專利名稱：汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)分析測算領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電是我國乃至全世界的發(fā)電主力軍?；鹆Πl(fā)電不僅對人類的日常生活有較大影響，同時，火電廠燃燒化石燃料后產(chǎn)生二氧化碳等氣體，對環(huán)境有較大的不良影響。因此，分析汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)各參數(shù)間的關(guān)系，提高系統(tǒng)的整體效率是很有必要的。 現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組通常采用高中壓合缸和通流部分反向布置結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)下，調(diào)節(jié)級噴嘴或動葉后會有蒸汽通過高中壓缸中間分隔軸封漏入中壓缸，降低了中壓缸進(jìn)汽部分及轉(zhuǎn)子表面的溫度，此股汽流即為中間軸封漏汽，在反動式汽輪機(jī)中又被稱為高中壓缸平衡盤漏汽。這雖然對保證機(jī)組安全和延長設(shè)備壽命有較為積極的意義，但是這股漏汽沒有經(jīng)過高壓缸與再熱器而直接進(jìn)入中壓缸，會影響中壓缸的測試效率及機(jī)組熱耗率計(jì)算值的精確度。目前，國內(nèi)外學(xué)者對許多類型汽封內(nèi)工質(zhì)的三維流動及傳熱特性進(jìn)行了研究，并建立了數(shù)學(xué)模型，但對中間分隔軸封的研究相對較少。中間分隔軸封位于高中壓轉(zhuǎn)子中部，此處轉(zhuǎn)子的撓度最大，一般機(jī)組在經(jīng)過多次起停后，其汽封片會有較大的磨損，因此在實(shí)際運(yùn)行中漏汽量一般高于設(shè)計(jì)值，甚至能達(dá)到設(shè)計(jì)值的數(shù)倍。諸如通用(GE)、西屋等公司的汽輪機(jī)在運(yùn)行中都出現(xiàn)了中間分隔軸封漏汽量增大的情況，文獻(xiàn)討論了這股漏汽增大的原因、癥狀及識別方法。當(dāng)這股漏汽量增大時，機(jī)組做功發(fā)生變化，循環(huán)效率降低，機(jī)組熱耗率、中壓缸的測量效率偏差增大，計(jì)算得到的機(jī)組經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)可信度變低，因此對這股漏汽進(jìn)行研究，得到較為精確的漏汽率是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的中間分隔軸封漏汽率結(jié)果精度不夠的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法，該方法包括如下步驟
步驟I :利用測量儀表得到兩組蒸汽測量參數(shù)
第一組為改變過熱和再熱汽溫前工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；
第二組為改變過熱和再熱汽溫后工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；
步驟2:然后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)改變過再熱汽溫前和改變過再熱汽溫后，各級組壓比不變、級效率與缸效率不變；得到中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型
( -綱普賴
X : ^^- =PT 由 X為中間分隔軸封漏汽率，表示漏汽量占中壓缸進(jìn)汽量的百分?jǐn)?shù)；lh、hc、hreg、AAt分別為改變過再熱汽溫前工況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降；
h’ Keg、分別為改變過再熱汽溫后工況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降；
將步驟I測量得到的兩組蒸汽參數(shù)帶入所述中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型，得到中間分隔軸封的漏汽率。有益效果 I.之前對于中間分隔軸封漏汽率的常用測量計(jì)算方法是變汽溫法。此方法需要作圖，通過曲線的交點(diǎn)得到漏汽率，此時，由于曲線是通過數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合而成的，擬合公式的不同所得到的交點(diǎn)也有可能不同，進(jìn)而影響了結(jié)果的精確性。而本發(fā)明則采用數(shù)值測算法，通過迭代計(jì)算得到漏汽率，避免了變汽溫法中可能出現(xiàn)的誤差，保證了結(jié)果的精確性。2.汽輪機(jī)組投入運(yùn)行后會發(fā)生老化現(xiàn)象，效率下降。利用本發(fā)明模型得到準(zhǔn)確的中間軸封漏汽率，可以得到機(jī)組運(yùn)行后汽輪機(jī)通流部分與軸封部分的變化情況，為電廠運(yùn)行決策系統(tǒng)和檢修診斷系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。


圖I是實(shí)例中中間分隔軸封漏汽率試驗(yàn)測點(diǎn)分布示意圖。X 一溫度測點(diǎn),0 —壓力測點(diǎn)，I 一主蒸汽,2 一再熱蒸汽,3 一聞中壓缸平衡盤漏汽，
4一高壓缸排氣管，5 —中低壓連通管，6 —四號抽汽。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。本發(fā)明提供的汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法，包括如下步驟
步驟I :利用測量儀表得到兩組蒸汽測量參數(shù)
第一組為改變過熱和再熱汽溫前工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；
第二組為改變過熱和再熱汽溫后工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；
步驟2 :然后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)改變過再熱汽溫前和改變過再熱汽溫后，各級組壓比不變、級效率與缸效率不變；得到中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型
y Qk-k-( -r I
X --- 才中
x為中間分隔軸封漏汽率，表示漏汽量占中壓缸進(jìn)汽量的百分?jǐn)?shù)；lh、hc、hreg、AAt分別為改變過再熱汽溫前工況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降；
h’ Keg、分別為改變過再熱汽溫后工況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降；
將步驟I測量得到的兩組蒸汽參數(shù)帶入所述中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型，得到中間分隔軸封的漏汽率。參見圖1，實(shí)例計(jì)算中間分隔軸封漏汽率
附圖是中間分隔軸封漏汽率試驗(yàn)測點(diǎn)分布示意圖。步驟I :利用測量儀表分別在改變過再熱汽溫前、改變過再熱汽溫后的工況下，測量得到以下兩組蒸汽參數(shù)
數(shù)據(jù)1，主汽壓力23. 564MPa，主汽溫度558. 351 °C，熱再壓力3. 682MPa，熱再溫度531. 085 °C，中壓缸排汽壓力0. 895MPa，中壓缸排汽溫度328. 714 °C，調(diào)節(jié)級后壓力16. 574MPa，調(diào)節(jié)級后溫度508. IVC ；
數(shù)據(jù)2，主汽壓力22. 922MPa，主汽溫度529. 790 °C，熱再壓力3. 745MPa，熱再溫度564. 097 0C,中壓缸排汽壓力0.915MPa，中壓缸排汽溫度355. 107 °C，調(diào)節(jié)級后壓力
16.166MPa，調(diào)節(jié)級后溫度 478. 301°C。步驟2 :根據(jù)中壓缸效率不變的假設(shè)，將兩個工況下的中壓缸效率表達(dá)式聯(lián)立求
解，得到漏汽率的數(shù)值計(jì)算式
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 步驟I:利用測量儀表得到兩組蒸汽測量參數(shù) 第一組為改變過熱和再熱汽溫前エ況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓カ和溫度； 第二組為改變過熱和再熱汽溫后エ況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓カ和溫度； 步驟2:然后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)改變過再熱汽溫前和改變過再熱汽溫后，各級組壓比不變、級效率與缸效率不變；得到中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型r (h-KWi-(も-KW\ . X為中間分隔軸封漏汽率，表示漏汽量占中壓缸進(jìn)汽量的百分?jǐn)?shù)； In、“、Λん分別為改變過再熱汽溫前エ況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降； h\、h c、h _ 分別為改變過再熱汽溫后エ況下的再熱蒸汽焓、調(diào)節(jié)級后蒸汽焓、中壓缸排汽焓、再熱蒸汽與中間分隔軸封漏汽混合后的蒸汽在中壓缸內(nèi)的理想焓降； 將步驟I測量得到的兩組蒸汽參數(shù)帶入所述中間分隔軸封漏汽的數(shù)值模型，得到中間分隔軸封的漏汽率。
全文摘要
本發(fā)明是一種汽輪機(jī)中間分隔軸封漏汽率的測算方法，該方法包括如下步驟步驟1利用測量儀表得到兩組蒸汽測量參數(shù)第一組為改變過熱和再熱汽溫前工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；第二組為改變過熱和再熱汽溫后工況下的過熱、再熱、調(diào)節(jié)級后、中低壓缸連通管中的蒸汽壓力和溫度；步驟2然后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)改變過再熱汽溫前和改變過再熱汽溫后，各級組壓比不變、級效率與缸效率不變。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)變汽溫法擬合曲線時帶來的誤差，提高了結(jié)果的精確性，便于現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用。
文檔編號G01M13/00GK102680223SQ20121015123
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者周克毅, 張赟, 楊濤, 石永鋒, 胥建群 申請人:東南大學(xué)