[发明专利]高中压缸合缸汽轮机缸间轴封漏汽量测试方法及装置

权利要求书

1.一种高中压缸合缸汽轮机缸间轴封漏汽量测试方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤一、测定汽轮机在100％及50％负荷工况下的蒸汽参数：

(1)机组在100％负荷基本运行方式下，解除机组一次调频及AGC功能，汽轮机进口主蒸汽温度、中压缸进口蒸汽温度保持额定值，并保持机组汽轮机进汽阀位一定，机组运行稳定后采集机组在这一稳定状态下的汽轮机调节级后蒸汽参数p₁和t₁、中压缸主汽门前蒸汽参数p₂和t₂、中低压缸之间联通管上蒸汽参数p₃和t₃、中压缸通流级前蒸汽参数p₄；

其中，符号p表示压力，单位MPa；t表示温度，单位℃；下标数字代表不同测量位置；

(2)机组在50％负荷基本运行方式下，解除机组一次调频及AGC功能，汽轮机进口主蒸汽温度、中压缸进口蒸汽温度保持额定值，并保持机组汽轮机进汽阀位一定，机组运行稳定后采集机组在这一稳定状态下的汽轮机调节级后蒸汽参数p′₁和t′₁、中压缸主汽门前蒸汽参数p′₂和t′₂、中低压缸之间联通管上蒸汽参数p′₃和t′₃、中压缸通流级前蒸汽参数p′₄；

其中，符号p表示压力，单位MPa；t表示温度，单位℃；下标数字代表不同测量位置；上标“’”用于区别步骤一(1)中的参数；

步骤二、计算100％及50％负荷工况下以轴封漏汽比LR为变量的中压缸通流效率函数：

(1)计算100％负荷工况下中压缸通流效率函数：

a)将步骤一采集的数据带入公式(1-1)～(8-1)计算出以下状态点热力参数:

调节级后蒸汽焓值h₁＝f₁(p₁,t₁)公式(1-1)

调节级后蒸汽熵值s₁＝f₂(p₁,t₁)公式(2-1)

中压缸主汽门前蒸汽焓值为h₂＝f₁(p₂,t₂)公式(3-1)

中压缸主汽门前蒸汽熵值s₂＝f₂(p₂,t₂)公式(4-1)

中低压缸之间联通管上蒸汽焓值为h₃＝f₁(p₃,t₃)公式(5-1)

中低压缸之间联通管上蒸汽熵值s₃＝f₂(p₃,t₃)公式(6-1)

中压缸通流级前蒸汽焓值h₄＝(h₂+LR×h₁)/(1+LR)公式(7-1)

中压缸通流级前蒸汽熵值s₄＝f₄(p₄,h₄)公式(8-1)

公式(1-1)～(8-1)中，函数f₁为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和温度计算蒸汽焓值的计算公式，函数f₂为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和温度计算蒸汽熵值的计算公式；函数f₄为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和焓值计算蒸汽熵值的计算公式；

其中，h为蒸汽焓值，单位kJ/kg；s为蒸汽熵值，单位kJ/kg.K；LR为轴封漏汽量与设计状态下中压缸进口蒸汽流量之比；

b)按照公式(9-1)计算以LR为变量的中压缸通流效率η_L的函数：

公式(9-1)中，

h₄表示LR漏汽比时中压缸通流级前蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h₃表示LR漏汽比时低压缸之间联通管上蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h_s表示LR漏汽比时中压缸通流等熵排汽蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h_s采用公式(10-1)计算：

h_s＝f₃(p₃，,s₄)公式(10-1)

公式(10-1)中，

s₄表示LR漏汽比时中压缸通流级前蒸汽熵值，单位kJ/kg；

函数f₃为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和蒸汽熵值计算蒸汽焓值的计算公式；

(2)计算50％负荷工况下中压缸通流效率函数：

a)将步骤一采集的数据带入公式(1-2)～(8-2)计算出以下状态点热力参数:

调节级后蒸汽焓值h′₁＝f₁(p′₁,t′₁)公式(1-2)

调节级后蒸汽熵值s′₁＝f₂(p′₁,t′₁)公式(2-2)

中压缸主汽门前蒸汽焓值为h′₂＝f₁(p′₂,t′₂)公式(3-2)

中压缸主汽门前蒸汽熵值s′₂＝f₂(p′₂,t′₂)公式(4-2)

中低压缸之间联通管上蒸汽焓值为h′₃＝f₁(p′₃,t′₃)公式(5-2)

中低压缸之间联通管上蒸汽熵值s′₃＝f₂(p′₃,t′₃)公式(6-2)

中压缸通流级前蒸汽焓值h′₄＝(h′₂+LR×h′₁)/(1+LR)公式(7-2)

中压缸通流级前蒸汽熵值s′₄＝f₄(p′₄,h′₄)公式(8-2)

公式(1-2)～(8-2)中，函数f₁为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和温度计算蒸汽焓值的计算公式，函数f₂为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和温度计算蒸汽熵值的计算公式；函数f₄为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和焓值计算蒸汽熵值的计算公式；

其中，h′为蒸汽焓值，单位kJ/kg；s′为蒸汽熵值，单位kJ/kg.K；LR为轴封漏汽量与设计状态下中压缸进口蒸汽流量之比；

b)按照公式(9-2)计算以LR为变量的中压缸通流效率η′_L的函数：

公式(9-2)中，

h′₄表示LR漏汽比时中压缸通流级前蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h′₃表示LR漏汽比时低压缸之间联通管上蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h′_s表示LR漏汽比时中压缸通流等熵排汽蒸汽焓值，单位kJ/kg，

h′_s采用公式(10-2)计算：

h′_s＝f₃(p′₃,s′₄)公式(10-2)

公式(10-2)中，

s′₄表示LR漏汽比时中压缸通流级前蒸汽熵值，单位kJ/kg；

函数f₃为国际水和水蒸汽特性协会的已知压力和蒸汽熵值计算蒸汽焓值的计算公式；

步骤三、计算漏汽比LR及实际漏汽量F_L:

(1)采用以下方法求算LR：

a)任取一较大的LR_max值，使得η′_L-η_L<0，令x2＝LR_max；

b)由于LR＝0时，η′_L-η_L<0,令x1＝0；

c)计算漏汽比时的η′_L-η_L值，

①如|η′_L-η_L|<Δ,计算结束，Δ为计算控制误差；

②如η′_L-η_L<0,重复步骤c)的计算，其中，令x2＝上次运算时得到的x值，x1不变；

③如η′_L-η_L>0,重复步骤c)的计算，其中，令x1＝上次运算时得到的x值，x2不变；

(2)求得漏汽比LR后，采用公式(11)计算实际漏汽量F_L：

F_L＝LR×F_D2公式(11)

公式(11)中，

F_L为高中压缸间轴封实际漏汽量，单位t/h；

F_D2为设计状态下中压缸进口蒸汽流量，单位t/h，为已知参数，由厂家设计资料查得。