凝汽式汽轮机高背压改造后的性能评价方法技术

本发明专利技术公开了一种凝汽式汽轮机高背压改造后的性能评价方法，具体步骤为：步骤一：在汽轮机组热力系统布置足够的压力、温度、流量、电功率测试点；步骤二：停用低压缸过桥管上的采暖抽汽；步骤三：计算主汽流量、冷再热蒸汽流量和再热蒸汽流量；步骤四：计算机组低压缸效率；步骤五：将高背压供热机组视为高背压工况运行的纯凝机组，计算机组热耗率，并对热耗率进行二类修正；步骤六：将修正后的热耗率、低压缸效率与制造厂家的设计值进行比较，评价低压缸改造技术和机组改造效果。本发明专利技术的方法简单可行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种性能评价方法，尤其涉及一种凝汽式汽轮机高背压改造后的性能评价方法。
技术介绍
本专利技术涉及一种凝汽式汽轮机高背压供热改造后，高背压工况运行的性能试验和评价方法。高背压循环水供热是将汽轮机组凝汽器的压力提高，即降低凝汽器的真空度，提高冷却水温，使凝汽器成为供热系统的热网加热器，而冷却水直接用作热网循环水，对外供热。高背压循环水供热充分利用凝汽式汽轮机排汽的汽化潜热加热循环水，将冷源损失降低为0，从而提高机组循环热效率。高背压循环水供热汽轮机组是近年为适应北方采暖供热而出现的改造型机组，大都由纯凝汽轮机组改造而成，大容量再热汽轮机组进行高背压循环水供热改造是近几年的事情。烟台电厂于2003年进行过纯凝50MW机组的高背压供热改造，于2009年首次在150MW机组上进行了高背压供热改造，通过对低压缸通流部分进行高背压改造，实现机组高背压供热，为超高压135-150MW等级汽轮机组的高背压循环水供热改造进行了有益的探索。2011年华电十里泉电厂在140MW机组上进行了“双背压双转子互换”改造，汽轮机低压缸采用双背压双转子互换改造技术，即采暖供热期间使用动静叶片级数相对减少的低压转子，非采暖期使用原设计配备的低压转子，采暖期凝汽器高背压运行，非采暖期低背压运行。大容量再热汽轮机组高背压改造是近几年的事，是为了满足目前日渐增长的热负荷的需要，就以上两种改造技术，改造方案还不完全成熟，改造后出现了一些问题，影响机组安全经济运行。但由于机组冬季在高背压状态下运行，没有冷源损失，按照目前的汽轮机组性能试验方法和计算方法，把高背压供热汽轮机作为供热机组考虑，循环水带走的热量全部供热网，机组没有了冷源损失，因此计算得到的机组热效率相对较高，汽轮机初终参数和热力系统偏差对试验结果的修正量小，因此汽轮机低压缸改造技术、改造部件存在的问题得不到暴露。如十里泉电厂140MW机组双背压双转子互换改造技术，机组采暖季节高背压供热工况运行，在3VWO工况、VWO工况、顺序阀110MW工况、95MW工况、80MW工况下，机组修正后的热耗率为3670-3780kJ/kW.h，平均在3710kJ/kW.h上下，热效率为96-98%。随电负荷高低变化，机组在高背压纯凝工况或带供热抽汽工况运行，机组热耗率、热效率变化不大。110MW凝汽工况下，机组试验热耗率3724.188kJ/kW.h，经初终参数修正后的热耗率为3723.806kJ/kW.h，修正量仅为0.382kJ/kW.h。抽凝或纯凝式汽轮机组高背压供热改造后，在高背压供热工况下运行，用汽轮机排汽加热高温循环水，实现对外供热，经济性很高，机组热效率达到94％以上，即使机组高、中、低压缸效率达不到设计值，也仅仅是降低了机组发电功率，机组的热电比发生变化，但机组的热效率仍然较高，而且由于供热循环水流量和供热参数变化很大，无法进行机组试验结果的一、二类修正，试验结果无法在设计条件下与设计值进行比较，因此按通常的供热机组的性能指标评价方法无法评价凝汽式汽轮机高背压改造技术和改造后通流部分的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种凝汽式汽轮机高背压改造后的性能评价方法，它具有评价汽轮机高背压供热改造后的性能，给出高背压供热改造后汽轮机本体的性能评价的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种凝汽式汽轮机高背压改造的性能评价方法，具体步骤为：步骤一：在汽轮机组热力系统布置若干压力、温度、流量、电功率测试点；步骤二：停用低压缸过桥管上的采暖抽汽；步骤三：计算主汽流量、冷再热蒸汽流量和再热蒸汽流量；步骤四：计算机组低压缸效率；步骤五：将高背压供热机组视为高背压工况运行的纯凝机组，计算机组热耗率，并按照将机组视为高背压工况运行的纯凝机组推导得到的修正曲线对热耗率进行二类修正；步骤六：将修正后的热耗率、低压缸效率与制造厂家的设计值进行比较，评价低压缸改造技术和机组改造效果。所述步骤三的具体步骤为：（3-1）测量主蒸汽焓ims、再热蒸汽焓irh、最终给水焓ifw、冷再热蒸汽焓ich、过热器减温水焓iss、再热器减温水焓irs、#1高加进汽焓in1、#1高加疏水焓is1、#2高加进汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#1高加进水焓i11、#1高加出水焓i12、#2高加进水焓i21、#2高加出水焓i22、发电机输出功率Pe；（3-2）测量给水流量Gfw、锅炉汽包水位变化的当量流量Gb1、过热器减温水流量Gss、再热器减温水流量Grs；（3-3）#2高加进汽流量Ge1、#1高加进汽流量Ge2由#2高加、#1高加的热平衡计算得到；#2高加进汽流量由公式Ge1=Gfw×（i22-i21）/（in2-is2）计算得到；#1高加进汽流量由公式Ge2=[Gfw×（i12-i11）-Ge1（is2-is1）]/（in1-is1）计算得到；（3-4）利用公式Gms=Gfw+Gbl+Gss计算主汽流量Gms；（3-5）高压缸门杆及前后轴封蒸汽泄漏量之和Ggl根据制造厂的热力特性计算得到；（3-6）根据公式Gch=Gms-Ggl-Ge1-Ge2计算冷再热蒸汽流量Gch；（3-7）根据公式Grh=Gch+Grs计算再热蒸汽流量Grh。所述步骤四的具体方法为：（4-1）测量低压缸进汽焓ilO；（4-2）利用汽轮机能量平衡法计算低压缸排汽焓iex；（4-3）蒸汽在低压缸内的实际焓降Hi由公式Hi=ilO-iex计算得到；（4-4）利用测量的低压缸进汽参数和排汽压力计算蒸汽计算低压缸内的熵焓降H0；（4-5）低压缸效率为η＝Hi/H0。所述步骤五的具体步骤为：（5-1）将高背压供热机组视为高背压工况运行的纯凝机组，利用公式Ht=((Gms-Gss)×(ims-ifw)+Gch×(irh-ich)+Gss×(ims-iss)+Grs×(irh-irs))/Pe计算机组热耗率；（5-2）按照初终参数对高背压纯凝机组性能的影响，计算主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压损、再热蒸汽温度、低压缸排汽压力对热耗率、电功率的修正系数。主蒸汽压力PO的修正系数计算：其他初始参数、最终参数和热力系统参数为保证值。给定不同初压，经过热力计算程序可以得到N组关于主蒸汽压力、电功率和热耗率的数据，分别是：P01Ne1HR1P02Ne2HR2.........P0NNeNHRN]]>其中一组是主蒸汽压力为保证值的参数，即为P0g、Neg、HRg；与某一主蒸汽压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝汽式汽轮机高背压改造的性能评价方法，其特征是，具体步骤为：步骤一：在汽轮机组热力系统布置若干压力、温度、流量、电功率测试点；步骤二：停用低压缸过桥管上的采暖抽汽；步骤三：计算主汽流量、冷再热蒸汽流量和再热蒸汽流量；步骤四：计算机组低压缸效率；步骤五：将高背压供热机组视为高背压工况运行的纯凝机组，计算机组热耗率，并按照将机组视为高背压工况运行的纯凝机组推导得到的修正曲线对热耗率进行二类修正；步骤六：将修正后的热耗率、低压缸效率与制造厂家的设计值进行比较，评价低压缸改造技术和机组改造效果。

【技术特征摘要】
1.一种凝汽式汽轮机高背压改造的性能评价方法，其特征是，具体步骤为：
步骤一：在汽轮机组热力系统布置若干压力、温度、流量、电功率测试点；
步骤二：停用低压缸过桥管上的采暖抽汽；
步骤三：计算主汽流量、冷再热蒸汽流量和再热蒸汽流量；
步骤四：计算机组低压缸效率；
步骤五：将高背压供热机组视为高背压工况运行的纯凝机组，计算机组热耗率，并按照
将机组视为高背压工况运行的纯凝机组推导得到的修正曲线对热耗率进行二类修正；
步骤六：将修正后的热耗率、低压缸效率与制造厂家的设计值进行比较，评价低压缸改
造技术和机组改造效果。
2.如权利要求1所述一种凝汽式汽轮机高背压改造的性能评价方法，其特征是，所述步
骤三的具体方法为：
（3-1）测量主蒸汽焓ims、再热蒸汽焓irh、最终给水焓ifw、冷再热蒸汽焓ich、过热器减
温水焓iss、再热器减温水焓irs、#1高加进汽焓in1、#1高加疏水焓is1、#2高加进汽焓in2、
#2高加疏水焓is2、#1高加进水焓i11、#1高加出水焓i12、#2高加进水焓i21、#2高加出水焓
i22、发电机输出功率Pe；
（3-2）测量给水流量Gfw、锅炉汽包水位变化的当量流量Gb1、过热器减温水流量Gss、再
热器减温水流量Grs；
（3-3）#2高加进汽流量Ge1、#1高加进汽流量Ge2由#2高加、#1号高加的热平衡计算得到；
#2高加进汽流量由公式Ge1=Gfw×（i22-i21）/（in2-is2）计算得到；#1高加进汽流量由公式
Ge2=[Gfw×（i12-i11）-Ge1（is2-is1）]/（in1-is1）计算得到；
（3-4）利用公式Gms=Gfw+Gbl+Gss计算主汽流量Gms；
（3-5）高压缸门杆及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学栋，郑威，王学同，
申请(专利权)人：山东电力集团公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：