淺談發(fā)電廠汽輪機(jī)熱力性能實驗分析

翟磊 姜皓然

摘要：通過熱力性能的試驗方法，可以找到熱力系統(tǒng)中最薄弱、對機(jī)組性能影響最大且有改進(jìn)空間的環(huán)節(jié)方便進(jìn)行節(jié)能工作，這種新熱力性能試驗方法是電廠節(jié)能工作的一種切實有效的手段。編寫完成汽輪機(jī)熱力性能試驗計算軟件，提供一個汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的構(gòu)建平臺，以滿足不同機(jī)組、不同工況試驗結(jié)果處理之需。汽輪機(jī)熱力性能試驗是在特定的熱力循環(huán)系統(tǒng)中，用熱工測量的方法獲取汽輪機(jī)在規(guī)定運行工況下熱力特性的一種工業(yè)試驗。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)組；性能試驗；熱力性能

引言：目前，隨著國家提出的建設(shè)節(jié)約性社會以及電廠成本核算要求的不斷加強，無論是火電廠還是核電站，都將節(jié)能工作當(dāng)作一項極其重要的工作來抓。在進(jìn)行節(jié)能降耗的工作中，將不可避免的提到了熱耗率這個表征機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的最常用指標(biāo)。

1汽輪機(jī)本體的熱力性能

汽輪機(jī)的熱應(yīng)力控制是伴隨著大容量以及經(jīng)常啟?；蜃児r的汽輪機(jī)的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。這種控制是根據(jù)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)自熱應(yīng)力大小來控制汽機(jī)啟動停止時轉(zhuǎn)速和機(jī)組負(fù)荷的變化率。它的特點是控制過程需要大量復(fù)雜而且快速的計算。熱耗率是純粹衡量汽輪機(jī)本體熱力性能的指標(biāo)，通過全面性熱力試驗可以得到。我們從他的計算方法可以知道，熱耗率的計算需要進(jìn)行一類系統(tǒng)修正，即根據(jù)系統(tǒng)質(zhì)量和能量平衡通過迭代計算將試驗系統(tǒng)修正到設(shè)計條件，主要包括：給水流量等于試驗時主蒸汽流量：各儲水容器水位變化為零：各抽汽管道壓損及加熱器進(jìn)、出口端差取設(shè)計值、給水泵焙升取設(shè)計值等。然后還要進(jìn)行二類參數(shù)修正，對于試驗時汽輪機(jī)運行參數(shù)偏離設(shè)計值的情況。進(jìn)行參數(shù)修正。參數(shù)修正根據(jù)修正衄線進(jìn)行，修正項目包括：主汽壓力、主汽溫度、再熱器壓損、再熱汽溫、排汽壓力等。經(jīng)過以上兩類修正.可知熱耗率就是額定工況下純粹衡量汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

2確定汽輪機(jī)熱力性能的實驗?zāi)康暮头度?/p>

通過試驗測定汽輪機(jī)組對內(nèi)效率，熱消耗，汽耗率，為評價機(jī)組的運行狀況提供依據(jù)。同時根據(jù)測定機(jī)組在各個工況下的熱耗及氣耗，繪制熱力特性曲線，為機(jī)組效果作出評價?；鹆Φ陌l(fā)電機(jī)組主要就是為了測試高精度的汽輪機(jī)。無論是從節(jié)能的角度，還是在其他的角度，機(jī)組在投產(chǎn)之后需要進(jìn)行大修，并且在大修之前需要進(jìn)行熱力的試驗，這都是具有很重要的意義。汽輪機(jī)的熱理性的試驗?zāi)康木褪悄軌蛟谠囼炛序炞C汽輪機(jī)組的熱耗率和效率，還包括汽輪機(jī)組的熱耗率和熱力效率。另外更重要的就是蒸汽流量和輸出的最大功率。在試驗的范圍內(nèi)部，主要就是包括汽輪機(jī)的試驗項目和一些其他的工作，在試驗的工作中，熱力系統(tǒng)減和測點布置圖、試驗測量儀表以及相關(guān)的安裝要求，以及需求的器材設(shè)備和試驗的運行方式和要求。

3熱力性能新試驗方法的原理

在高壓給水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前都有流量測量裝置來測量此高壓給水的流量.即所謂的最終給水流量。對用相同的流量測量裝置而言。因為測量高壓高溫水的流量沒有低溫低壓水的流量準(zhǔn)確，所以一般汽輪機(jī)全面性考核試驗都要求在溫度壓力較低的凝結(jié)水段測工質(zhì)流量作為計算的基準(zhǔn)流量。而不是在高溫高壓的給水段測工質(zhì)流量作為計算的基準(zhǔn)流量。對于用凝結(jié)水流量作為計算的基準(zhǔn)流量.為了防止工質(zhì)在高壓加熱器和除氧器存在內(nèi)、外漏。則要進(jìn)行熱力試驗就必須進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)隔離。若能直接準(zhǔn)確測量最終給水流量。以此給水流量作為計算的基準(zhǔn)流量，對于熱力性能試驗來說則不必進(jìn)行繁雜的系統(tǒng)隔離，機(jī)組處于正常的運行工況。這時得到的試驗熱耗率就反映了該工況下機(jī)組整體的熱力性能。

4熱力性能的試驗和檢測

汽輪機(jī)組的裝置的熱力性能主要就是用熱耗率和熱效率來表示。為了能夠進(jìn)行熱力性能的計算，就需要列出各個部分的熱力系統(tǒng)的平衡的公式。所以在熱力性能計算的過程中，也是稱為對汽輪機(jī)組熱平衡的計算。在測量的過程中兩個比較關(guān)鍵的儀表就是發(fā)電機(jī)電功率和主蒸汽流量測量的儀表，他們的誤差相對來講是比較小的，其中流量儀表在操作的過程中出現(xiàn)的問題是比較大的。在機(jī)組測試的過程中，汽缸同留效率要求進(jìn)、排氣壓力以及溫度比較高的精度，中壓缸排汽壓力較低，不作位差修正，往往就會造成通流效率的明顯偏差。汽輪機(jī)的背壓主要涉及到的就是比較大的熱能的消耗，所以在對精度要求是比較高的。該試驗方法是基于全面性熱力性能試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場實際情況提出的，其精度也取決于前面進(jìn)行的全面性熱力性能試驗。應(yīng)該說該試驗的難度大于全面性考核試驗。特別是第三步的壓紅線運行工況試驗，對運行人員的操作水平要求很高。所以在前期準(zhǔn)備時，就應(yīng)按照全面性熱力性能試驗的要求去準(zhǔn)備，沒有條件進(jìn)行全面性熱力性能試驗的機(jī)組，就不能進(jìn)行該試驗。

5 汽輪機(jī)組的儀囊設(shè)置以及易出現(xiàn)的問置

在操作的過程中，經(jīng)常會對一些常用的儀表的基本狀態(tài)做出一些基本的分析。其一：高、中壓缸進(jìn)氣溫度普遍是偏高的，并且高壓缸的排氣溫度是偏低，汽缸在同流的效率小的結(jié)果也是偏高的，在偏差比較大的時候，就需要仔細(xì)的查看兩者之間的矛盾；其二汽輪機(jī)組的背壓和排氣的溫度通常是不吻合的，因為背壓在測量的過程中存在的問題比較多，所以在試驗的過程中需要檢測的東西也是比較多的；其三，加熱器的出口的差距也是比較大的，這就很有可能給水溫度造成一定的偏差，這也是比較重要的問題。其四，在中間需要加一組熱機(jī)組，并且需要取消主氣流量的流節(jié)流件，并且能夠有效的調(diào)節(jié)一些參數(shù)的數(shù)據(jù)，這樣的測量的結(jié)果，精度也是比較差，這樣只是適合水流量的控制。其五，對減溫水流量大并且能夠負(fù)荷汽輪機(jī)的熱耗結(jié)果并且有可能更低，此外在減溫器前后，都有溫度表，可以通過熱平衡的計算方法來計算減溫的水量；其六，主氣流量和水溫度都有較好的對應(yīng)關(guān)系，在機(jī)組試驗前，需要檢查過熱器減溫水工作狀態(tài)，并且要仔細(xì)的確認(rèn)主氣流量的結(jié)果是否可靠，若是遇到一些問題，需要根據(jù)實際的情況來進(jìn)行解決

6 職員安全、職業(yè)健康、環(huán)境保護(hù)注意事項

實驗人員應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé)，不得操作現(xiàn)場任何設(shè)備，在工作期間必須佩帶相應(yīng)防護(hù)裝具以及工作服，試驗結(jié)束后，機(jī)組恢復(fù)正常運行，按照三標(biāo)一體的要求，保證工完、料凈、場地清，材料垃圾必須堆放到指定垃圾場，對環(huán)境造成污染的廢物必須按指定地點回收。

7 結(jié)束語

通過對發(fā)電廠機(jī)組整體熱力性能試驗方法的研究，本文提出的這種新的熱力性能試驗方法具有極強的實際應(yīng)用價值，可以準(zhǔn)確有效地測量機(jī)組的整體熱力性能，為及時了解掌握設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)完善程度提供了一種有效的重要手段利用該方法進(jìn)行壓紅線工況熱力性能試驗，可以方便地找到下一步節(jié)能工作的突破口。有效的提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性水平。

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