印尼小容量电站汽轮机性能试验测试方法研究论文_宋洪伟,彭鹏

(青岛华丰伟业电力科技工程有限公司)

摘要:随着一带一路的伟大战略的逐步展开,市场潜力巨大的印尼电站建设陆续开始,因印尼为多岛国家,为保证孤网运行的独立稳定性,一些小电站应运而建。笔者根据亲身经历的多台印尼小容量电站汽轮机性能试验测试工作,对公司即将开展的其它小机组EPC项目性能测试工作提供借鉴。运用简便的试验方法,既节省项目成本投入,又能更快获得业主认可,不失为一种良好的验收试验方法。

关键词:汽轮机 性能试验测试 验收

0.引言

目前,国内小容量机组一般是不进行性能试验的,但是在海外EPC电站项目,小容量机组是要根据EPC技术合同要求进行性能指标验证的,在新投产的小容量机组EPC项目中,对于成本的控制,采用便捷的试验方法,将成为EPC验收试验环节中的一项重要的工作。热耗率是衡量汽轮机热力性能的指标,在EPC项目中,热耗率是必须考核验收的项目,通过现场情况,热耗率的试验,我们通过简化性热力性能试验就可以得到。本论文通过印尼BBL项目#1机组16.5MW凝汽式汽轮机的试验测试,进行一个试验方案的方法的指导。

1.采用汽轮机的热力性能方法

众所周知,ASME PTC6-2004汽轮机性能试验规程是很严格的,规定在除氧器入口凝结水管道增加流量喷嘴装置,准确测取凝结水流量,高加、除氧器抽汽量计算则采用能量平衡及质量平衡列方程组,但解方程组较复杂,可以采用数值迭代来求解,通过给水流量的假设,通过实测的凝结水流量与计算的凝结水流量进行比较。两者偏差在较小值则迭代求解完成,在EXCEL里,迭代的求解可用单变量求解功能完成,最终得出给水流量。而这个凝结水喷嘴装置,完全可以通过现场的凝结水流量孔板就可以满足要求。我们可以完全更换高精度差压变送器。性能试验其他的测点仪表,比如温度测点、压力测点、功率表都可以采用现场仪表。热耗率是衡量汽轮机热力性能的指标,通过简化性热力性能试验可以得到。

2.试验要点

2.1流量平衡试验

根据流量平衡试验结果,确定系统不明漏量。试验前将汽水系统严格隔离,最大可能消除汽水系统的内、外泄漏。不明泄漏损失控制在0.1%以内。机组运行参数及回热系统应符合额定工况热平衡图的规定。

2.2 试验采用的仪器仪表及测点布置,重要测点的测量需为在线测量且能直接在DCS中读取,如主蒸汽,给水温度和凝结水流量节流孔板差压。

2.2.1 流量测量方面,主凝结水流量的测量将采用现有的位于除氧器进口的流量计。辅助流量,如减温水流量应通过精度等级为0.2%的差压变送器从DCS上获取数据。

2.2.2 温度测量方面,利用现场试验或运行套管,用Pt-100和K型热电偶进行测量。

2.2.3压力测量方面,用精度等级为0.2%的压力变送器进行测量。排气压力测点应位于凝汽器和排汽缸连接口咽喉部,由变送器测量并在DCS中读取

2.2.4 电功率的测量方面,采用精度等级为0.2%的多功能功率表进行测量。其须通过实验开关与CT、PT连线。电路为3相4线。

2.2.5储水箱水位变化的测量:除氧器水箱、汽包、凝汽器热井和补给水箱等系统内储水容器水位变化须在实验开始和实验结束时从DCS读数中记录下来,标尺最小刻度为毫米

2.3在进行正式试验前进行预备性试验,预备性试验的目的是:

确认机组是否具备试验条件,检查系统隔离状况并计算不明泄漏损失;检查所有试验仪表;培训试验人员;确定阀门位置。

2.2.4 试验持续时间和读数频率

预备性试验和正式试验每一工况持续时间为2小时;其余试验每工况稳定记录1小时;DCS数据采集系统采集频率为1分钟,人工记录数据读数频率为5分钟。

2.2.5试验系统隔离

试验时热力系统应严格按照设计热平衡图所规定的热力循环运行。任何与该热力循环无关的其它系统、进出系统的流量及能出现的旁路、内部循环流量都必须进行隔离。无法隔离的流量要进行测量。

2.2.6试验的次数

额定负荷工况应进行重复试验。两次试验结果修正后的热耗率偏差不应超过0.25%。如果两次试验结果的偏差超过规定值,则应查明原因进行附加试验,直到至少有两个修正后的试验热耗相差小于0.25%为止。

3.试验结果的计算及修正说明

进入锅炉的给水流量确定

计算锅炉给水流量采用迭代方式进行计算,即首先假设一个最终给水流量初值,经迭代使计算进入除氧器的凝结水流量与实测凝结水流量达到所要求的收敛度为止。现将这部分计算展开,叙述如下:

3.1高压加热器进汽流量( F1q )的确定

4.试验方法注意事项

4.1 对机组进行全面严格的系统隔离,控制较小的内漏和外漏量。

4.2在试验前,给系统补水至除氧器和凝汽器高水位。在试验期间,停止补水供给。保持除氧器水箱水位稳定,确保凝汽器热井水位变化平稳,没有大的波动。

4.3 保持机组的真空值符合试验规程要求,保持偏差在2.5%之内。

4.4在试验期间,尽可能不投入过热器喷水和再热器喷水,如果减温水必须投入运行,保持在试验期间减温水流量稳定。

4.5在试验期间,除了为保证机组安全进行的操作,禁止对机组设备或者热力系统操作。停止排污、排水和蒸汽排放。

5.热耗试验方法的特点

该试验方法是基于简化性热力性能试验的基础上,结合现场实际情况提出的,前提是机组移交考核进行的热力性能试验只要保证了试验结果的精确度在合理范围内,就尽可能采用现场运行表计。以测得的凝结水流量差压值进一步计算热耗的计算过程更加简便,不需要专门的性能试验流量喷嘴。这样就可以达到在日常运行过程中计算小机组实际的热耗水平,使小机组在实际运行的大部分时间保持在低热耗的最佳状态。

6.结束语

通过对机组简化性热力性能试验方法的研究,本文提出的这种汽轮机热耗性能试验方法具有很强的实际应用价值,既可以满足总承包的节省成本的要求,又可以准确及时测量机组的汽轮机热耗数值,为小机组汽轮机性能试验提供了一种有效手段。

参考文献

[1]《ASME PTC 6 -2004.Performance Test Code6 for Steam Turbine》, USA. TheAmerican Society of Mechanical Engineer,2004.

[2]《ASME PTC 6A-2000.Appendix A to PTC6. PerformanceTest Code6 for Steam Turbine》, USA. The American Society of Mechanical Engineer, 2000.

论文作者:宋洪伟,彭鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/21

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