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能量回收多级液力透平机组性能测试与评定毛海瑞;钟伟明;孙亮亮;贺立新【摘要】Considering the process of production and practical requirements,a multistage hydraulic turbine u-nit was developed for energy recovery of the 1 .2Mt /a hydrocracking unit.The device entry pressure rates at 13.43MPa with 0.6MPa for the export pressure;and the single-stage recycling power rates at no less than 6.3kW with 56.7kW for the total recovery of power.The test results show that the performance of the device can meet design requirements basically and the device running at small flow rate can incur some deviations be-tween performance and recovery efficiency of the fixed point and the requirements.%结合生产工艺流程与现场实际要求，研制了年产120万吨加氢裂化装置能量回收多级液力透平机组，入口额定压力13．43MPa，出口额定压力0．60MPa。
单级回收功率不低于6．3kW，总回收功率不低于56．7kW。
现场运行试验结果表明：该装置各项性能基本满足设计要求，由于处于小流量工况下运行，在额定点的性能和回收效率与要求存在一些偏差。
第三章汽轮机的变⼯况特性-第⼆节级与级组的变⼯况特性第⼆节级与级组的变⼯况特性在了解喷嘴与动叶的变⼯况特性后，就可分析级与级组的变⼯况特性。
⼀、级内压⼒与流量的关系分级内为临界⼯况与亚临界⼯况两种情况来讨论。
1．级内为临界⼯况级内的喷嘴叶栅或动叶栅两者之⼀的流速达到或超过临界速度，就称该⼯况为级的临界⼯况。
1)级的⼯况变化前后喷嘴流速均达到或超过临界值时，不论动叶中流速是否达到临界值，此级的流量与滞⽌初压或初压成正⽐，与滞⽌初温或初温的平⽅根成反⽐，即01001010000011T T P P T T P P G G c == （3.2.1）若不考虑温度变化，则00100011p pp p G G C c == （3.2.2）2）级的⼯况变化前后喷嘴流速均未达到临界值⽽动叶内流速均达到或超过临界值时，只要采⽤动叶的相对热⼒参数，喷嘴变⼯况的结论都可⽤在动叶上，故1111111101010111T T P P T T p p G G c c == （3.2.3）若不考虑温度变化，则11101111p pp p G G c c == （3.2.4）若冲动级动叶顶部采⽤曲径汽封，则叶顶漏汽量极⼩，漏汽效率近于[]491，其他情况下叶顶漏汽也不⼤。
为了简化，可以认为喷嘴流量等于动叶流量，这时喷嘴在设计⼯况和变⼯况下的连续⽅程可写成c n n G p A µ=1c n n G p A µ=由于喷嘴在设计⼯况和变⼯况下处于亚临界⼯况，故斜切部分没有偏转，喷嘴出⼝⾯积n A 不变。
将上两式相⽐后代⼊式(3．2．3)得1c c G G==≈对于动叶处于临界⼯况的凝汽式汽轮机末级是可⾏的，例如流量增⼤20％时，其误差⼩于0.24％。
则上式变为01010010000011T T P P T T p p G G c c == （3.2.5）若不考虑温度变化的影响，则00100011p pp p G G c c == （3.2.6）可见级处于临界⼯况时，级的流量与滞⽌初压或初压成正⽐，与滞⽌初温或初温的平⽅根成反⽐；若不考虑温度变化，则流量只与滞⽌初压或初压成正⽐。
2024年透平膨胀机组操作准则____年透平膨胀机组操作准则引言：透平膨胀机组是一种高效节能的发电设备，广泛应用于发电行业。
为了确保透平膨胀机组的正常运行和安全性，制定透平膨胀机组操作准则十分重要。
本文将就____年透平膨胀机组操作准则进行详细介绍，以指导操作人员正确、安全地操作透平膨胀机组。
一、操作人员资质要求1.1 操作人员应具备相关机电专业知识，掌握透平膨胀机组的结构、工作原理和性能参数。
1.2 操作人员应具备一定的操作经验，并通过国家相关部门认可的操作培训和考试。
1.3 操作人员应了解透平膨胀机组的操作手册和维护手册，熟悉各种操作手段和操作程序。
1.4 操作人员应具备较强的责任心和安全意识，能够正确判断和应对各种突发情况。
二、操作前的准备工作2.1 操作人员应在操作前进行必要的检查与准备，确保透平膨胀机组处于正常状态。
2.2 操作人员应检查和确认相关设备的工况，包括主机、辅机、控制系统、润滑系统等。
2.3 操作人员应核对透平膨胀机组的运行参数，包括温度、压力、流量、转速等。
2.4 操作人员应检查透平膨胀机组周围的安全环境，并排除潜在的安全隐患。
三、透平膨胀机组的启动与调试3.1 操作人员应按照操作手册的要求，正确启动透平膨胀机组。
3.2 在启动过程中，操作人员应密切关注仪表的指示和报警信号，及时处理异常情况。
3.3 启动完成后，操作人员应进行透平膨胀机组的调试工作，确保各系统、设备正常工作。
3.4 调试过程中，操作人员应逐步提高透平膨胀机组的工作参数，但不能超过设备的额定范围。
四、透平膨胀机组的操作与控制4.1 操作人员应熟悉透平膨胀机组的操作面板和控制系统，正确操作各种开关、按钮和控制阀。
4.2 操作人员应根据透平膨胀机组的运行情况，合理调整和控制各项参数，保证机组运行稳定。
4.3 操作人员应定期监测和记录透平膨胀机组的运行数据，及时发现和解决运行故障。
4.4 在运行过程中，操作人员应随时关注透平膨胀机组的工况，及时处理异常情况，并做好记录。
通用透平控制器（T80/T80C）技术规格（发电机组适用）1.总则1.1 本技术规格对汽轮机数字电液控制保护系统提出了技术上的和其它相关方面的要求，是按对一套DEH的要求编制的。
1.2 本技术规格书并未对所有技术细节作出说明，也未充分引述与之有关的协议和标准。
供方保证提供符合技术协议书和有关工业标准要求的经过实践的代表当今技术的优质DEH产品。
供方提供DEH的电子硬件及软件，编程组态及现场技术服务。
2.功能说明T80/T80C单/双通道通用透平控制器（Turbine Control Module），是一种小型透平机械控制设备，适用于12MW以下的各种余热发电、垃圾发电、生物质发电、太阳能热发电和工业拖动等机组，可以提供孤网运行、热电牵连调节、补汽调节、滑压运行等控制策略。
控制器硬件采用工业级元件，符合军用标准GJB/Z35-93，抗电磁干扰能力符合GJB151A、HJB34-1990及IEC61000-4，保证控制器在工业环境中长期稳定、可靠地运行。
3.控制原理图4. 主要控制功能及技术指标4.1 T80/T80C功能对汽轮发电机组的转速、负荷进行控制，包括以下功能：4.1.1 控制功能升速设置目标转速后，机组可自动沿当前热状态对应的经验曲线控制调节阀，完成升速暖机过临界直到额定转速定速控制。
自动同期汽机定速后，DEH可接受自动同期装置指令，自动将机组控制到同步转速。
并网带初负荷发电机并网后，DEH自动增加给定值，使发电机自动带上初负荷避免出现逆功率。
升负荷机组并网后，司机可根据需要采用阀控方式或功控方式完成升负荷过程。
阀控方式设置目标阀位直接控制调门开度，DEH维持阀位不度。
这时，机组负荷与蒸汽压力自动平衡。
功控方式设置目标功率来控制机组负荷，DEH以汽机实发功率作为反馈信号进行功率闭环控制，维持机组负荷不变。
主汽压力控制设置目标值来控制机组主汽压力，DEH以汽机实际主汽压力作为反馈信号进行主汽压力闭环控制，维持机组主汽压力不变。
动力与能源工程学院燃气轮机性能分析（报告三）学号：专业：动力机械及工程学生姓名：任课教师：2010年4月透平特性的计算一、透平特性计算的意义目前，燃气轮机已广泛应用于航空、船舶、发电等诸多领域，提高燃气轮机的性能已成为人们关注的焦点。
透平变工况通常是指转速、入口压力、温度以及出口压力的变化。
上述参数的变化将会导致级间热降的重新分配、速度三角形的变化以及流动损失的改变，最终引起涡轮级综合参数(流量、效率以及功率)的变化。
讨论变工况可以更好的了解已设计好的透平在工况变动时性能的变化(如功率、效率、扭矩等)和各参数的变化规律。
使运行时能情况明了。
一个好的透平，应该在设计工况和变工况下都是工作良好的。
在设计时，就要预先考虑变工况的性能，对于变工况运行时间较长的机组，尤其要注意到这点。
工况变动的多少，要视具体任务而定。
如机车的燃气轮机，在拖动平原地区长途特快客车时，工况就变得少，如果是站内调度车厢之用，工况就变动得多。
此外，讨论透平变工况还可以为整个装置的变动工况计算及调节控制系统设计提供必要的数据。
二、特性线获取的方法概述变工况特性曲线的决定方法分实验和计算两种。
实验法可以得到比较准确的数据，也是校核计算法是否准确的客观标准。
但实验法要有一定的设备和消耗，在机器未制造出来以前，也无法进行。
整台透平试验，要有足够大的风源，只有专门的科研生产机构才能实现。
当然，也可根据相似原理，做缩小比例的模型试验，此时就要做模型。
总之，试验费用是昂贵的。
实验法是好，但不易办到。
计算法虽准确度差点，却容易实观。
计算的方法较多，把用经验公式或类似机组的比拟方法除外，则现存的计算法基本原理都差不多。
把透平看成一个流道，以平均直径处基元级代替级，在各轴向间隙(即前述之特征截面)处满足基本方程(即连续方程、能量方程、运动方程和状态方程)，就可推算出各不同相似准则数下(如膨胀比和折合转速)，其它准则数(如效率、折合流量等)为多少。
各种方法的不同大致是由计算时选用的叶栅损失模型、简化假定和计算技巧不同造成的。
多级透平级组变工况特性实验
能动A42 王来迪
2140301081
一、实验目的
1.熟悉和了解蒸汽透平装置的主要设备和系统；
2.比较熟悉地掌握蒸汽透平装置的启动、调负荷及停机等主要运行操作技能，熟悉和掌握一般蒸汽透平装置的运行规程；
3.掌握多级透平变工况的实验方法并做出级组变工况特性曲线。
二、实验设备
本实验在实验室2号蒸汽透平上进行，该透平的喷管和各级动叶都可以更换。
可装成1~3个压力级或2~3列复速级等。
目前汽缸内装有3个冲动式压力级。
因此，本实验是3级冲动式压力级的级组变工况特性实验。
该透平主要规范如下：
新汽压力P00.9 MPa
新汽温度t0240 ℃
转速n 3500~8000 rpm
流量G 900 kg/h
功率N 40 PS
蒸汽由母管来，经过隔离汽阀、主汽阀进入透平，在透平膨胀做功后，排入冷凝器。
用往复式真空泵将凝结水和漏入冷凝器的空气抽出，进入量水筒。
在透平尾轴接有叶轮式水力测功器，用手轮调节其隔套开度可以改变水力测功器进水量，即改变透平负荷，从而影响透平的转速。
另一方面，调节主汽阀，改变进汽量，调节汽轮机的出力，亦可影响透平的转速。
在实验过程中，功率上调时，增大透平进气量，汽轮机出力增大，转速有上升的趋势，然后加大水力测功器给水，增加负载，转速有下降的趋势，如此反复逐步调节，达到所需固定转速条件下的平衡状态，反之亦然。
本实验台透平的转速可在3500~8000rpm范围变化。
透平的进汽压力可用隔离阀及主汽阀在较小范围内进行调节，排气压力可用排汽管上的阀门进行调节。
压力、温度由压力表、差压计、热电偶测量；由光电式非接触转速计测量转速；由孔板流量计测量进入透平的蒸汽流量；由量水筒读数测得凝结水量，由水力测功器测量透平功率。
实验时，对应透平每一个工况在同一时间内测量上述数据，其中蒸汽
流量、温度、转速、透平功率等数据由静态采集系统进行采集。
三、实验步骤
1.实验前，应到实验室2号蒸汽透平处了解有关实验设备、汽水管路系统、测点位置及表计读数方法，了解操作的大致步骤和作用；
2.实验准备。
正式实验前，需详细检查系统中阀门的初始状态、冷端水位、冷却塔风扇、油路、各个旋转部件等是否正常。
检查确认后进入下一步。
3.实验时，先打开隔离汽阀少许，进行暖管，开启管路中各处疏水阀约10分钟，使系统管路及设备从冷态逐步变热。
暖管同时，打开循环水管的进水阀煮水，通过水泵排气旋塞阀检测，待气体排完全以后打开循环水泵电机，并逐渐把循环水泵出口阀开足，根据冷却塔喷淋情况监视循环水流动状态。
4.开启油泵，使油压维持在0.7~0.9表压力，启动时，回油阀应该全开。
5.开启水力测功器的给水泵以及进出口阀门，使测功器内有连续的水流，进口水压维持在1.5~2.0表压，启动时，确保水力测功器给水水箱处于满水状态。
6.暖管完成后，缓慢开启主汽阀，维持透平转速在2000rpm左右进行暖机大约10分钟。
开启主汽阀的过程中，注意真空表如有变零的趋势，应该回调主汽阀。
7.打开前后汽封进气阀门，保持前后汽封有微量蒸汽冒出，并打开汽封疏水阀。
8.前后汽封无疏水排除时，逐渐开大主汽阀，逐步提高转速。
9.将需要测量功率对应的重量的砝码加在水力测功器磅秤上，调节水力测功器手轮（调节水力测功器给水量）以及主汽阀，在维持实验所需转速工况前提下，使水力测功器横臂维持水平。
根据力矩平衡的原理，可以计算出汽轮机的出力和负载。
10.每个工况需要调整到所需测量参数已经不再变化后，稳定5分钟左右方可读取数据。
凝结水量的读取时间间隔1分钟左右，流量为该段时间内量水筒读数的差值。
11.对应每一个工况记录附表中数据。
（见实验指导书中的附表）。
12.在不同负荷下重复实验。
13.实验完毕后，逐步关闭进汽阀，取下水力测功器负荷，待转速降为零后，关闭水力测功器给水泵。
然后关闭隔离阀、打开所有疏水阀，保持循环水泵及油泵持续运行10分钟左右，关闭电机及油泵。
四、注意事项
1.每个实验小组做一个转速条件下一个功率的性能能测量，实验过程中听从指导教师的统一指挥。
2.实验时不能穿凉鞋、拖鞋、短裤、裙子等不利于安全的着装。
3.实验准备及实验过程中，注意观察阀门的开启、关闭，均应该是缓慢进行，暖
机时间要有保证。
4. 实验中，要密切注意监视循环水泵、凝结水泵、各种传动装置的运行状态，若发现振动、异响等不正常状态，立即向知道老师汇报处理。
5. 认真记录数据，同组同学应该多人读取，相互核实，降低认为误差。
五、 实验数据处理及分析
本实验数据处理单位制如下：
压力：MPa 温度：℃ 流量：kg/s 功率：kW 量水筒刻度：0.1168kg/mm 水力测功器底盘：2.64kg 中间三块各重：3.06kg 最重块：3.97kg
透平有效功率 321060
e n N L W π-=
其中：L 水力测功器臂长 L =0.4m
W 水力测功器荷重 单位N n 透平转速 单位rpm
在进行数据处理时，由于本实验没有调节背压，流量、功率需要进行修正使背压相等，实验数据修正方式根据等比例原则进行。
（例如：4000rpm 转速下两个工况，
进口压力为1P 、2P ；背压分别是1P ' 、1P '，背压修正系数按照21
=P P η'' ，则工况2下其他压力、流量以及对应的功率全部按照η来修正，工况3采用同样的原理即可 注意：该部分内容是修正方法举例，不属于实验报告内容，实验报告中在表格中体现原始数据、修正数据即可）
将实验数据汇并整理表格，做出透平各级背压i P 与流量G 的关系曲线，透平功率e N 与流量G 的关系曲线
六、 分析与思考
1. 对实验结果进行分析讨论并指出本实验的优缺点。
通过实验数据看出，随着负荷降低，蒸汽流量先增加后降低而有效功率一直降低。
优点是可以简单地测出蒸汽流量和有用功，缺点是读数与计数时的人工误差会比较大。
2. 对比凝结水量和蒸汽流量计测得的流量的差异，并分析原因。
较小。
多级透平存在漏气的现象，蒸汽流过时一般都会有漏气损失。
除此以外，在对于凝结水量的测量时，由于蒸汽尚有部分未凝结，会导致测量的误差。
多级透平变工况试验数据记录表
P=96.9 kPa 转速n=3600 rpm 1mm量水筒刻度=0.1168kg 试验时间：大气压
b
2017.6.9
水力测功器底盘质量3.64kg，4块3.06kg的砝码，1块3.97kg的砝码。
