汽輪機指標(biāo)完整版本

汽輪機經(jīng)濟運行指標(biāo)

摘要對于電廠來說，汽輪機組運行的安全性永遠(yuǎn)是處于首要位置的，因此，汽輪機組的經(jīng)濟性工作，就是在保證機組安全運行的前提下，使機組在更為經(jīng)濟的狀況下運行。以下為常用經(jīng)濟指標(biāo)（定義、計算及測試、評價方法）常用經(jīng)濟指標(biāo)凝汽器真空度1定義(1)真空：指在給定容器內(nèi)低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臍怏w狀態(tài)。(2)真空值：容器內(nèi)部的絕對壓力與外界大氣壓力的差值，叫真空值。(3)真空度因為大氣壓力隨時間和地點的不同而變化，因此用真空值并不能準(zhǔn)確地反映凝汽器運行情況，而且也不便于不同電廠之間的比較，所以一般用真空度表示凝汽器真空情況的好壞。定義空氣壓力可以用壓力、表壓力和真空度等來衡量。絕對壓力：以絕對真空作為起點的壓力值。表壓力：高出當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。真空度：低于?dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ膲毫χ嫡婵諌毫Γ航^對壓力與大氣壓力之差。真空壓力在數(shù)值上與真空度相同，但應(yīng)在其數(shù)值前加負(fù)號。真空度公式真空度＝[1-（101.325-Pk)/98.1]

×100%式中：Pk——凝汽器排汽壓力，kPa；P0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，101.325kPa。真空度＝[1-（101.325-凝汽器排汽壓力）/98.1]

×100%測試方法(1)儀表精密真空表和大氣壓力表，也可利用現(xiàn)場經(jīng)校驗合格的精度為0.5級以上的儀表。(2)測試方法1)運行方式：機組保持正常運行，備用抽氣器停用。2)測試工況：額定負(fù)荷。3)測試時間：測試時間為15min，真空值每1min記錄一次。4)測試內(nèi)容：凝汽器真空值、大氣壓力。5)計算：Pk＝當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ婵罩?2)測試結(jié)果的考核與評價真空度的先進指標(biāo)是達到設(shè)計值（一般＞95%）。影響真空度因素降低排汽壓力可以使汽輪機的有效焓降增大，功率增加，循環(huán)效率提高。背壓每降低1kPa，汽輪機效率平均增加1～2%。但排汽壓力的大小要受到如循環(huán)水進水溫度、循環(huán)水量、蒸汽熱負(fù)荷、管子清潔度、真空嚴(yán)密性、凝汽器及抽氣器的結(jié)構(gòu)特性等因素的影響。凝汽器壓力Pk相對應(yīng)的飽和蒸汽溫度ts的計算公式為：ts＝t1＋Δt

＋δt(3)式中：ts——凝汽器壓力Pk對應(yīng)的飽和蒸汽溫度，℃；t1——循環(huán)水入口水溫，℃；Δt——循環(huán)水溫升，℃；δt——凝汽器端差，℃。真空下降的主要原因1)真空系統(tǒng)不嚴(yán)密；2)凝汽器水位高；3)循環(huán)水量不足；4)抽氣器工作不正常或效率低；5)銅管結(jié)垢；6)冷卻塔設(shè)備效率惡化。保證經(jīng)濟真空的主要措施1)防止真空系統(tǒng)漏汽，保證空氣抽氣器正常運行。2)保持凝汽器傳熱面清潔。3)保持正常的冷卻水量和冷卻水溫。凝汽器端差δt

凝汽器端差與凝汽器冷卻面積、傳熱量及傳熱系數(shù)有關(guān)，傳熱越強，則端差越小。對于運行中的設(shè)備，凝汽器端差主要受到銅管結(jié)垢及凝汽器漏入空氣量的影響。定義凝汽器端差是指汽輪機排汽溫度ts與凝汽器冷卻水的出口溫度t2之差公式端差δt＝ts－t2(4)式中：δt——凝汽器端差，℃；ts——汽輪機排汽溫度，℃；t2——凝汽器冷卻水出口溫度，℃。凝汽器端差δt＝汽輪機排汽溫度－凝汽器冷卻水出口溫度測試方法(1)儀表標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計或熱電阻，常規(guī)測試也可利用現(xiàn)場經(jīng)檢查校驗過的運行儀表。(2)測試方法1)運行方式：機組保持正常運行方式。2)測試時間：當(dāng)工況穩(wěn)定后，連續(xù)測試15min，每3min記錄一次。3)測試內(nèi)容：排汽溫度和循環(huán)水（冷卻水）出口水溫。測試結(jié)果的考核與評價凝汽器端差的先進指標(biāo)是不超過5～7℃。監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)：循環(huán)水入口溫度20℃，端差≤7℃；循環(huán)水入口溫度30℃以上，端差≤5℃；循環(huán)水入口溫度14℃以下，端差≤9℃。降低端差的措施1)投入膠清球清洗裝置膠球清洗裝置的投入率是對電廠進行節(jié)能監(jiān)督檢查的一項十分重要的考核指標(biāo)，監(jiān)督考核條例要求電廠膠球清洗裝置的投入率應(yīng)為100%，膠球清洗裝置收球率應(yīng)達到90%。2)防止凝汽器汽側(cè)漏入空氣，保持空氣抽氣器運行正常。3)利用反沖洗、加藥、排污等方法。凝結(jié)水過冷度定義汽輪機排汽進入凝汽器，被冷卻水冷卻而冷凝成水，然后被凝結(jié)水泵抽出，經(jīng)過回?zé)嵯到y(tǒng)加熱后送往鍋爐。為了提高熱經(jīng)濟性，要求凝結(jié)水的溫度等于汽輪機排汽壓力下的飽和溫度汽輪機排汽溫度（ts）。由于凝汽器汽側(cè)空間漏入空氣以及蒸汽在凝汽器中流動存在阻力，凝汽器中蒸汽分壓力降低，因而使凝結(jié)水溫度低于汽輪機排汽溫度（ts），這兩個溫度之差稱為過冷度。過冷度公式過冷度＝ts－tc式中：ts——汽輪機排汽溫度，℃；tc——凝結(jié)水溫度，℃。過冷度＝汽輪機排汽溫度－凝結(jié)水溫度過冷度對機組的影響l經(jīng)濟性：過冷度的存在，使得額外的熱量被循環(huán)水帶走，降低了凝結(jié)水溫度，增加了加熱器的溫升要求，導(dǎo)致機組經(jīng)濟性的下降。一般過冷度增加1℃，發(fā)電廠燃料消耗量約增加0.1～0.15%。l安全性：凝結(jié)水過冷卻會使水中含氧增加，加劇了低壓管道和低壓加熱器的腐蝕，增加了除氧器的負(fù)擔(dān)，對機組安全運行有不利的影響。產(chǎn)生原因及消除方法(1)產(chǎn)生原因1)凝結(jié)水水位過高，淹沒凝汽器底部冷卻水管。其可能原因有：水位調(diào)節(jié)器不正常；水位計故障；凝結(jié)水泵工作不正?；騼?nèi)部存在缺陷；凝汽器冷卻管或加熱器管子破裂等。2)真空系統(tǒng)漏汽增大。3)抽氣設(shè)備工作不正常。4)冷卻水量過多。5)凝汽器冷卻管排列布置不合理，喉部、抽空氣管等結(jié)構(gòu)存在問題。(2)消除方法1)檢查并消除設(shè)備故障或缺陷消除真空系統(tǒng)泄漏、改善抽氣設(shè)備工作狀況，使凝汽器盡可能保持低水位運行。2)改造舊式凝汽器的不合理結(jié)構(gòu)。3)調(diào)節(jié)冷卻水量。真空嚴(yán)密性汽輪機凝汽器嚴(yán)密性的好壞直接關(guān)系到凝汽器真空和凝結(jié)水品質(zhì)，因而凝汽器嚴(yán)密性的檢查和維護是凝汽器運行管理的一個重要方面。真空嚴(yán)密性試驗是電廠一個十分重要的定期試驗項目。真空嚴(yán)密性試驗的目的就是檢測凝汽設(shè)備真空系統(tǒng)內(nèi)的管路、附件以及凝汽器本身的各個結(jié)合面的嚴(yán)密程度，判斷凝汽器及其真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的優(yōu)劣，找出漏點，提高機組的真空。測試方法(1)儀表采用0.25級及以上精密真空表或相同等級的壓力變送器、福廷式或空氣盒式大氣壓力計、秒表。(2)測試方法1)運行方式：試驗時負(fù)荷穩(wěn)定在額定負(fù)荷的80%～100%，保持參數(shù)及負(fù)荷穩(wěn)定。2)測試方法：關(guān)閉連接抽氣器的空氣門（最好停真空泵），0.5min后開始每0.5min記錄機組真空一次，試驗共進行8min，取其中后5min的真空下降值計算真空嚴(yán)密性（也有標(biāo)準(zhǔn)要求真空嚴(yán)密性試驗做5min，取后3min的真空下降值計算真空嚴(yán)密性）。測試結(jié)果的考核與評價——機組容量＜100MW，真空下降速度≯667.6Pa/min為合格，達到400Pa/min為優(yōu)秀。機組容量≥100MW，真空下降速度≯400Pa/min為合格，達到270Pa/min為優(yōu)秀。——《火電機組達標(biāo)投產(chǎn)考核標(biāo)準(zhǔn)（2001版）》中要求，真空下降速度應(yīng)≯300Pa/min?！O(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)：100MW以上機組，真空下降速度應(yīng)＜300Pa/min，100MW以下機組，真空下降速度應(yīng)＜577Pa/min。真空嚴(yán)密性對機組的影響1)經(jīng)濟性：機組運行時真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，直接影響汽輪機運行的經(jīng)濟性，漏入空氣量的增加將直接導(dǎo)致凝汽器真空的降低，一般真空每下降1%，汽耗也約增加1%。2)安全性：空氣漏入凝汽器中，除了使排汽壓力和溫度升高，降低汽輪機組的經(jīng)濟性外，還會使汽輪機低壓缸因蒸汽溫度升高而變形，造成機組振動，甚至因此使機組被迫減負(fù)荷或停機。其次，由于空氣分壓力增大，增加了空氣在水中的溶解度，使凝結(jié)水中的含氧量增加，加劇了低壓管道和低壓加熱器的腐蝕，增加了除氧器的負(fù)擔(dān)，對機組安全運行有不利的影響。3)此外，空氣分壓力增大還有使凝結(jié)水過冷度加大和增加抽氣器的負(fù)擔(dān)等不利影響。凝汽器的經(jīng)濟運行1)維持最佳真空對每臺汽輪機的凝汽器可通過試驗或計算確定其最佳真空，應(yīng)在不同負(fù)荷、不同冷卻水溫等條件下合理調(diào)整循環(huán)水泵的運行臺數(shù)或葉片安裝角度，調(diào)節(jié)冷卻水流量，以維持最佳真空，提高機組的經(jīng)濟性。2)保持較小的凝結(jié)水過冷度和凝汽器端差。3)保持較好的真空系統(tǒng)嚴(yán)密性。汽輪機汽耗率汽耗率SR是指汽輪發(fā)電機組進汽流量與輸出功率的比值，即汽輪機每小時單位出力的耗汽量。(純凝工況下)汽耗率SR是指汽輪發(fā)電機組進汽流量減去抽汽流量與輸出功率的比值，即汽輪機每小時單位出力的耗汽量。（抽汽工況下）公式SR＝M／PSR＝(M－

C)／P式中：SR——汽耗率，kg/(kW·h)M——汽輪機進汽流量，kg/h；P——發(fā)電機輸出功率，kWC——汽輪機抽汽流量，kg/h汽耗率＝汽輪機進汽流量／發(fā)電機輸出功率汽耗率＝（汽輪機進汽流量－汽輪機抽汽流量）／發(fā)電機輸出功率如果一臺汽輪機組是在某個進汽參數(shù)下接受全部蒸汽并在某個較低壓力下排出全部蒸汽的(沒有給水回?zé)岷椭虚g再熱的凝汽式汽輪機或背壓式汽輪機)，汽耗率是最恰當(dāng)?shù)男阅芸己酥笜?biāo)。汽輪機脹差定義轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向膨脹之差為脹差當(dāng)轉(zhuǎn)子軸向膨脹量大于汽缸軸向膨脹量時脹差為正，反之為負(fù)。汽輪機啟動及加負(fù)荷時脹差為正值方向，在停機或減負(fù)荷時脹差為負(fù)值方向。正脹差比負(fù)脹差大與汽輪機結(jié)構(gòu)有關(guān)，脹差保護主要保護汽輪機因受熱脹不同步，引起動靜部分摩擦。脹差的原因脹差的原因：1、轉(zhuǎn)子和汽缸的金屬材料不同，熱脹系數(shù)不同；2、汽缸質(zhì)量大與蒸汽接觸面積小，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量小與蒸汽接觸面積大。3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動故蒸汽對轉(zhuǎn)子表面的放熱系數(shù)比對汽缸表面的放熱系數(shù)大。監(jiān)視監(jiān)視脹差是機組啟停過程中的一項重要任務(wù)。為避免軸向間隙變化而使動靜部分發(fā)生摩擦，不僅應(yīng)對脹差進行嚴(yán)格的監(jiān)視，而且脹差對汽輪機運行的影響應(yīng)該有足夠的認(rèn)識

受熱后汽缸是從“死點”向機頭方向膨脹的，所以，脹差的信號發(fā)生器一般安裝在汽缸相對基礎(chǔ)的“死點”位置。相對于九龍1#2#機來說，脹差發(fā)信器安裝在盤車電機下側(cè)三瓦附近的軸承箱座上。在機組冷態(tài)啟動過程中，脹差的變化和對脹差的控制大致分為以下階段：

汽封供汽抽真空階段：從汽封供汽抽真空到轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)前脹差值是一直向正方向變化的。因為在加熱或冷卻過程中，轉(zhuǎn)子溫度升高或降低的速度都要比汽缸快，相應(yīng)的膨脹或收縮的速度也要比汽缸快。在我們投入均壓箱對汽封供汽時，汽封套受熱后向兩側(cè)膨脹，對整個汽缸的膨脹影響不大。而與汽封相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子主軸段受熱后則使轉(zhuǎn)子伸長。汽封供熱對轉(zhuǎn)子伸長值的影響是由供汽溫度來決定的，但加熱時間也有影響。所以，冷態(tài)啟動時均壓箱的壓力不宜過高，一般應(yīng)保持在0.03MPA以下，而溫度則應(yīng)在200℃左右。當(dāng)抽氣系統(tǒng)投入并開始抽真空后，如果脹差向正值變化過快，可以采取降低均壓箱壓力或適當(dāng)提升凝汽器真空的方法，因為通過提升真空可以減少蒸汽在汽封中的滯留時間?？傮w上來說，冷態(tài)開機，汽封來汽溫度和壓力應(yīng)該低一些，真空應(yīng)該提升的快一點，在確保安全的前提下盡早達到?jīng)_轉(zhuǎn)的條件。正脹差值過大原因啟動暖機時間不足，升速或增負(fù)荷過快。汽缸夾層加熱裝置氣溫太低或流量較小引起加熱不足。進汽溫度升高。軸封供汽量過多供汽溫度升高。真空降低，引起進入汽輪機的蒸汽量增大。轉(zhuǎn)速降低。調(diào)節(jié)門開度增加節(jié)流作用減小?；N系統(tǒng)或軸承臺板滑動卡涉，汽缸脹不出。軸承油溫太高。推力軸承工作面非工作面受力增大并摩擦軸向位移變化。汽缸保溫脫落或有穿堂冷風(fēng)雙層缸夾層中流入冷汽或冷風(fēng)。脹差指示不準(zhǔn)或頻率電壓變化影響。負(fù)脹差過大的原因負(fù)荷下降速度過快或甩負(fù)荷。汽溫急劇下降。水