電學計量中測量不確定度評定方法的運用

周光遠

摘 要：旁路系統設備是燃氣電廠架構內的汽輪機配件。這類附屬配件與機組平日中的備用狀態關系密切。如果鍋爐某一時段的蒸汽參數還沒能達到設定好的沖轉規格，那么銜接著的旁路配件就會將這部分蒸汽連通到凝汽器，以便提高蒸汽參數，達到沖轉要求。汽輪機配有的這類旁路系統受到多重要素的干擾，帶來了各種運行問題，阻礙了電廠的發展。為提升旁路配件的可靠性，應能慎重管控這一系統，制訂相關對策，排除電廠平日中的運行隱患。

關鍵詞：燃氣電廠；汽輪機；旁路系統；閥門

中圖分類號：TK263 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.108

機組啟停中，旁路系統內的若干配件對機組的安全運行提供了保障。在這類循環電廠中，汽輪機旁路系統凸顯了其重要價值。初始啟動中，余熱鍋爐存留著的過熱蒸汽經由旁路被排至后續的凝汽裝置，從而提升了蒸汽參數。熱態啟動之中，余熱鍋爐設定了偏大的燃燒率，增加了蒸發總量。在甩負荷的情況下，鍋爐運送過來的這類蒸汽也要依托旁路才可進到再熱器。探究旁路系統，應能慎重規避再熱器不被超溫傷害，同時不會干燒，規避汽輪機常常遇有的短路難題，優化這類體系，并提供改進建議。

1 旁路系統的特性

在燃氣電廠中，常采納兩班制特有的運行流程。依據各時段電網的用電需求，調整機組固有的啟停峰值。常規情形下，這類電廠會布設成套架構內的完整旁路，以便適應最大范疇的燃氣產能。旁路體系以內的必備配件主要有氣動執行機構、噴水減溫器、分支旁路控制裝置、旁路銜接著的蒸汽管等。

對比其他燃煤廠，燃氣蒸汽聯合循環的這類電廠擬定了更高的旁路要求。這是因為燃氣電廠通常會擔任調峰任務，常會頻繁啟停，所以旁路系統凸顯了更高可靠性的要求，提升了初始的減溫成效和減壓成效，即便頻繁啟停，也不應泄漏。余熱鍋爐初始時段的壓力遞增很快，溫度遞增也快。在這種情形下，旁路配件應能快速啟閉。

運送進來的高壓蒸汽經由旁路設置的這類閥門、減溫器等被運送至后續的管路之內，中壓蒸汽會依托調節閥、配套的減溫器被送至凝汽裝置。與之對應，低壓旁路常常吸收低壓特性的這類蒸汽，把它們運送至銜接著的旁路閥、配套減溫器等。高壓給水泵的中間抽頭供應著高壓旁路的減溫水水壓；凝結水泵出口的雜用母管提供中壓和低壓旁路的減溫水。一級旁路如圖1所示。

2 運轉中的弊端

2.1 減溫噴水不足

燃氣電廠布設的這類旁路體系帶有減溫噴水這樣的分支體系。這類減溫設計對宏觀架構下的整體很重要。對于高壓旁路，其減溫水來自高壓泵體的中間抽頭；對于中低壓旁路，其減溫水來自凝結水雜用母管。如果減溫水的設計不太完善，各時段不同狀態下減溫水流量就不能妥善調整，就會對旁路系統運行造成不利影響。

具體而言，減溫水偏少時，旁路后側的管路常常偏熱，導致管路碎裂。如果減溫水經由調節閥門而沒能被縮減溫度，那么管路架構內的蒸汽及水體很難彼此換熱。有些情形下，減溫水被噴灑至銜接著的金屬接口，帶來集聚震顫，加劇了管路內的裂痕。

2.2 內側配件泄漏

旁路內測泄漏是常常出現的問題。旁路內測潛藏著的泄漏是汽輪機架構的常見事故。閥門固有的內測泄漏將會縮減做功，帶來閥門特有的整體泄漏。與此同時，蒸汽會進到后續布置的凝汽器，降低總體范疇的運行成效，同時降低聯合機組特有的常規運轉成效。

如果泄漏偏重，會帶來凝汽器固有的前側管路溫度超高、壓力超限等問題。這是由于旁路串聯著的調節閥擬定了某一數值的壓力，閥門常規表現出來的初始壓力、初始溫度都會帶有差異，流量也會不同。這類潛在要素都威脅著冷再管路、銜接的凝汽器等的安全運行。旁路體系故障還會損毀成套的體系閥門，增添運轉時的偏大噪聲。

2.3 閥門布設不佳

如果旁路閥門布設不佳，則會帶來以下幾個問題：①管路及閥門沒能彼此銜接。冷再管路及成套的這類閥門彼此間隔應被縮減在適宜的范疇內。如果超出這一數值，二者將很難密切銜接。②管路及旁路閥固有的間隔偏大，帶來啟動時段中的供暖不足，縮減了應有的啟動速率。如果運送了足量的蒸汽，還會帶來偏大范疇的管路振蕩。情形嚴重時，管路將會漏氣，甚至碎裂。

如果旁路采納了熱備用，則可以隨時啟用，同時供應流量。這類熱備用增添了原有的應對能力。然而，添加了這樣的備用配件也會帶來浪費，降低總體架構下的機組負荷。

3 概要優化思路

3.1 添加備用配件

添加旁路閥門配件之前應當添加偏細、管徑偏小的成套暖管。具體而言，高壓管路串聯著的這類暖管適宜被銜接到主汽門的自動配件前側，中壓管路適宜被銜接在再熱管段，對應著的低壓暖管適宜被布設在主汽門部位之前。與此同時，還應增添附帶的手動門。

這種備用體系維持了運行時段中的旁路狀態，保持了熱備用，規避了蒸汽附帶的更大沖擊。高壓管路布設的暖管還要依托主蒸汽做功，中壓暖管依托再熱蒸汽做功，低壓暖管對應低壓缸。這就縮減了體系架構中的蒸汽耗費，提升了管路布設中的經濟成效。

3.2 變更噴水減溫

噴水減溫改進應側重縮減管路以內的平日通流量，增添噴水總量。著手改造時，應注意下腔銜接的底側會涌入偏多的減溫水，這類腔體不可直接銜接著閥門，減溫水應被噴射至多孔架構下的籠罩中。這樣做，可以妥善保護閥門并弱化初始的交變作用。另外，水汽混合的成效也較為良好。

旁路出口適宜添加某一節流孔板，以降低主蒸汽初始的壓力，使這一時段的壓力保持穩定。旁路閥門固有的管徑應被加寬，使蒸汽能混同于存留的減溫水，妥善擴容。

3.3 變更閥門架構

很多情形下，旁路閥門沒能被妥善布設。初始設計時，應能變更閥門的方位，讓它貼近體系架構中的偏冷管路或再熱器等。中低壓特性的這類閥門也應慎重擬定它與凝汽器的間隔。這樣一來，凝汽器就會緊密銜接著旁路閥，發揮雙重效能。

此外，各層級壓力的旁路閥后側布設的管路都會偏短。對此，在投運前應規避后側方位的管路運轉，把暖管移至前側，簡化初始的運轉步驟，簡化運轉流程。

3.4 提升查驗指標

如果要提升旁路體系閥門的運行水平，就應著手變更慣用的查驗指標，提高它的可靠性，包括應將閥門平日中的泄漏縮減至最小，加強鍋爐固有的側邊安裝查驗，勤于查驗閥門。查驗指標應涵蓋金屬雜物的辨識和查驗，如果管路含有偏多的這類雜物，則應進行清理，定期除掉雜物。

測驗數據表明，為了避免附帶著的金屬雜物入內，設計時，應在閥門架構內添加過濾網。燃氣電廠配有的很多這類旁路，都添加了雜物濾除必備的網絡，改善了泄漏問題。改進后的旁路系統如圖2所示。

4 篩選最佳形式

整體旁路即一級旁路，其汽輪機前側的主蒸汽被減溫以后，會直接被運送至附帶的凝汽器。這類體系簡易，便于常規管控。這類旁路一般不必添加保護裝置，再熱器也不必增添額外保護裝置。

雙層串聯旁路整合了高低壓旁路的雙重結構。低壓旁路連通著凝汽器，高壓旁路連接著配套的高壓缸，高壓缸排氣通過高壓旁路進入鍋爐再熱器，經由再熱器出來的蒸汽可以通過低壓旁路進入凝汽器，這就通過鍋爐再熱器形成了雙層串聯旁路。這類體系比較簡易，可被靈活調節，而且在中壓缸進汽之前再熱器有蒸汽流動，保護了再熱裝置。

三層級的配套旁路串聯著單一層級的旁路、高低壓旁路。這類體系靈活，適應平日之中的變更負荷。然而，這種體系配有成套的、比較復雜的設備，會耗費很多經費。

旁路最適宜的總體形式取決于廠房布設的鍋爐架構、再熱器原材及運行。此外，再熱器被布設在偏高溫度的區段，經過鍋爐點火才可真正甩負荷。運用通氣進行冷卻，采納串聯著的三層級裝置。與之相對，如果再熱器被銜接在帶有煙氣的偏低溫區段或者原材固有的質地優良，則能夠抵擋高溫，那么在某一時段中應能準許干燒，不必通氣冷卻。此外，最好采納單一層級旁路。

5 完善成套性能

5.1 變更啟動參數

啟動高壓缸時，汽輪機配有的調節閥應被慎重控制。在這個時段，中壓特性的調節門被設定成全開的形態，不會參與調速。這種啟閉機組并不附帶著旁路沖轉，也就是說，在啟動沖轉以前，旁路應被退出。由于沖轉流程內的氣門沒能參與這一時段的調節，所以它沒能管控著中壓氣缸涵蓋著的總蒸汽量。在這類啟閉步驟中，旁路提升了初始的爐溫，改進了燃燒率，但沒能穩定住體系架構中的主蒸汽參數。

對于這類難題，可采納如下方法解決：對于中壓汽缸，適宜搭配著機組旁路。從原理上看，它整合了多重的特性，包含初始時段的啟動特性、沖轉進程之內的調節參數。機組運轉中，高壓特性的主汽門會被閉合，關閉調節氣門。在這時，中壓調節閥管控著送入的總蒸汽，同時調和轉速。旁路還可被并聯在固有的汽輪機之上，以便穩定參數。

5.2 維持鍋爐運轉

增添旁路系統后，即便發生了電氣故障或者甩負荷等，鍋爐也可單獨運轉。如果燃氣體系帶有某一故障，發電開關跳閘，主汽門即將閉合。在這時，投入旁路系統，鍋爐即可在這一時段內維持住穩定的水準，不會停止轉動。整機啟動之時，輔助配件常常帶有故障，導致被迫熄火，耽誤常規啟動。在這種情形下，旁路就發揮了其作用。采納旁路系統規避了停爐，妥善回收了余熱，同時維護了再熱裝置。等待恢復送電，在最短時段內增添負荷，縮短了總體架構中的啟動時間。

旁路的初始容量足夠時，燃氣鍋爐供應過來的原材很穩定。原材發熱的變更很小，鍋爐維持著最低數值的負荷，確保穩定燃燒。機組常會調峰，在停機態勢下增添旁路，可保障不會停爐。旁路應能維持住總體情形下的工況安全，確保長久運轉。如果機組各時段的負荷很穩定，熱態啟動這樣的數目并不受到限制，但受到偏多的故障干擾。在這種情況下，熱態啟動特有的數目很少，旁路停機但不會停爐。對此，應考量旁路的總體特性，對比它的金額耗費。

5.3 快速恢復送電

帶廠用電運行是工況范疇內的偏惡劣狀態。這類工況會損害汽輪機，縮短機組使用壽命。帶廠用電特有的性能是否能發揮出來取決于旁路自帶的初始設計和輔助架構內的附帶設備。電廠控制保護不可脫離旁路運轉，而應考量并篩選最優的綜合性能，維護送電安全。在最短時段中，即可恢復送電。這樣做，篩選了配套范疇內的最少機組，不僅保障了帶廠用電，還節省了額外耗費，保障了電網安全。

6 設定適宜容量

旁路系統容量常常被擬定在額定參數這一數值之下。系統設定好的通流量、額定數值的鍋爐蒸發一般都成正比。雙層級特有的串聯旁路、高壓范疇內的容量與額定蒸發總量和旁路內的通流量相關。低壓特有的這類容量等同于蒸發量除以減溫噴水總量。

旁路體系運轉應當配有適宜的機組架構。這類篩選容量關系著平常的負荷總量，也與啟動狀態相關。沖轉壓力偏低時，鍋爐耗費掉的蒸發總量偏少。在這時，可以布設偏小容量的旁路，通常擬定為30%. 熱態啟動時，可以添加初始的沖轉壓力，或者排出氣體，以便予以彌補。調峰特性的機組并不適宜采納偏大的旁路體系，應當節省耗費。

7 結束語

汽輪機布設的旁路系統在平日運轉中都會潛藏著一些問題。這類系統中存在的問題阻礙了常規情形下的旁路系統作用的發揮，運轉態勢下的機組很難滿足甩負荷這樣的需求。改進優化以后，旁路系統添加了初始的性能，縮短了后續時段的并網時間，提升了經濟效益，同時降低了耗費。現有的這類機組還沒能被完善，在實踐探究之中，有必要累積相關經驗，著手創新機組。為確保汽輪機和燃氣電廠運行的安全性，必須不斷優化和改造旁路系統，制訂相關的優化措施，改善旁路閥布置位置，提高旁路系統閥門的可靠性，并優化旁路系統熱備用管路和噴水減溫裝置，從而發揮出旁路系統最大的功效，提高機組運行的經濟性和可靠性。

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〔編輯：王霞〕

Abstract： The bypass system equipment is a gas power plant structure within the turbine accessories. The spare parts of this kind of accessory are closely related to the standby state of the unit. If steam parameters of the boiler in a certain period of time has not been able to achieve set turn red specifications， then the convergence of the bypass accessories will will this steam is connected to the condenser. In order to increase the steam parameters， achieve the punching transfer request. The turbine is equipped with this kind of bypass system by the multiple factors of the interference， has brought a variety of operating problems， hindered the development of power plant. In order to improve the reliability of the bypass parts， the system should be carefully controlled， formulate relevant measures to eliminate the risk of the operation of the power plant on weekdays.

Key words： gas power plant； steam turbine； bypass system； valve