[精选ppt]汽轮机性能考核试验方法

二次再热汽轮机性能考核试验介绍根据热力学原理，在朗肯循环中增加再热次数可以提高循环的平均吸热温度，并且降低排汽湿度减小湿汽损失。

平均吸热温度提高，排汽湿度减小均可以改善热力循环的经济性。

针对二次再热汽轮机，我国2013年前就已开始着手修建二次再热示范电站。

当前，二次再热汽轮机在国内已投产。

针对这种新机型，文献对其经济性进行了理论计算和分析，但是由于缺少实际的运行数据，这些计算还只停留在理论分析阶段，实际的二次再热汽轮机经济性到底如何，还需要进行新机的性能考核试验进行实测。

因为在文献[8]上没有现成的算例可供参考，所以如何进行该机型汽轮机的性能考核试验是摆在性能试验工作者面前的一项新挑战。

在二次再热汽轮机的新机考核试验方面国内的学者专家还研究得比较少。

本文即介绍该机型的新机考核试验，在实际中验证该机型的经济性。

由于二次再热汽轮机当前还处于试运营阶段，牵涉面较广，所以本文结合国内某二次再热汽轮机实际性能考核试验做示意性介绍。

1 二次再热汽轮机热力系统二次再热，顾名思义，即比一次再热汽轮机多一次再热。

国产某二次再热汽轮机蒸汽流程见下图1所示，图1中高压加热器（以下简称高加）、低压加热器（以下简称低加）、除氧器和给水泵等辅机由于和常规一次再热汽轮机相同，所以未画出。

图1 二次再热汽轮机蒸汽流程图Fig.1 Double reheat steam turbine flow chart图2为该二次再热系统的温熵图。

高加、低加和除氧器的配置比常规机组稍多，共4台高加，1台除氧器和5台低加。

给水驱动方式为汽动给水泵方式，布置一台100%额定流量的汽动给水泵。

二段抽汽和四段抽汽在进各自高加之前布置蒸汽冷却器。

两台蒸汽冷却器按照能量梯级利用原理串联布置。

蒸汽冷却器加热的部分给水在1号高加出口处与高加加热的部分给水汇合为最终给水。

图2 二次再热温熵图Fig.2 Double reheat temperature-entropy diagrams具体各级抽汽的引出位置和编号见下表1所示：表1 汽轮机回热抽汽介绍Table 1 Steam turbine extraction presentation编号 引出位置 对应加热器编号 1段抽汽 超高压缸排汽管道 1号高加 2段抽汽 高压缸缸体 2号高加 3段抽汽 高压缸排汽管道 3号高加 4段抽汽 中压缸缸体 4号高加 5段抽汽 中压缸缸体 除氧器 6段抽汽 中压缸排汽口 6号低加 7段抽汽 低压缸缸体 7号低加 8段抽汽 低压缸缸体 8号低加 9段抽汽 低压缸缸体 9号低加 10段抽汽低压缸缸体10号低加2 系统测点布置关于性能试验测点布置，由于比一次再热汽轮机多一个超高压缸，所以在做性能试验时一定要提前布置超高压缸的测点。

蒸汽的流量、给水的流量 汽轮机各缸的效率 发电机出力(包括有功、无功和功率因数) 汽轮机各轴封泄漏量、系统各部分内、外漏流量
以及热力系统中工质在各部位的参数等
常用试验标准
美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》
ASME PTC6 国际电工委员会《汽轮机热力验收试验规程》IEC
60953-1、IEC60953-2 中国国家标准《电站汽轮机热力性能验收试验规程》
GB8117.1/2-2008 德国工业标准DIN 1943 英国国家标准BS 752-1974 日本工业标准JIS B 8102-1977
各阶段工作
设计阶段
收集资料 编写试验大纲、确定试验用测点
安装阶段
指导安装试验用测点 检查落实所有试验测点情况
商运阶段
对系统进行检查、摸底 现场安装测试系统 现场正式试验 试验数据的分析 编写试验报告
基建达标试验——按部颁新企规的要求，新机移交生产必须有达标 试验报告。
经济性评价或能耗诊断试验
不但要作额定工况，往往还要作各种不同负荷下的热耗和煤耗 值，摸清底数，要求分析经济性差的原因，以便制定改进方案。
对比试验——机组大修前后性能试验、机组通流部分改造前后考核 试验
大修前后对比性试验要求相对较低，多用运行表计。
机组通流部分改造前后考核试验是在老机组改造中的必做项目， 是对改造效果的评价和对改造厂商的考核，此类试验涉及高、中、 低压缸效率，通常有关各方都要求按ASME PTC6标准中的全面试验 方法进行，对试验结果也要求做不确定度分析。
描述汽轮机热力性能的重要指标
汽轮机组的热耗率、汽耗率(包括机组本身和热 力循环整体两种)
试验结果的比较
阀点基准法
若保证值是以阀点为基准的，则需通过各阀点分别给 出设计和试验出力与热耗曲线，将两条曲线进行比较，在 额定负荷处读取两条曲线的差值，作为比较的结果。

方案签批页目录前言---------------------------------------------------------2 一汽轮机热耗率试验方案---------------------------4 二汽轮机额定出力试验方案-----------------------14 三汽轮机最大出力试验方案-----------------------17 四机组供电煤耗试验方案--------------------------20 五汽轮机热力特性试验方案-----------------------23 六附录附录1 试验设备、仪器(表)清单-------------------25 附录2 性能试验系统隔离清单---------------------26 附录3 性能试验仪表测点清单---------------------28 附录4 试验测点布置图------------------------------31前言河南神火发电有限公司“上大压小”发电工程汽轮机，为东方电气集团东方汽轮机有限公司制造的600MW超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。

高、中压缸采用合缸结构，两个低压缸为对称分流式，机组型号为N600-24.2/566/566。

机组热力系统采用单元制方式，共设有八段抽汽分别供给三台高压加热器、一台除氧器和四台低压加热器、给水泵汽轮机及厂用汽。

给水泵为2台50％容量的汽动给水泵和一台30%容量的启动备用电动给水泵。

汽轮机主要技术规范如下：型号：N600-24.2/566/566型式：超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机额定功率：600MW MW最大功率：675.585MW（VWO）额定工况参数：主蒸汽压力：24.2MPa主蒸汽温度：566℃主蒸汽流量：1695.2t/h高排/再热蒸汽压力： 4.425/3.982MPa高排/再热蒸汽温度：315.7/566℃再热蒸汽流量：1393.180t/h额定背压(绝对)： 4.4/5.4kPa最终给水温度：282.1℃额定工况净热耗：7504kJ/kWh维持额定负荷的最高排汽压力：11.8kPa额定转速：3000r/min试验方案参照河南神火发电有限公司与东方电气集团东方汽轮机有限公司签订的技术合同和美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》（ASME PTC6－1996）以及中华人民共和国原电力工业部《火电机组启动验收性能试验导则》（1998年版）（电综[1998]179号）及电厂的具体需要而编制，主要包括以下几个方面的内容：1汽轮机热耗率试验2汽轮机额定出力试验3汽轮机最大出力试验4机组供电煤耗试验5汽轮机热力特性试验一汽轮机热耗率试验方案1试验目的1.1在制造厂规定的运行条件下，测定3VWO工况下汽轮发电机组的热耗率，考核汽轮机的热耗率是否达到保证值7504kJ/kWh。

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汽轮机性能试验标准及试验方法
六、 试验仪表及其测量方法
2主.流流量量：测它量与输出功率有直接关系，而且应有高准确
度的测量。通常通过测量水的流量才能达到所需的准 确度。为验证主流量的测量准确度，以及查找内漏和 系统内尚未发现的缺陷，宜至少在两个不同地点同时 进行测量并比较结果。推荐使用喷嘴测量差压计算凝 结水流量辅助流量：它是机组运行所必需的，并且为 确定汽轮机新蒸汽和再热蒸汽流量，对主流量测量值 进行修正时应予以考虑的流量。推荐使用孔板测量差 压计算辅助流量。
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汽轮机性能试验标准及试验方法 4.水和蒸汽的性质IAPWS-IF97
1997年水和蒸汽性质国际协会经过30年的研究 公布了水和蒸汽的新工业标准。新标准的工业 公式显著改善了热力学性质的计算，取代了 IFC-67公式。
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汽轮机性能试验标准及试验方法 5.试验基准：阀门基准或负荷基准等；
➢阀点可以用高压缸效率、准确测量的汽轮机 压力或阀杆的位置来确定，汽轮机就据此进行 试验。一般验收试验时采用次基准。 ➢负荷基准通常在大小修试验中采用。
1.电功率的测量
测量输出电功率，应采用准确度等级不大于 0.1 % 的单相或多相便携式精密功率表，或者 误差不得大于读数的0.1% 的单相或多相便携 式精密电度表，并配以合适准确度等级的电压 和电流互感器。为确认在试验过程中发电机负 荷是否符合额定条件并且测量电流、电压和功 率因数，在测量回路中应配备便携式电流表、 电压表和功率表。
稳定时间至少要2个小时； 4.一般建议做重复性试验。
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五、 试验热力系统及测点布置
1.热力系统应与设计热平衡图一致，如不一 致需试验各方协商处理方法； 2.试验测点的布置设计应根据试验标准进行 设计与布置，遵循边界原则； 3.对于重要参数应设置多于1个试验测点。