蒸汽渦輪性能測試裝備和蒸汽渦輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開大體涉及對功率裝置的控制，并且更特別地，涉及即使在存在濕蒸汽時確 定蒸汽渦輪的性能特性。
【背景技術(shù)】
[0002] 在功率生產(chǎn)中，在功率系統(tǒng)中使用蒸汽渦輪和/或聯(lián)合循環(huán)功率裝置來產(chǎn)生電是 普遍的。這樣的功率裝置例如典型地確定蒸汽渦輪的性能特性，以監(jiān)測故障，以及/或者提 高功率生產(chǎn)。但是，一些運行狀況無益于直接確定蒸汽渦輪性能特性。特別地，在某些構(gòu)造 內(nèi)的蒸汽渦輪區(qū)段（諸如在核裝備和聚集太陽能裝備中使用的那些）可引起低于飽和線 的排氣口狀況，從而在排氣口處產(chǎn)生濕蒸汽。在存在濕蒸汽時測量區(qū)段性能是非常困難和 /或昂貴的，因為在歷史上，使用放射示蹤劑注射和取樣系統(tǒng)來確定具有濕排氣的渦輪區(qū)段 的性能。除了昂貴之外，現(xiàn)有技術(shù)的不確定性高，而且可能有危險。
[0003] 如在圖1中看到的那樣，典型的蒸汽渦輪區(qū)段可包括具有入口 120和排氣口 130 的渦輪110。當不存在濕排氣時，可基于渦輪入口 120和排氣口 130或蒸汽渦輪區(qū)段100的 冷再加熱部分135處的壓力和溫度的測量結(jié)果來確定蒸汽渦輪110的性能。例如，可采用 包括一個或多個傳感器142的入口測量站140和/或包括一個或多個傳感器152的排氣口 測量站150來測量壓力和溫度。通過使用這樣的測量結(jié)果，例如可通過使用美國機械工程 師協(xié)會（ASME)提供的眾所周知的蒸汽表和/或公式和/或函數(shù)來確定特定的入口壓力和 入口溫度下的入口洽（enthalpy) hInlet，使得 hInlet= f(P Inlet，Tiniet )，并且其中，Plnlet是入口 120處的蒸汽的壓力，而Tlnlet是排氣口 130處的蒸汽的溫度。另外，可根據(jù)這樣的測量結(jié) 果，基于ASME蒸汽表/函數(shù)來確定排氣口焓hExhaust，使得h Exhaust= f (P Exhaust，TExhaust) ? 其中， PExhaust是排氣口 150處的蒸汽的壓力，而T ^3_是排氣口 150處的蒸汽的溫度。然后可使 用以下公式來確定蒸汽渦輪110的效率
[0004]
【主權(quán)項】
1. 一種用于蒸汽渦輪的蒸汽渦輪區(qū)段的蒸汽渦輪性能測試裝備，包括： 布置成與所述蒸汽渦輪的排氣口處于選擇性流體連通的排氣口旁通管道，所述排氣口 旁通管道布置成接收所述蒸汽渦輪的排氣的一部分，作為排氣口旁通流； 布置成與所述蒸汽渦輪的入口處于選擇性流體連通的入口旁通管道，所述入口旁通管 道布置成接收所述蒸汽渦輪的入口蒸汽流的一部分，作為入口旁通流； 混合流管道，其在一端處具有與所述排氣口旁通管道和所述入口旁通管道處于流體連 通的混合點，所述混合點和所述混合流管道布置成響應于所述排氣口旁通流和所述入口旁 通流通過混合點進入混合流管道而形成混合流； 旁通測量站（270)，其沿著所述入口旁通管道（262)布置，以測量所述入口旁通流的特 性；以及 混合流測量站（280)，其沿著所述混合流管道（266)布置，以測量所述混合流的特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪性能測試裝備，其特征在于，進一步包括： 入口測量站（240)，其用以測量通過所述入口（210)的蒸汽流的特性； 排氣口測量站（250)，其用以測量通過排氣口的蒸汽流的特性； 部署在所述入口測量站（240)、排氣口測量站（250)、旁通測量站（270)和混合流測量 站（280)中的傳感器，其用以測量所述排氣口旁通流、所述入口旁通流和混合流中的各個 的至少一個特性；以及 其中，使用來自所述傳感器的至少一個測量值而至少部分地基于混合點上的熱平衡來 確定所述蒸汽渦輪的排氣口焓，所述熱平衡的第一側(cè)包括所述入口旁通流和所述排氣口 旁通流，而所述熱平衡的第二側(cè)包括所述混合流。
3. -種具有蒸汽渦輪性能測試裝備的蒸汽渦輪，包括： 具有入口和排氣口的渦輪，所述入口布置成連接到蒸汽供應上； 布置成測量所述入口中的特性的入口測量站； 布置成測量所述排氣口中的特性的排氣口測量站； 在所述渦輪的入口端處的入口旁通端口； 入口旁通管道，其與所述入口旁通端口處于流體連通，并且布置成選擇性地允許入口 蒸汽進入所述入口旁通管道而形成入口旁通流； 布置成測量所述入口旁通管道中的特性的入口旁通測量站； 在所述渦輪的排氣口端處的排氣口旁通端口； 排氣口旁通管道，其與所述排氣口旁通端口處于選擇性流體連通，并且布置成選擇性 地允許排氣口蒸汽從所述排氣口傳送到所述排氣口旁通管道中而形成排氣口旁通流； 混合流管道，其在所述混合流管道的混合點處與所述入口旁通管道和所述排氣口旁通 管道處于流體連通，所述混合流管道因此布置成接收入口旁通流和排氣口旁通流，以及允 許入口旁通流和排氣口旁通流混合而形成混合流； 布置成測量所述混合流管道中的特性的混合流測量站；以及 其中，使用至少來自所述入口旁通測量站和所述混合流測量站的測量結(jié)果，以至少部 分地基于接收自所述測量站的測量結(jié)果來確定所述蒸汽渦輪的排氣口焓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽渦輪，其特征在于，蒸汽選擇性地傳送通過所述入口旁 通端口或所述排氣口旁通端口中的至少一個至少部分地由相應的閥控制。
【專利摘要】本實用新型涉及蒸汽渦輪性能測試裝備和蒸汽渦輪。一種旁通組件使用入口蒸汽或供應蒸汽來使蒸汽渦輪功率裝置中的排氣口濕蒸汽過熱。然后使用旁通蒸汽、渦輪入口和渦輪排氣口狀況的測量結(jié)果來確定渦輪的排氣口焓，然后可使用排氣口焓來確定蒸汽渦輪的性能特性，諸如效率。
【IPC分類】G01M15-00
【公開號】CN204314072
【申請?zhí)枴緾N201320603100
【發(fā)明人】M. 托馬索 C.
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】EP2717033A2, US20140095111