熱耗率相差應(yīng)在0.25％以內(nèi)。超過(guò)0.25％，需進(jìn)行附加試驗(yàn)。若仍沒(méi)有兩個(gè)差異小于0.25％的，應(yīng)仔細(xì)檢查試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)方法以便做出下一步?jīng)Q定，在繼續(xù)試驗(yàn)前必須找到原因并消除。第54頁(yè)/共120頁(yè)觀測(cè)頻率和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間觀測(cè)頻率

規(guī)程規(guī)定：對(duì)于熱耗率試驗(yàn)，從指示儀表觀測(cè)讀數(shù)取的功率值和主流量的差壓值，其讀數(shù)間隔不得大于1分鐘。其它重要讀數(shù)間隔不得大于5分鐘。累計(jì)式表計(jì)和水位的讀數(shù)間隔不大于10分鐘。 實(shí)際應(yīng)用：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄頻率為20秒一次。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間在每一負(fù)荷點(diǎn)至少應(yīng)做持續(xù)2小時(shí)的穩(wěn)定工況試驗(yàn)。盡管采用高速采集系統(tǒng)后，較短的穩(wěn)定時(shí)間也可滿足試驗(yàn)要求，但為了驗(yàn)證系統(tǒng)隔離情況，規(guī)程推薦試驗(yàn)至少2小時(shí)。有效的讀數(shù)次數(shù)讀數(shù)平均分散度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的不確定度影響不大于0.05％時(shí)所要求的讀數(shù)次數(shù)。第55頁(yè)/共120頁(yè)預(yù)備性試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)備性試驗(yàn)的目的是：確定設(shè)備的狀態(tài)是否具備試驗(yàn)條件；確定試驗(yàn)工況偏離規(guī)定工況時(shí)的修正確認(rèn)系統(tǒng)隔離檢查所有儀器培訓(xùn)試驗(yàn)人員第56頁(yè)/共120頁(yè)主要試驗(yàn)工況 THA工況試驗(yàn) TRL工況試驗(yàn) TMCR工況試驗(yàn) VWO工況試驗(yàn) 高加全切工況試驗(yàn) 凝汽器單側(cè)運(yùn)行工況試驗(yàn) 高中壓缸合缸機(jī)組：高中壓缸間汽封漏汽量測(cè)定試驗(yàn)（變汽溫試驗(yàn)） 部分負(fù)荷工況試驗(yàn)第57頁(yè)/共120頁(yè)3.2試驗(yàn)步驟

性能試驗(yàn)按照以下程序進(jìn)行：按照系統(tǒng)隔離清單進(jìn)行系統(tǒng)隔離操作并檢查確認(rèn)，使系統(tǒng)符合試驗(yàn)要求。試驗(yàn)開(kāi)始前，將除氧器水箱、凝汽器熱井補(bǔ)水至較高水位，以維持試驗(yàn)進(jìn)行中不向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)水。退出AGC、一次調(diào)頻。調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，使之盡可能達(dá)到設(shè)計(jì)值，并維持參數(shù)穩(wěn)定，偏差及波動(dòng)值符合試驗(yàn)規(guī)程要求。對(duì)于閥點(diǎn)基準(zhǔn)試驗(yàn)工況需調(diào)整高壓主汽調(diào)節(jié)閥至試驗(yàn)要求的閥位，并維持閥位不變。機(jī)組設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行足夠時(shí)間（一般是半小時(shí)至一小時(shí)）。再次檢查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及一、二次儀表，確認(rèn)工作正常，試驗(yàn)記錄人員進(jìn)入指定位置。試驗(yàn)各方代表會(huì)簽，確認(rèn)試驗(yàn)工況滿足要求。按規(guī)定時(shí)間統(tǒng)一開(kāi)始試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和記錄。試驗(yàn)結(jié)束，由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人匯總試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)及人工記錄數(shù)據(jù)，確認(rèn)有效，試驗(yàn)各方代表會(huì)簽。在試驗(yàn)進(jìn)行期間，如發(fā)生任何危及機(jī)組安全運(yùn)行的情況，運(yùn)行人員應(yīng)按電廠運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行有關(guān)操作，試驗(yàn)立即停止。第58頁(yè)/共120頁(yè)3.3系統(tǒng)的隔離

系統(tǒng)隔離的優(yōu)劣對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性有著非常重大的影響，應(yīng)特別予以重視，仔細(xì)隔離和嚴(yán)格檢查。。 系統(tǒng)隔離對(duì)全面試驗(yàn)和簡(jiǎn)化試驗(yàn)同等重要。如可能應(yīng)將系統(tǒng)內(nèi)外部的漏流量盡量隔離以消除測(cè)量誤差。任何與設(shè)計(jì)所規(guī)定的熱力循環(huán)無(wú)關(guān)的其他系統(tǒng)及進(jìn)出流量都必需進(jìn)行隔離，對(duì)在試驗(yàn)中無(wú)法隔離的流量應(yīng)能夠有辦法進(jìn)行測(cè)量。 以下是典型的試驗(yàn)時(shí)必須隔離的系統(tǒng)和流量：主蒸汽、再熱汽、抽汽系統(tǒng)各管道、閥門(mén)疏水主、再熱蒸汽的高、低壓旁路及旁路減溫水加熱器危急疏水各加熱器殼側(cè)放水、放氣，水側(cè)放水、放氣水和蒸汽取樣除氧器放水、溢流，及與其它機(jī)組連接的抽汽補(bǔ)水鍋爐連排、定排、吹灰、疏水第59頁(yè)/共120頁(yè)系統(tǒng)隔離

試驗(yàn)前由試驗(yàn)負(fù)責(zé)單位根據(jù)機(jī)組運(yùn)行熱力系統(tǒng)擬定《系統(tǒng)隔離清單》，提交電廠審核批準(zhǔn)后實(shí)施。 電廠運(yùn)行人員須熟悉《系統(tǒng)隔離清單》中需進(jìn)行隔離操作的閥門(mén)的名稱、編號(hào)及所在位置，并根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況將要隔離的閥門(mén)分為三類：

A類是機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)可以長(zhǎng)期隔離的閥門(mén)（如管道、閥門(mén)的疏水等）；

B類是試驗(yàn)期間（通常5-7天）可以短期隔離的閥門(mén)；

C類是試驗(yàn)前必須隔離，但試驗(yàn)后要立即恢復(fù)的閥門(mén)（如補(bǔ)水等）。試驗(yàn)前可分期、分批進(jìn)行隔離操作。

通常大多數(shù)需隔離的閥門(mén)屬于A類和B類，這些閥門(mén)的隔離操作和檢查工作量相當(dāng)大，應(yīng)在試驗(yàn)前幾天就開(kāi)始進(jìn)行。第60頁(yè)/共120頁(yè)系統(tǒng)隔離

在機(jī)組停機(jī)前進(jìn)行一次詳細(xì)的機(jī)組運(yùn)行狀況調(diào)研和系統(tǒng)流量平衡試驗(yàn)，檢查和分析機(jī)組主、輔設(shè)備，運(yùn)行參數(shù)和熱力系統(tǒng)等是否滿足試驗(yàn)要求，特別是熱力系統(tǒng)閥門(mén)泄漏和不明漏泄量的情況，提出詳細(xì)的系統(tǒng)、閥門(mén)消缺清單和主輔設(shè)備消缺清單，在停機(jī)期間安排檢修。第61頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)準(zhǔn)備階段需要重點(diǎn)檢查的閥門(mén)1.對(duì)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性水平有重大影響的閥門(mén)： 高壓旁路閥（檢查閥后溫度）； 低壓旁路閥（檢查閥后溫度）； 高壓加熱器旁路閥； 主汽、熱再熱蒸汽管道疏水、閥門(mén)疏水； 冷再熱蒸汽管道疏水； 抽汽管道疏水； 高、低加危急疏水；應(yīng)確保各疏水?dāng)U容器、疏水集管不需要噴減溫水就能保持正常的溫度。2.對(duì)凝結(jié)水流量測(cè)量有重大影響的閥門(mén) 性能考核試驗(yàn)，若ASME凝結(jié)水流量噴嘴加裝旁路安裝，旁路對(duì)應(yīng)主路上加裝的截止閥（該閥的嚴(yán)密性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，該閥若不嚴(yán)，則加裝高精度ASME流量噴嘴的全部工作失去意義）； 除氧器放水溢流閥及其旁路閥（這些閥若不嚴(yán)，則有部分凝結(jié)水在除氧器與凝汽器之間循環(huán)，增大了凝結(jié)水流量）； 5號(hào)低加出口凝結(jié)水管道放水門(mén)；3.對(duì)系統(tǒng)泄漏率測(cè)量有重大影響的閥門(mén) 凝汽器補(bǔ)水手動(dòng)閥（應(yīng)確保手動(dòng)門(mén)關(guān)閉后，補(bǔ)水被隔斷）。第62頁(yè)/共120頁(yè)系統(tǒng)隔離

試驗(yàn)前電廠運(yùn)行人員進(jìn)行閥門(mén)隔離操作，試驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查并確認(rèn)隔離，所有的隔離操作都應(yīng)當(dāng)有記錄。第63頁(yè)/共120頁(yè)三、試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算第64頁(yè)/共120頁(yè)4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理選取數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄的每一工況相對(duì)穩(wěn)定的一段連續(xù)記錄數(shù)據(jù)（一般為一至兩小時(shí)）求取平均值，作為性能計(jì)算的依據(jù)；

同一參數(shù)多重測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值取算術(shù)平均值；差壓測(cè)量值取測(cè)量值平方根的平均值后的平方；各儲(chǔ)水容器水位變化量根據(jù)容器尺寸、記錄時(shí)間和介質(zhì)密度將其換算成當(dāng)量流量；主凝結(jié)水流量用校驗(yàn)得到的流出系數(shù)計(jì)算。第65頁(yè)/共120頁(yè)4.2 主要試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算系統(tǒng)不明泄漏量的分配主流量的計(jì)算(凝結(jié)水或給水流量)主蒸汽流量的計(jì)算再熱蒸汽流量的計(jì)算熱耗率的計(jì)算汽輪機(jī)缸效率的計(jì)算第66頁(yè)/共120頁(yè)主、再熱蒸汽流量的計(jì)算主蒸汽流量=給水流量-分配到爐側(cè)的系統(tǒng)不明漏量 主蒸汽流量=給水流量+過(guò)熱器減溫水流量-分配到爐側(cè)的系統(tǒng)不明漏量冷再熱蒸汽流量=主蒸汽流量-高壓門(mén)桿漏汽總流量-高壓缸前、后軸封漏汽總量-高壓缸各段抽汽量第67頁(yè)/共120頁(yè)熱耗率的計(jì)算循環(huán)凈吸熱量：蒸汽在鍋爐的總吸熱量出力：發(fā)電機(jī)的輸出功率第68頁(yè)/共120頁(yè)再熱機(jī)組熱耗率計(jì)算的具體公式HR——

試驗(yàn)熱耗率，kJ/kWh；GMS——

主蒸汽流量，t/h；

GHRH——

熱再熱蒸汽流量，t/h；GFFW——最終給水流量，t/h；GCRH——

冷再熱蒸汽流量，t/h；GRHS——再熱器減溫水流量，t/h。h——

各流量對(duì)應(yīng)的焓，kJ/kg；P——

測(cè)量的發(fā)電機(jī)端輸出功率，MW；

第69頁(yè)/共120頁(yè)汽輪機(jī)缸效率、通流效率的計(jì)算hihoh’o對(duì)于過(guò)熱蒸汽h=f(p，t)高、中壓缸進(jìn)出口均為過(guò)熱蒸汽，因此可直接通過(guò)測(cè)量進(jìn)出口的壓力和溫度得出缸效率對(duì)于濕蒸汽h=f(p，x)低壓缸排汽為濕蒸汽，不能直接通過(guò)測(cè)量進(jìn)出口的壓力和溫度得其焓值，還需知道濕度x，x的直接測(cè)量存在較大難度

第70頁(yè)/共120頁(yè)汽輪機(jī)排汽焓的計(jì)算

汽輪機(jī)的排汽焓值需通過(guò)汽輪機(jī)全機(jī)的能量平衡及流量平衡求出。 排汽流量 排汽能量第71頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算過(guò)程用迭代法求最終給水量：高壓加熱器熱平衡計(jì)算、除氧器熱平衡計(jì)算，最終給水流量計(jì)算計(jì)算主蒸汽流量計(jì)算冷、熱再熱蒸汽流量計(jì)算低加進(jìn)汽量（從壓力較高到低逐個(gè)計(jì)算）汽輪機(jī)各級(jí)段流量計(jì)算計(jì)算膨脹線終點(diǎn)焓從再熱蒸汽室及以下幾段抽汽狀態(tài)點(diǎn)（飽和以上有15℃過(guò)熱）到排汽壓力線上估計(jì)的過(guò)程線終點(diǎn)，畫(huà)一光滑曲線，作為估計(jì)的膨脹線終點(diǎn)）對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)測(cè)出力加上電機(jī)損失及固定損失(根據(jù)廠家提供的損失曲線)得出汽輪機(jī)軸功率計(jì)算進(jìn)出汽輪機(jī)的汽量，得到排入冷凝器的流量計(jì)算進(jìn)出汽輪機(jī)的熱量，得到排入冷凝器的熱量計(jì)算得到有用能終點(diǎn)焓(排汽焓)根據(jù)廠家提供的曲線查排汽損失得出膨脹線終點(diǎn)焓計(jì)算高、中、低缸效率、試驗(yàn)熱耗率第72頁(yè)/共120頁(yè)高加部分及給水流量的計(jì)算高加熱平衡->各高加的抽汽量；除氧器熱平衡->除氧器的抽汽量，給水流量；求解聯(lián)立方程，一般采用迭代法求解。第73頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)結(jié)果的修正

通常汽輪機(jī)的所有運(yùn)行參數(shù)不會(huì)都與規(guī)定值（設(shè)計(jì)值）相同，這些偏差會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，因此必須予以修正，以保證在相同的熱力循環(huán)條件下的試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)定值進(jìn)行比較第一類修正（系統(tǒng)修正）熱平衡計(jì)算或查修正曲線第二類修正（參數(shù)修正）查修正曲線老化修正第74頁(yè)/共120頁(yè)系統(tǒng)修正加熱器進(jìn)、出口端差抽汽管道壓損過(guò)熱減溫水流量再熱減溫水流量給水泵和凝結(jié)水泵焓升凝結(jié)水過(guò)冷度系統(tǒng)貯水量變化第75頁(yè)/共120頁(yè)參數(shù)修正主蒸汽壓力主蒸汽溫度再熱蒸汽溫度再熱汽壓損排汽壓力第76頁(yè)/共120頁(yè)一類（系統(tǒng)）修正條件主汽流量等于試驗(yàn)時(shí)的主汽流量系統(tǒng)中任何一點(diǎn)的儲(chǔ)水量不變，無(wú)減溫水，無(wú)補(bǔ)給水無(wú)抽汽管道散熱損失給水泵和凝結(jié)水泵的焓升取其規(guī)定值最低壓力的給水加熱器的進(jìn)水焓值取試驗(yàn)排汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和水焓，減去規(guī)定的過(guò)冷度，加上按規(guī)定循環(huán)加入凝結(jié)水熱量引起的溫升加熱器的端差為規(guī)定值各缸效率保持試驗(yàn)值不變第77頁(yè)/共120頁(yè)一類修正計(jì)算的步驟計(jì)算在規(guī)定的加熱器疏水端差及出口端差，抽汽管道壓損(無(wú)散熱)下的抽汽量(抽汽壓力用試驗(yàn)壓力)用除氧器的飽和溫度加給水泵規(guī)定焓升后的給水溫度作高加進(jìn)水溫度，用進(jìn)水溫和疏水端差來(lái)確定疏水溫度；用實(shí)測(cè)抽汽壓力加上規(guī)定壓損為進(jìn)汽壓力，查飽和溫度，根據(jù)終端差得出出水溫度。根據(jù)加熱器熱平衡求出新的抽汽量計(jì)算通過(guò)汽輪機(jī)各抽汽級(jí)后的蒸汽流量(設(shè)w1)，主汽流量取實(shí)測(cè)值算出各組(即試驗(yàn)值)算出各段新壓力，不得超過(guò)1％，若超過(guò)1％則進(jìn)行第二次計(jì)算第78頁(yè)/共120頁(yè)二類（參數(shù)）修正計(jì)算當(dāng)主蒸汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)、再熱器壓降和排汽壓力偏離額定值時(shí)，需進(jìn)行二類修正計(jì)算修正值由汽輪機(jī)制造廠提供的修正曲線來(lái)確定對(duì)于主蒸汽壓力、溫度偏離規(guī)定值，要對(duì)主蒸汽流量進(jìn)行修正第79頁(yè)/共120頁(yè)關(guān)于老化修正ASMEPTC6規(guī)程規(guī)定新機(jī)的考核試驗(yàn)應(yīng)在機(jī)組首次帶負(fù)荷運(yùn)行后的八周內(nèi)進(jìn)行，如電廠條件限制，不能進(jìn)行試驗(yàn)，可以將試驗(yàn)推遲到首次內(nèi)部大檢查，排除任何影響汽輪機(jī)性能的故障后進(jìn)行。第80頁(yè)/共120頁(yè)老化的概念汽輪機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和狀況對(duì)汽輪機(jī)本體損耗的積累。損耗的形式主要有：蠕變、疲勞、侵蝕和腐蝕。這四種形式產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理都與時(shí)間有關(guān)老化只是純粹由于時(shí)間的推移而導(dǎo)致汽輪機(jī)性能的下降第81頁(yè)/共120頁(yè)對(duì)汽輪機(jī)性能老化的修正方法焓降法德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)ASME標(biāo)準(zhǔn)第82頁(yè)/共120頁(yè)焓降法初次啟動(dòng)后立即進(jìn)行焓降效率試驗(yàn)與正式試驗(yàn)作比較試驗(yàn)需將閥門(mén)全開(kāi)，若汽輪機(jī)在首次啟動(dòng)后不能立即帶滿負(fù)荷，則通過(guò)把主汽壓力降低到調(diào)節(jié)閥全開(kāi)而又不超過(guò)出力限制來(lái)進(jìn)行內(nèi)效率試驗(yàn)通過(guò)焓降試驗(yàn)再利用小偏差法計(jì)算出缸效率變化對(duì)機(jī)組熱耗率影響如上汽300MW機(jī)組ηHP↓1％HR↑0.2065％ηIP↓1％HR↑0.2995％ηLP↓1％HR↑0.4510％

焓降試驗(yàn)雖是個(gè)好辦法，但往往在機(jī)組初次并網(wǎng)時(shí)，沒(méi)有條件進(jìn)行試驗(yàn)。第83頁(yè)/共120頁(yè)德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)月內(nèi)不計(jì)老化5-12個(gè)月0.1%13-24個(gè)月0.06%第84頁(yè)/共120頁(yè)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)2-12個(gè)月12-24個(gè)月第85頁(yè)/共120頁(yè)ASME標(biāo)準(zhǔn)

修正計(jì)算按照ASMEPTC6R-1985中的老化修正曲線及公式進(jìn)行

運(yùn)行N個(gè)月后，熱耗率惡化百分?jǐn)?shù)的估計(jì)值=

其中：MW－汽輪機(jī)功率；

P0－初壓力；

f－對(duì)石化燃料機(jī)組取1.0，對(duì)核電機(jī)組取0.7；

BF－基本系數(shù)，按照機(jī)組投入運(yùn)行的月數(shù)來(lái)查取。第86頁(yè)/共120頁(yè)我院對(duì)老化試驗(yàn)研究的結(jié)果

我院于1991—1993年在福州電廠兩臺(tái)350MW機(jī)組上進(jìn)行了老化試驗(yàn)，結(jié)果表明：機(jī)組大修后，首次啟動(dòng)半年機(jī)組熱耗率相對(duì)升高了0.6％，而在以后運(yùn)行兩年時(shí)間內(nèi)，熱耗只升高0.2—0.3％，正常運(yùn)行情況下，機(jī)組性能老化主要集中于啟動(dòng)后的半年內(nèi)，再往后隨著結(jié)垢及軸封漏汽等內(nèi)部損失的增加而減緩，熱耗升高的幅度也逐漸降低。超過(guò)2年機(jī)組性能老化程度幾乎不再增加。第87頁(yè)/共120頁(yè)實(shí)測(cè)與計(jì)算數(shù)據(jù)舉例時(shí)間實(shí)測(cè)熱耗上升用ASME方法用IEC方法月%%%70.6040.2620.455100.7050.3280.585140.8100.4260.859260.8940.6361.330以福州電廠三菱公司350MW機(jī)為例第88頁(yè)/共120頁(yè)4.3 試驗(yàn)測(cè)量不確定度全面性試驗(yàn)石化燃料再熱循環(huán)機(jī)組：<0.25%

在濕蒸汽區(qū)運(yùn)行的機(jī)組：<0.37%簡(jiǎn)化試驗(yàn)石化燃料再熱循環(huán)機(jī)組：<0.34%

在濕蒸汽區(qū)運(yùn)行的機(jī)組：<0.50%第89頁(yè)/共120頁(yè)影響因素：儀表系統(tǒng)不確定度時(shí)間變化性不確定度空間變化性不確定度第90頁(yè)/共120頁(yè)示例參數(shù)對(duì)熱耗率不確定度的影響θ各參數(shù)測(cè)量不確定度熱耗率分不確定度UHRi(±%)熱耗率分不確定度UHRi的平方儀表系統(tǒng)不確定度UI(±)時(shí)間變化性不確定度Ut(±)空間變化性不確定度Us(±)總不確定度UT單位p主汽壓力0.065%/%0.0840.056

0.101%0.0074.25E-05t主汽溫度0.155%/℃0.3540.126

0.375℃0.0583.39E-03p冷再熱壓力0.033%/%0.0920.068

0.115%0.0041.44E-05t冷再熱溫度0.094%/℃0.3540.096

0.366℃0.0341.17E-03p熱再熱壓力0.050%/%0.0910.071

0.115%0.0063.27E-05t熱再熱溫度0.105%/℃0.3540.163

0.389℃0.0411.68E-03t最終給水溫度0.073%/℃0.3540.028

0.355℃0.0266.79E-04t最后一級(jí)加熱器進(jìn)水溫度0.020%/℃0.3540.027

0.355℃0.0074.81E-05t給水泵出水溫度0.083%/℃0.3540.028

0.355℃0.0308.72E-04t除氧器出水溫度0.125%/℃0.3540.025

0.354℃0.0441.98E-03t主凝水溫度0.212%/℃0.3540.026

0.354℃0.0755.66E-03w主凝水流量1.072%/%0.2680.132

0.299%0.3201.03E-01w汽動(dòng)泵耗汽量0.035%/%0.6930.127

0.705%0.0256.01E-04w減溫水流量0.019%/t/h0.2860.718

0.773t/h0.0142.06E-04p排汽壓力0.089%/%0.0910.0241.7121.712%0.1522.32E-02第一類修正1.000%/%0.0300.000

0.030%0.0309.00E-04w系統(tǒng)隔離1.000%/%0.0130.000

0.013%0.0131.65E-04P發(fā)電機(jī)出力1.000%/%0.2240.054

0.230%0.2305.30E-02Σ

1.96E-01熱耗率測(cè)量總不確定度(±%)

0.443第91頁(yè)/共120頁(yè)4.4 試驗(yàn)結(jié)果的比較閥點(diǎn)基準(zhǔn)法若保證值是以閥點(diǎn)為基準(zhǔn)的，則需通過(guò)各閥點(diǎn)分別給出設(shè)計(jì)和試驗(yàn)出力與熱耗曲線，將兩條曲線進(jìn)行比較，在額定負(fù)荷處讀取兩條曲線的差值，作為比較的結(jié)果。

為了準(zhǔn)確比較大修前后高壓缸效率的變化,應(yīng)盡可能安排閥點(diǎn)工況試驗(yàn)，使用閥點(diǎn)工況下的高壓缸效率用于比較。節(jié)流閥基準(zhǔn)對(duì)于單閥或多閥一致動(dòng)作的機(jī)組，每一試驗(yàn)熱耗與設(shè)計(jì)熱耗的比較都在負(fù)荷為閥門(mén)全開(kāi)點(diǎn)負(fù)荷相同的百分?jǐn)?shù)時(shí)進(jìn)行規(guī)定負(fù)荷基準(zhǔn)經(jīng)修正后的負(fù)荷偏離規(guī)定負(fù)荷不超過(guò)5％。在此范圍內(nèi)，將試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)定負(fù)荷下的保證值加以比較第92頁(yè)/共120頁(yè)五、聯(lián)合循環(huán)電站性能測(cè)試簡(jiǎn)介第93頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定聯(lián)合循環(huán)機(jī)組整體的性能測(cè)定余熱鍋爐性能測(cè)定其它設(shè)備的性能 測(cè)定機(jī)組投產(chǎn)時(shí)的性能，對(duì)供貨商提供的保證值進(jìn)行考核。第94頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)內(nèi)容1.性能考核試驗(yàn)項(xiàng)目1.1聯(lián)合循環(huán)性能試驗(yàn)項(xiàng)目100%負(fù)荷性能保證條件下聯(lián)合循環(huán)輸出功率100%負(fù)荷性能保證條件下聯(lián)合循環(huán)熱耗率第95頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)內(nèi)容1.2余熱鍋爐性能試驗(yàn)項(xiàng)目出力：余熱鍋爐高壓/再熱/低壓蒸汽流量、壓力和溫度設(shè)備出、入口間水汽側(cè)壓力總損失煙氣側(cè)壓力總損失余熱鍋爐高壓過(guò)熱器和再熱器的噴水量第96頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ASMEPTC22PerformanceTestCodeOnGasTurbines美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)《燃?xì)廨啓C(jī)性能試驗(yàn)規(guī)程》ISO2314Gasturbines–AcceptancetestsISO燃?xì)廨啓C(jī)驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程

AMENDMENT1:Acceptancetestsforcombined-cyclepowerplants附件1：聯(lián)合循環(huán)電站驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程ASMEPTC46PerformanceTestCodeOnOverallPlantPerformance美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)《全廠性能試驗(yàn)規(guī)程》ANSI/ASMEPTC4.4《燃機(jī)余熱鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》ASMEPTC6.2《聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)程》

PERFORMANCETESTCODE6.2OnSTEAMTURBINESINCOMBINEDCYCLES第97頁(yè)/共120頁(yè)規(guī)程簡(jiǎn)介試驗(yàn)對(duì)象ASMEPTC22；ISO2314單獨(dú)考核燃?xì)廨啓C(jī)PTC46；ISO2314Amendment1考核整個(gè)聯(lián)合循環(huán)第98頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)條件試驗(yàn)的時(shí)間：供貨合同中的約定；驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)在供應(yīng)商完成調(diào)試后立即進(jìn)行，否則至少應(yīng)在可靠性運(yùn)行開(kāi)始后三個(gè)月內(nèi)進(jìn)行；試驗(yàn)前應(yīng)將燃機(jī)交給制造商進(jìn)行檢查和清潔；如果試驗(yàn)必須推遲進(jìn)行，應(yīng)就老化和臟污的影響達(dá)成協(xié)議。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：進(jìn)入熱穩(wěn)定狀態(tài)后，開(kāi)始性能試驗(yàn)。試驗(yàn)持續(xù)1個(gè)小時(shí)。第99頁(yè)/共120頁(yè)測(cè)點(diǎn)布置圖第100頁(yè)/共120頁(yè)測(cè)點(diǎn)布置圖第101頁(yè)/共120頁(yè)第102頁(yè)/共120頁(yè)第103頁(yè)/共120頁(yè)第104頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算熱耗率計(jì)算

式中：PTGHR(t)：試驗(yàn)條件下的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱耗率[kJ/kWh]QFG(t)：燃料流量[kg/h]LHV(t)：燃料低位熱值[kJ/kg]HF(t)：試驗(yàn)溫度下的燃料熱焓[kJ/kg]PTGPO(t)：試驗(yàn)條件下的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組輸出功率[kW]

第105頁(yè)/共120頁(yè)試驗(yàn)結(jié)果修正燃?xì)廨啓C(jī)性能試驗(yàn)的修正曲線不具有通用性使用制造商提供的性能曲線修正項(xiàng)目大氣溫度大氣壓力大氣濕度發(fā)電機(jī)功率因數(shù)循環(huán)水入口溫度循環(huán)水流量燃料入口溫度燃料成分機(jī)組老化透平轉(zhuǎn)速n第106頁(yè)/共120頁(yè)燃機(jī)試驗(yàn)的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)需要約束和測(cè)量的邊界條件多，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大的影響；只要可能，就盡早進(jìn)行試驗(yàn)；需要將試驗(yàn)條件控制在試驗(yàn)各方同意的范圍之內(nèi)，避免燃?xì)廨啓C(jī)在遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)或規(guī)定條件下運(yùn)行，而不能做出精確的修正；試驗(yàn)前很多工作需要各方協(xié)商完成，并達(dá)成一致，避免不確定度的增加和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)在系統(tǒng)上緊密連接在一起，必須分清各個(gè)系統(tǒng)的邊界，以便考核其各自的性能是否達(dá)到合同上的保證值。應(yīng)該在合同中就邊界做出明確規(guī)定，在測(cè)點(diǎn)布置時(shí)遵循相應(yīng)規(guī)定，避免在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。第107頁(yè)/共120頁(yè)六、機(jī)組熱力性能分析第108頁(yè)/共120頁(yè)6.1 影響汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性的因素第一類（汽輪機(jī)本體）：如高壓缸、中壓缸、低壓缸內(nèi)效率(包括主汽門(mén)、調(diào)門(mén)損失)；軸封漏汽量等的影響。第二類（熱力系統(tǒng)方面的影響）：抽汽回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)出口端差、抽汽管道壓損、給水泵小汽輪機(jī)效率(小汽機(jī)進(jìn)汽量)、給水泵焓升(給水泵效率)、凝結(jié)水泵焓升、過(guò)熱器、再熱器減溫水量、補(bǔ)水量、各容器水位變化、凝汽器過(guò)冷度、熱力系統(tǒng)中汽水泄漏、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)、發(fā)電機(jī)氫壓等偏離設(shè)計(jì)值而產(chǎn)生的影響。第三類（運(yùn)行參數(shù)的影響）：如主蒸汽溫度、主蒸汽壓力，再熱器壓損、再熱蒸汽溫度、汽輪機(jī)背壓等偏離額定值而產(chǎn)生的影響。第109頁(yè)/共120頁(yè)6.2分析計(jì)算的方法缸效率的影響：小偏差法，制造廠數(shù)據(jù)或曲線等效熱降法熱力性能計(jì)算程序熱力特性書(shū)：熱平衡圖，修正曲線等第110頁(yè)/共120頁(yè)缸效率變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響的分析方法機(jī)組類型ηH與HR變化關(guān)系ηI與HR變化關(guān)系ηL與HR變化關(guān)系國(guó)產(chǎn)125MW0.16500.35930.3148國(guó)產(chǎn)200MW0.17690.35200.3081國(guó)產(chǎn)300MW0.16710.36440.2747國(guó)產(chǎn)200MW東汽0.20010.27230.3811國(guó)產(chǎn)200MW哈汽0.20230.26900.3784國(guó)產(chǎn)300MW0.16870.30490.2789引進(jìn)型300MW0.20650.29950.5016引進(jìn)型平圩600MW0.20650.28800.4840引進(jìn)型哈三600MW0.20510.28740.4492引進(jìn)型吳涇600MW0.20510.28140.4492由小偏差法計(jì)算得出，或是由制造廠提供第111頁(yè)/共120頁(yè)軸封漏汽的影響機(jī)組類型門(mén)桿和軸封漏量對(duì)熱耗的影響%一段軸封占門(mén)桿軸封總影響中的分額%至中壓缸漏汽量對(duì)熱耗率的影響%國(guó)產(chǎn)200MW0.7449/引進(jìn)型300MW0.45570.46引進(jìn)型600MW0.42470.40GE350MW0.30480.34對(duì)實(shí)際運(yùn)行機(jī)組的實(shí)測(cè)表明，軸封漏量都比設(shè)計(jì)值大0.6~1.0倍．經(jīng)驗(yàn)證明大修中將軸封間隙調(diào)整到設(shè)計(jì)值，或采用新型汽封減少軸封漏量是提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的有效手段。第112頁(yè)/共120頁(yè)加熱器給水端差名稱Δτ

給水端差ΔHkJ/kgΔQ

kJ/kg

ση

%1#GJ10kJ/kg原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加10kJ/kg+5.0967+12.2718