汽輪機熱耗率性能試驗閥點基準(zhǔn)與負荷基準(zhǔn)比較分析

摘 要：汽輪機熱耗率性能試驗是檢驗汽輪機熱力性能的重要參數(shù)，是檢驗汽輪機是否滿足EPC合同要求，能否順利移交的重要指標(biāo)。本文從試驗角度對ASME PTC6-2004中規(guī)定的負荷基準(zhǔn)和閥點基準(zhǔn)這兩種方法進行了分析對比，為汽輪機熱耗率性能試驗采用哪種基準(zhǔn)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：閥點基準(zhǔn)；閥點曲線；負荷基準(zhǔn)；汽輪機熱耗率

中圖分類號：TK262 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 22-0000-01

一、負荷基準(zhǔn)與閥點基準(zhǔn)介紹

（一）閥點基準(zhǔn)（ASME PTC6）。確定汽輪機閥點的方法取決于閥點的定義，對有4個調(diào)節(jié)閥且前兩個閥門同時開啟的汽輪機第1個閥點在第3個調(diào)門將要開啟時出現(xiàn)（2VWO），第二個閥點在第4個調(diào)門將要開啟時出現(xiàn)（3VWO），第三個為所有調(diào)閥全開（4VWO）。若保證值是以閥點為基準(zhǔn)的，則需通過各閥點分別給出設(shè)計和試驗出力與熱耗率曲線，將兩條曲線進行比較，在額定負荷處讀取兩條曲線的差值，作為比較的結(jié)果。

（二）負荷基準(zhǔn)（ASME PTC6）。調(diào)整機組在規(guī)定的負荷內(nèi)運行，修正后的負荷偏離規(guī)定負荷不超過5%。在此范圍內(nèi)，將試驗結(jié)果與規(guī)定負荷下的保證值加以比較。

二、閥點基準(zhǔn)與負荷基準(zhǔn)的差異比較

（一）試驗時調(diào)閥狀態(tài)。閥點基準(zhǔn)只記錄調(diào)閥在全開或全關(guān)位的位置（2閥全開、3閥全開、4閥全開）時的數(shù)據(jù)而得出汽輪機熱耗率的試驗數(shù)據(jù)，然后繪制曲線，再查找試驗規(guī)定負荷下的汽輪機熱耗率。

負荷基準(zhǔn)對閥位控制沒有要求，可單閥也可順閥，只要負荷達到規(guī)定數(shù)值即可，只是順閥節(jié)流損失小，所以負荷基準(zhǔn)通常采用順閥控制。

（二）試驗數(shù)據(jù)采集。試驗按照閥點基準(zhǔn)方式進行時，在每個閥點要進行2次試驗，并進行計算，得出的試驗結(jié)果，且結(jié)果偏差不能超過0.25%。

試驗按照負荷基準(zhǔn)方式進行時，在規(guī)定負荷進行2次試驗，并進行計算，如果結(jié)果偏差超過0.25%，則應(yīng)進行第三次試驗。

（三）試驗結(jié)果計算。負荷基準(zhǔn)試驗結(jié)果由所采集數(shù)據(jù)直接計算得出，而閥點基準(zhǔn)試驗結(jié)果由所繪制曲線得出。

三、負荷基準(zhǔn)與閥點基準(zhǔn)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀。目前在國內(nèi)電站進行的汽輪機熱耗率性能試驗，上述兩種方法均有應(yīng)用，情況簡介如下：

1.采用負荷基準(zhǔn)時，機組采用順閥控制，當(dāng)機組達到試驗規(guī)定負荷時采集兩次試驗數(shù)據(jù)并計算和修正。此種方法通常用在機組檢修之后應(yīng)用。

2.國內(nèi)通常采用的閥點基準(zhǔn)，在3VWO（默認為THA工況）工況下進行汽輪機熱耗率性能試驗，在4VWO下進行汽輪機最大出力試驗。這種試驗方法也叫做次閥點基準(zhǔn)，不用繪制曲線，直接用3VWO（THA）工況下的數(shù)據(jù)為汽輪機熱耗率。

（二）國外性能試驗應(yīng)用現(xiàn)狀。由于各承建單位承攬的國外項目汽輪機熱耗率性能試驗均要求在汽輪機TMCR工況下進行，且在TMCR工況下還要進行鍋爐效率、廠用電率測量等試驗，所以國外項目多數(shù)采用負荷基準(zhǔn)。

四、閥點基準(zhǔn)與負荷基準(zhǔn)的試驗結(jié)果差異分析

（一）差異原理。以負荷基準(zhǔn)進行性能試驗時，機組采用順序閥控制方式，在TMCR工況下，汽輪機除最后一個調(diào)門外其它全開，最后一個調(diào)門將根據(jù)其流量特性和汽輪機通流特性，開度約為15%-45%之間，因此存在一定的節(jié)流，相應(yīng)的汽機熱耗也會升高；而閥點基準(zhǔn)則可以很好的避免這個問題。

（二）差異結(jié)果。為了驗證同一機組在這兩種基準(zhǔn)下得出數(shù)據(jù)的差異，在印度某項目660MW（TMCR工況負荷）分別按照負荷基準(zhǔn)和閥點基準(zhǔn)兩種方式進行汽輪機熱耗率性能試驗。最終試驗結(jié)果為：在TMCR工況下采用負荷基準(zhǔn)時汽輪機熱耗率為7724.59KJ/KWh；采用閥點基準(zhǔn)在TMCR工況下得出的試驗數(shù)據(jù)如下：

從上述曲線得知，在TMCR工況下采用閥點基準(zhǔn)時汽輪機熱耗率為7713.56KJ/KWh，比采用負荷基準(zhǔn)得出的汽輪機熱耗率低了11.03KJ/KWh。

五、結(jié)束語

通過上表得知，在TMCR工況下同一機組采用閥點基準(zhǔn)的熱耗率比負荷基準(zhǔn)低10-20 KJ/KWh，而在部分負荷下這種優(yōu)勢會更加明顯。因此建議以下情況采取閥點基準(zhǔn)進行汽輪機熱耗率性能試驗：

（1）對于有部分負荷性能試驗的項目，建議采取閥點基準(zhǔn)。

（2）對于汽輪機廠給出的汽輪機熱耗率與合同要求數(shù)值相差不超過20KJ/KWh的機組。

（3）為了機組運行方式的優(yōu)化調(diào)整而進行的部分負荷汽輪機熱耗率性能試驗時建議應(yīng)用閥點基準(zhǔn)。

除上述情況之外，可采用負荷基準(zhǔn)進行汽輪機熱耗試驗。

參考文獻：

[1]美國機械工程師協(xié)會.汽輪機性能試驗規(guī)程（ASME PTC6-2004）[S].

[2]中華人民共和國原電力工業(yè)部.火電機組啟動驗收性能試驗導(dǎo)則[S]，1998.