【正文】 公式 2 1 1 3 4 3 6 42 54( ) ( ) ( )gsD H H D H H D H HD HH? ? ? ? ?? ? (51) 除氧器能量平衡 2 1 1 3 12 51( ) ( )? ? ?? ?csD H H D H HD HH (52) 質(zhì)量平衡 12ns cs swD D D D D? ? ? ?（除氧器水位 swD 下降為負(fù)） (53) cs g b m fs g js zjs g sD D D D D? ? ? ? (54) 圖 52 加熱器熱平衡計(jì)算框圖 軸封、門桿漏汽 1 進(jìn)汽溫度 6T 2 進(jìn)汽壓力 6P 3 進(jìn)汽焓 6H 4 進(jìn)汽量 3D 進(jìn)汽參數(shù) 1進(jìn)汽溫度 5T 2進(jìn)汽壓力 5P 3進(jìn)汽焓 5H 4進(jìn)汽量 2D 本級(jí)疏水 1疏水溫度 4T 2疏水焓 4H 3疏水壓力 4P 4P 上級(jí)疏水 1疏水溫度 3T 2疏水焓 3H 3疏水量 1D 出口參數(shù) 1 出水溫度 2T 2 出水壓力 2p 3 出水焓 2H 4 給水量 gsD 進(jìn)口參數(shù) 1 進(jìn)水溫度 1T 2 進(jìn)水壓力 1P 3D 3 進(jìn)水焓 1H 水位 swD (3)軸封、門桿漏汽 軸風(fēng)、門桿漏汽系統(tǒng)共安排 2 個(gè)流量測(cè)點(diǎn)，分別是高壓門桿漏汽進(jìn)高排流量和高壓軸封漏汽進(jìn)聯(lián)箱流量。如前所述，在確定七八段抽汽焓時(shí)，先由欲估的膨脹線終 點(diǎn)焓 （ ELEP），做一條光滑曲線，既為試驗(yàn)膨脹線。為了計(jì)算膨脹線的終點(diǎn)，必須分別求出 汽 輪機(jī)總的輸入能量和輸出能量。而 L匯入四抽除氧器。 3)汽輪機(jī)效率取為不經(jīng)過(guò)修正的試驗(yàn)缸效值。 11)凝結(jié)水、給水壓力 取 試驗(yàn)值。 W S 軸封調(diào)節(jié)器 P H M 7)無(wú)減溫水、無(wú)補(bǔ)給水。 如圖 55所示 ： 圖 55 均壓箱計(jì)算示意圖 P+M+S=W+S (511) 3 1 1 3 . 3 7 0 1 + 7 2 7 3 0 2 9 . 4 + 0 = 4 3 0 2 7 1 6 . 2 + 5 6 7 h + 9 4 0 415? ? ? ? ? /kgh ? (8)高壓缸、中壓缸效率計(jì)算 由計(jì)算的高壓缸排汽焓，和測(cè)得的高壓缸排汽壓力和溫度，按定義求出高壓缸效率（門前）。 ELEP 計(jì)算的原則性框圖如 下 圖 53所示。最終完成低壓加熱器系統(tǒng)的計(jì)算。 (5)低壓缸計(jì)算 1)低壓加熱器系統(tǒng)計(jì)算。 計(jì) 算用試驗(yàn)數(shù)據(jù) 見(jiàn) 附錄 （表 51） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算 (1)給水流量計(jì)算 高壓給水系統(tǒng)的計(jì)算就是由已知的凝結(jié)水流量，通過(guò)除氧器、高壓加熱器系統(tǒng)的熱平衡計(jì)算得出給水流量，從而得出主蒸汽流量，其實(shí)質(zhì)是解聯(lián)立方程，如前所述采用迭代解法。 溫度測(cè)量：采用精密級(jí)鎧裝熱電偶和 Pt100 熱電阻測(cè)量。 汽 輪機(jī)高、中、低壓缸效率作參考。一旦確定了源自這三個(gè)方面的不確定度貢獻(xiàn)，就可以通過(guò)合成的方法計(jì)算被測(cè)參數(shù)總的測(cè)量不確定度 PU ，由下式給出 : 22P t SU U U?? (45) 確定用來(lái)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的各種計(jì)算變量的不確定度 性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算公式中，有些計(jì)算變量（如：流量、電 功率、焓等）是由若干測(cè)量參數(shù)計(jì)算而得到的，它們的不確定度是用方根個(gè)的方法和將這些相關(guān)測(cè)量的不確定度合成確定的。 (3)采樣位置不同 使被測(cè) 量參數(shù)出現(xiàn)差異造成的不確定度。如果被測(cè)量參數(shù)由相同類型和精度等級(jí)的數(shù)臺(tái)儀器的測(cè)量讀數(shù)平均值確定的，怎該平均值的不確定度是單臺(tái)儀器的不確定度除以所使用的相同儀器臺(tái)數(shù)的平方根。 5)試驗(yàn)有關(guān)事項(xiàng)已明確規(guī)定，包括工況穩(wěn)定性判據(jù)、參數(shù)允許波動(dòng)范圍、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、采樣頻率及數(shù)量、不明泄漏量等。 (2)B類不確定度的 確定。由于錯(cuò)綜復(fù)雜的原因，每個(gè)試驗(yàn)測(cè)量值都有存在有不確定度，而利用相關(guān)測(cè)量試驗(yàn)值進(jìn)行計(jì)算所的汽輪機(jī)熱耗率、汽耗率、內(nèi)效率、通流效率等試驗(yàn)結(jié)果，也必然存在某中程度的不確定度。 對(duì)于主蒸汽溫度、壓力與規(guī)定值的偏差， 主蒸汽 流量的修正公式為 ? 第 一 類 修 正 后 的 功 率修 正 后 的 功 率 功 率 綜 合 修 正 系 數(shù) (316) 式中 ： mdD 、 mdP 、 dv —— 設(shè)計(jì)工況時(shí)的主蒸汽流量、壓力和比容 ； mD 、 mp 、 mv —— 試驗(yàn)時(shí)的主蒸汽流量、壓力和比容。 (3)再熱蒸汽溫度。 (6)確定修正后的發(fā)電機(jī)功率。 (3)計(jì)算新的抽汽壓力 。 5)抽汽管道無(wú)散熱損失。 第一類修正計(jì)算 做第一類修正時(shí)，汽輪機(jī)的自身特性如高壓缸、中壓缸、低壓缸內(nèi)效率，軸封漏汽量、級(jí)的通流能力、做功的能力保持不變。 (6)補(bǔ)充水流量。要修正的試驗(yàn)結(jié)果包括：熱耗率、發(fā)電機(jī)功率、主蒸汽流量、汽輪機(jī)缸效率等。排汽焓即有用能終點(diǎn)（ UEEP）在所有其他項(xiàng)目已知時(shí)，有能量平衡方程可求出進(jìn)入凝汽器的總能量，再除以排入凝汽器的蒸汽流量，即得 UEEP。 (3)進(jìn)入軸加的各股流量可以通過(guò)計(jì)算、測(cè)量或根據(jù)設(shè)計(jì)值分配分別求出，這樣就無(wú)需對(duì)軸加進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)于軸封加熱器，其進(jìn)口是汽氣混合物，所測(cè)壓力是混合壓力，計(jì)算焓值需要的是蒸汽的分壓力。但由于低壓缸排汽處于濕蒸汽區(qū)，其壓力和溫度不再是相互獨(dú)立的參數(shù)，另外還需要蒸汽的干度才能確定低壓缸排汽焓。 焓降效率 大型汽輪機(jī)組一般均有高壓缸、中壓缸和低壓 缸。 對(duì)再熱回?zé)崾狡啓C(jī)，熱耗率的公式表示為 m m r h r fw fw c r c r s h s s h s r h s r h selD h D h D h D h D h D hHR N? ? ? ? ? ?? (32) 式中 ： HR—— 熱耗率， Kj/kwh； mD —— 主蒸汽流量， t/h； rD —— 再熱蒸汽流量， t/h； fwD —— 給水流量， t/h； crD —— 冷再熱蒸汽流量， t/h； shsD —— 過(guò)熱器減溫水流量， t/h； rhsD —— 再熱器減溫水流量， t/h； mh —— 主蒸汽焓， kj/kg； hrh —— 熱再熱蒸汽焓， kj/kg； fwh —— 給水焓， kj/kg； crh —— 冷再熱蒸汽焓， kj/kg； shsh —— 過(guò)熱器減溫水焓， kj/kg； rhsh —— 再熱器減溫水焓， kj/kg； elN —— 發(fā)電機(jī)功率， MW。 8)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容已經(jīng)全部完成?，F(xiàn)場(chǎng)如遇事故，試驗(yàn)立即停止，試驗(yàn)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，由運(yùn)行有關(guān)人員按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行處理。 7)試驗(yàn)期間，試驗(yàn)人員負(fù)責(zé)汽包、凝汽器熱井、小機(jī)凝汽器熱井、凝水箱和除氧器水位的測(cè)量，并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (2)試驗(yàn)步驟 1)由試驗(yàn)總指揮發(fā)令，參數(shù)穩(wěn)定期間開(kāi)始。 10)試驗(yàn)基準(zhǔn)為閥點(diǎn)基準(zhǔn)（所有調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，開(kāi)度 100%），調(diào)整負(fù)荷至規(guī)定負(fù)荷。 3)系統(tǒng)和設(shè)備檢查性試驗(yàn)全部完成并合格。 在電力行業(yè)中常開(kāi)展三種類型的汽輪機(jī)試驗(yàn)，即：性能驗(yàn)收試驗(yàn)、常規(guī)性能試驗(yàn)和電廠性能試驗(yàn)。發(fā)電機(jī)功率可用功率表測(cè)量。 (2)輔助流量的測(cè)量 汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)中除了主流量外，還有許多輔助流量進(jìn)行測(cè)量。 在使用過(guò)程中，測(cè)溫元件在高溫下會(huì)引 起特性發(fā)生變化，導(dǎo)致測(cè)量誤差變大。 測(cè)量方法 壓力測(cè)量 常用的測(cè)壓儀表有彈簧管壓力表和壓力變送器等。 ASME PTC6—— 1996 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和 IEC953—— 1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)適用于對(duì)試驗(yàn)結(jié)果精確度要求高的場(chǎng)合。 熱力性能試驗(yàn)技術(shù)屬于傳統(tǒng)技術(shù)的范疇，技術(shù)創(chuàng)新和出現(xiàn)重大突破的機(jī)會(huì)比信息科學(xué)、生命科學(xué)等新興的學(xué)科多的多。熱力性能試驗(yàn)的目的，歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面： (1)獲取設(shè)計(jì)或保證條件下的汽輪機(jī)組熱力 性能指標(biāo)，以鑒定或考核新投產(chǎn)整套汽輪機(jī)組設(shè)備是否達(dá)到設(shè)計(jì)或保證條件下的保證值。這些主輔設(shè)備及系統(tǒng)包括：配汽機(jī)構(gòu)、通流部分、回?zé)嵯到y(tǒng)、凝汽器、各類泵等熱力循環(huán)設(shè)備及系統(tǒng)。汽輪機(jī)試驗(yàn)就是來(lái)解決汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)等的一種試驗(yàn)研究手段。摘 要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)汽輪機(jī)的熱力性能試驗(yàn)的數(shù)據(jù)而進(jìn)行的初步 核 算的初步設(shè)計(jì)。 汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)的研究對(duì)象就是汽輪機(jī)的熱力性能，包括熱耗率、熱效率、功率等。汽輪機(jī)在特定的熱力循環(huán)中的熱力特性是通過(guò)一系列熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)和指標(biāo)表述的，如：壓力、溫度、焓、流量、功率、內(nèi)功率、熱耗率、煤耗等。 (2)獲取更新或改造主要設(shè)備后的汽輪機(jī)熱力性能指標(biāo)，以鑒定或考核這些設(shè)備是否達(dá)到設(shè)計(jì)或保證條件下的保證值。但是，應(yīng)該看到，熱力性能試驗(yàn)技術(shù)與其他學(xué)科互相交叉和滲透的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。這些試驗(yàn)的目的主要是獲取汽輪機(jī)組的熱 耗率、汽耗率，以及煤耗等能耗指標(biāo)。 隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展無(wú)論是高壓或是低壓的測(cè)量，壓力變送器的使用越來(lái)越普遍。因此，試驗(yàn)中所使用的測(cè)溫元件試驗(yàn)前都應(yīng)經(jīng)權(quán)威的檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)，證明是合格方可使用，必要時(shí)，試驗(yàn)后應(yīng)立即進(jìn)行復(fù) 校 。常用的的測(cè)量裝置有標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等。電功率測(cè)量可用試驗(yàn)專用電流、電壓互感器，也可利用現(xiàn)場(chǎng)儀用互感器，試驗(yàn)各方應(yīng)在試驗(yàn)前應(yīng)就互感器的精度等級(jí)以及 規(guī)定 事宜達(dá)成協(xié)議。 性能驗(yàn)收試驗(yàn)是以獲取具有最小不確定度的熱力性能指標(biāo)為目的，其結(jié)果常用來(lái)與制造廠的性能保證值進(jìn)行比較。 4)全面檢查試驗(yàn)系統(tǒng)各閥門、管道泄露情況，包括鍋爐的部分閥門。 11)試驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)該穩(wěn)定 2h，正式試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間為 2h。 2)試驗(yàn)開(kāi)始前 1h，對(duì)負(fù)壓變送器進(jìn)行放氣排水。 8)由業(yè)主、試驗(yàn)方、制造廠、監(jiān)督方對(duì)于試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)簽字，并各持一份。 (4)判定試驗(yàn)是否有效的原則 1)在試驗(yàn)各有關(guān)方都參與的前提下，對(duì)試驗(yàn)的有效性進(jìn)行初步判定。 9)經(jīng)試驗(yàn)不確實(shí)度評(píng)估，判定不確定度已滿足規(guī)程或協(xié)議的要求。 以上公式著重從氣輪機(jī)的系統(tǒng)的角度考慮進(jìn)出熱量，即沒(méi)有計(jì)入泄漏流量帶出鍋爐的熱量，也有在式中全部用給水流量或主汽流量的，那樣則將泄漏量算在鍋爐出口或進(jìn)口，使系統(tǒng)吸收熱量發(fā)生變化。各缸的效率反 映了汽輪機(jī)的本體性能的優(yōu)劣程度，是表述汽輪機(jī)組性能的 重要指標(biāo)。由于目前蒸汽的干度還難以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精確的測(cè)量，低壓缸排汽的焓值還無(wú)法通過(guò)常規(guī)方法得到，故低壓缸效率也不易求得。下面介紹幾種簡(jiǎn)化方法： (1)由所測(cè)壓力和溫度直接求焓。 我們基于各缸的有效做功概念，從工程實(shí)用的角度探討低壓缸效率的改進(jìn)算法，計(jì)算過(guò)程較簡(jiǎn)單，且不需進(jìn)行繁鎖的迭代來(lái)計(jì)算低壓缸排汽焓，計(jì)算精度完全能夠滿足工程要 求。排汽焓受到從膨脹線上讀到的任一使用濕蒸汽的加熱器的蒸汽焓值的影響。 第一類修正 第一類修正又稱系統(tǒng)修正，主要是對(duì)影響給水加熱系統(tǒng)的變量進(jìn)行修正， 以消除試驗(yàn)循環(huán)與規(guī)定循環(huán)的偏差產(chǎn)生的影響。 (7)鍋爐減溫水流量。修正計(jì)算按以下步驟進(jìn)行。 6)抽汽管道壓損取設(shè)計(jì)值。 抽汽參數(shù)的確定是一個(gè)不段逼近的迭代計(jì)算過(guò)程。 (7)確定修正后的熱耗。 (4)汽輪機(jī)排汽壓力。 通過(guò)查修正曲線可以查出的為變化的百分?jǐn)?shù)。 由于各種原因，如： 試驗(yàn) 技術(shù)條 件，或經(jīng)濟(jì)性方面的考慮，任何試驗(yàn)都可能存在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的偏差， 正式這些偏差 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的不確定度產(chǎn)生了附加的影響，故需要對(duì)這些影響進(jìn)行分析、 計(jì)算及評(píng)價(jià)。由誤差來(lái)源的不確定度評(píng)定；根據(jù)儀表的精度登記和量程評(píng)定；數(shù)字儀表截尾誤差產(chǎn)生的不確定度評(píng)定；根據(jù)規(guī)定試驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或類似技術(shù)文件中給出的重復(fù)性限 r或復(fù)現(xiàn)性限 R 進(jìn)行不確定度評(píng)價(jià)。 6)測(cè)量值呈正太分布。 39。如樣本數(shù)量大于 10個(gè) ，可以采用上面介紹的方法計(jì)算因測(cè)量位置不同產(chǎn)生的不確定度 sU 。若計(jì)算變量 R 是由 k個(gè)測(cè)量參數(shù) 1p 2p ... kp 計(jì)算得出的，怎該計(jì)算變量 R 的不確定度 ： 21 ()kR pii iRUUP? ?? ?? (46) 式中 ： iRP?? —— 影響因子，即計(jì)算變量 R 對(duì)測(cè)量參數(shù) iP 變化的敏感性； piU —— 測(cè)量參數(shù)的總不確定定度。系統(tǒng)的不明泄漏率在 %以下試驗(yàn)有效。工質(zhì)溫度 300C 以上的采用熱電偶， 300C 以下時(shí)采用熱電阻。先假設(shè)給水流量的最大區(qū)間范圍（對(duì) 300MW 等級(jí)機(jī)組可假設(shè) 0~2020T/H，然后定 0~2020T/H 之間一個(gè)初值（例如 1000T/H）。根據(jù)測(cè)得的凝水流量，由高到低逐級(jí)計(jì)算各加熱器進(jìn)汽 量。 2)膨脹過(guò)程線終點(diǎn) 焓 （ ELEP）的計(jì)算。 圖 53 膨脹線終點(diǎn)計(jì)算流程圖 Hc=Hcoo 根據(jù) 6抽參數(shù)（ h,p） ,Hc,排汽 壓力在焓 熵圖上得出連接兩點(diǎn)的直線方程 根據(jù) 7 抽， 8抽的壓力在直線上得出 7抽 8抽的焓 H7,H8