(陕西清水川能源股份有限公司 陕西省榆林市府谷县 719400)
摘要：随着我国社会经济的不断发展，对于能源的消耗与日俱增，我国面临着能源紧缺的局面，国家针对我国的能源现状，提出了“节能减排”的理念，在此理念的要求下，我国各个领域都有了新的发展方向。而火电厂，作为我国能源消耗的主要企业，走节约型路线，研究新型能源更是必然，而热力性能试验方法是一种全新的试验方法，可以通过试验找到热力系统在运行过程中的弊端，发现对机组性能影响最大的因素，以便落实节能工作。本文就，电厂汽轮机热力性能试验方法，进行简要的研究。
关键词：发电厂；汽轮机热力性能试验；方法
引言：在国家走节约型社会的背景下，我国对火电厂核算方面的要求不断的加强，不管是火电厂还是核电站，都要在节能的基础上开展工作。但是在开展节能工作的过程中，就涉及到了汽轮机热耗率的指标，这就凸显了汽轮机热力性能试验的重要性。本文将针对此项问题进行简单的论述。
一、汽轮机本体的热力性能
实际上，热耗率是用来衡量汽轮机热力性能的一种主要的指标，而通过完整的汽轮机热力性能试验可精准的得到这一指标。通过对热耗率的计算方法进行分析，我们可知，在热耗率计算时需要对一类系统进行修正，也就是根据系统质量和能量平衡通过迭代计算将试验系统修正到设计条件,主要包括:给水流量等于试验时主蒸汽流量:各储水容器水位变化为零:各抽汽管道压损及加热器进、出口端差取设计值、给水泵焓升取设计值等。然后还要进行二类参数修正,对于试验时汽轮机运行参数偏离设计值的情况,进行参数修正。参数修正根据修正曲线进行,修正项目包括:主汽压力、主汽温度、再热器压损、再热汽温、排汽压力等。经过以上两类修正,可知热耗率就是额定工况下纯粹衡量汽轮机经济性指标。
二、汽轮机组的热力性能的试验和检测
热耗率以及热效率是热力性能的主要体现。有所区别的是热耗率体现的是每一个机械功所消耗的汽轮热量，而热效率所体现的是功率与蒸汽热量的比值，两者有必然联系，又存在一定的差异性。在发展的过程，发电厂是根据发电机的输出功率来计算热耗率和热效率。为了能够进行热力性能的计算，就需要列出各个部分的热力系统的平衡的公式。所以在热力性能计算的过程中，也是称为对汽轮机组热平衡的计算。在测量的过程中两个比较关键的仪表就是发电机电功率和主蒸汽流量测量的仪表，他们的误差相对来讲是比较小的，其中流量仪表在操作的过程中出现的问题是比较大的。在机组测试的过程中，汽缸同留效率要求进、排气压力以及温度比较高的精度，中压缸排汽压力较低，不作位差修正，往往就会造成通流效率的明显偏差。汽轮机的背压主要涉及到的就是比较大的热能的消耗，所以在对精度要求是比较高的。对水温的要求中关键的测点主要就是针对目前的一些大型机组都会有多个温度的测点，在操作和试验的过程中是可以相互比较的，并且能够大大的减少测量的不确定的问题。
在对机组进行试验和测量的过程中，为了能够有效的提高循环的热效率，在汽轮机的中间位置会抽出一部分来作为过功的蒸汽，并且需要分别的送入各个部分的加热器中来进行操作。从凝结水的泵口中能够有效的承受着低水压，这主要就是称为抵押加热器。在给水泵之后，加热器就需要承受着高水压，这就会被叫做高压加热器。在对水泵用过低压加热器来凝结水进行升压，在使用高压的加热器将水送向锅炉，在很小一部分供水是从水泵的口中直接送往锅炉中的，主要就是用于喷水的调节。在对各个高压进行加热的过程中，需要从抽气压力较高的加热器中抽取一部分输向压力比较低的加热器，并且在其中放一部分的热量，在最后，将其排入到除氧气中，最后排到凝汽器。
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三、新试验方法的原理
我们在实际的发展中，该如何更加精准快捷的得到汽轮机组真实的热力性能？经过不断的研究和总结，我国发现了一种全新的试验方法，可以得到更完整的机组运行热耗率，也就是汽轮机热力性能试验，以下将主要介绍此种试验方法：
在火电厂或者是核电站的发展过程中，当高压给水进入蒸汽发生器前都有流量测量装置来测量此高压给水的流量,即所谓的最终给水流量。对用相同的流量测量装置而言,因为测量高压高温水的流量没有低温低压水的流量准确,所以一般汽轮机全面性考核试验都要求在温度压力较低的凝结水段测工质流量作为计算的基准流量,而不是在高温高压的给水段测工质流量作为计算的基准流量。对于用凝结水流量作为计算的基准流量,为了防止工质在高压加热器和除氧器存在内、外漏,则要进行热力试验就必须进行严格的系统隔离。若能直接准确测量最终给水流量,以此给水流量作为计算的基准流量,对于热力性能试验来说则不必进行繁杂的系统隔离,机组处于正常的运行工况,这时得到的试验热耗率就反映了该工况下机组整体的热力性能。
四、新试验方法的步骤
试验步骤如下:
第一步,对机组进行全面严格的系统隔离,进行全面性热力性能试验。用凝结水流量作为计算的基准流量,计算得到最终给水流量。用计算得到最终给水流量并与电厂运行显示的最终给水流量进行比较,得到二者的差值δ。
第二步,不进行系统隔离,机组处于正常的运行工况,进行机组热力性能试验,用电厂运行显示的最终给水流量加上δ即为最终给水流量的真实值。以真实值作为计算的基准流量,计算得到的试验热耗率就是机组整体的实际热力性能。以上工作的前提是机组高压缸的轴封和门杆流量都装有流量孔板,机组再热减温水和过热减温水也装有流量孔板,在试验时可以进行流量测量;运行工况时机组高压缸本体的疏水忽略不计;运行工况时高压缸抽汽管道疏水忽略不计。
五、新试验方法的进一步深入应用
应用该新试验方法,不仅可以准确测量机组的整体热力性能,更可以在机组节能降耗方面有所作为。为进一步提高机组的经济性水平,指出切实可行的途径和方向。在进行了上面两步试验后,第三步进行压红线运行工况下机组整体热力性能试验。所谓压红线工况就是在机组力所能及的条件下,不进行系统隔离,通过机组运行人员的精心操作,所有的运行参数尽量向设计参数靠拢。压红线运行工况下机组整体热力性能试验,对运行人员的操作水平要求很高。从某种意义上说,机组经济性指标不单纯是设备优劣的评价指标,而是运行人员的操作水平和机组设备性能的综合评价指标。这种工况下得到试验热耗率则反映了机组整体的实际最好热力性能。其必然小于机组正常运行的试验热耗率,大于机组全面性考核试验的热耗率。在试验过程中,哪个参数与设计值偏差最大,且通过进一步的工作可以改进,使其与设计值的偏差变小,则它就是下一步节能工作的突破口。这也是所谓的木桶原理,即最短的木条决定了木桶的最大盛水量,首先应找到热力系统中最薄弱、对机组性能影响最大且有改进空间的环节开展工作。
六、新试验方法的特点
该试验方法是基于全面性热力性能试验的基础上,结合现场实际情况提出的,其精度也取决于前面进行的全面性热力性能试验。应该说该试验的难度大于全面性考核试验,特别是第三步的压红线运行工况试验,对运行人员的操作水平要求很高。所以在前期准备时,就应按照全面性热力性能试验的要求去准备,没有条件进行全面性热力性能试验的机组,就不能进行该试验。
结论：通过文章以上的论述，我们对发电厂汽轮机热力性能试验有了一个更加全面的了解，也由此可知汽轮机热力性能试验有非常大的价值，其可以准确的测量出汽轮机机组的热力性能，以便我们及时的把控相关设备的运行情况，这是保证系统稳定运行的基础。我们还需对汽轮机热力性能试验进行不断的研究和完善，提高机组的经济效益，更好的实现节能的目的。
参考文献：
[1]郑建涛,国产汽轮机组热力性能试验结果与实际运行经济性的比较分析[J].电力设备,2014,4:55-58.
[2]王海红,发电厂汽轮机热力性能试验方法的研究[J].中国机电,2014,3:15-16.
论文作者:丁祖阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：热力论文; 机组论文; 性能论文; 汽轮机论文; 流量论文; 工况论文; 加热器论文; 《电力设备》2017年第25期论文;