汽輪機性能試驗ASME流量噴嘴及GB_T2624_93噴嘴校驗

1、34第25卷第1期2009年1月電力科學(xué)與工程ElectricPowerScienceandEngineeringVol.25,No.1Jan.,2009汽輪機性能試驗ASME流量噴嘴及GB/T2624-93噴嘴校驗張才穩(wěn)（湖北省電力試驗研究院，湖北武漢430077）摘要：研究汽輪機試驗ASME流量噴嘴檢定的數(shù)據(jù)處理方法，就3組檢定數(shù)據(jù)進行了計算處理，指出了數(shù)據(jù)分析的難點。討論了用GB/T2624-93與ASME流量噴嘴檢定方法與的異同，給出了由GB/T2624-93檢定結(jié)果向ASME噴嘴檢定結(jié)果轉(zhuǎn)換方法。關(guān)鍵詞：汽輪機；熱力試驗；ASME噴嘴；長頸流量噴嘴中圖分類號：TK263.4文獻標識碼

2、：A0引言于以流出系數(shù)為縱坐標、以雷諾數(shù)為橫坐標所建立的校驗曲線的形狀。在ASME規(guī)程中，給出了標準的流出系數(shù)在火電機組的熱經(jīng)濟性分析中，主凝結(jié)水流量的測量對試驗結(jié)果的精度有直接的影響。目前汽輪機性能試驗一般要求按照ASMEPTC6-19961標準執(zhí)行。用于凝結(jié)水流量測量的ASME噴嘴的制造和標定（校驗）一般在國內(nèi)進行。關(guān)于ASME噴嘴的設(shè)計、制造、安裝及標定（校驗），ASMEPTC6-1996標準有相應(yīng)的規(guī)定。而國家計量單位一般執(zhí)行國家GB/T2624-932標準。本文討論ASMEPTC6-1996流量噴嘴校驗的難點，與GB/T2624-93標準流量標定方法的異同及GB/T2624-93檢定

3、結(jié)果向ASME檢定結(jié)果的轉(zhuǎn)換。=1.00540.21-361239/=0.185(361239/1檢驗標準對于檢定的具體要求，規(guī)程作了相應(yīng)的規(guī)定1，這里簡述有關(guān)內(nèi)容。規(guī)程要求校驗僅在認可的設(shè)施上進行。校驗最好包含20個覆蓋大的雷諾數(shù)變化范圍的可接受的點。若在同一雷諾數(shù)下進行重復(fù)性校驗，如果差別超過0.1%，那么在同一雷諾數(shù)下再建立一個校驗點。若無法在試驗雷諾數(shù)下校驗，允許在一定的條件下外推。噴嘴是否滿足設(shè)計、制造、安裝的要求，取決收稿日期：200823.作者簡介：張才穩(wěn)(1972),男,湖北省電力試驗研究院高級工程師.第1期張才穩(wěn)汽輪機性能試驗ASME流量噴嘴及GB/T2624-93噴嘴校驗關(guān)

4、質(zhì)量檢驗部門根據(jù)設(shè)備的能力而定；（2）在確定考查的流量范圍內(nèi)，均勻地選擇5個點（包括最大流量和最小流量）進行檢驗；（3）對每一次檢定試驗，按標準給出相應(yīng)的流出數(shù)公式計算出理論流出系數(shù)C0i以及按公式（3）計算出的C1i2（3）再計算出理論流出系數(shù)和實測流出系數(shù)的平均值C0和C1。據(jù)此計算檢定點的實測流出系數(shù)與理論流出系數(shù)的相對誤差e1和重復(fù)性e2，結(jié)合流量校準裝置的基本誤差限e3和差壓測量裝置的基本誤差限e=22+1=±00×100%（5）×100%（6）p為差壓測量裝置的基本誤差限。如果不確定度符合標準規(guī)定的范圍，則合格。2ASME流量噴嘴及GB/T2624-9

5、3檢驗方法比較GB/T2624-93檢定要求與ASMEPTC6-1996略有差異。國標強調(diào)在校驗的量程范圍內(nèi)使用。檢定設(shè)備的流量范圍基本決定了被試設(shè)備的使用范圍。國標要求在所檢測的范圍內(nèi)均勻地選擇5個檢定點，每個檢定點連續(xù)檢驗不少于6次。而ASME標準則要求在大的雷諾數(shù)范圍檢測不少于20個點，符合標準可以外推。國標著重于不確定度的考查，遵循儀器儀表測試不確定度計算的一般原則，考查實際流出系數(shù)與理論流出系數(shù)之間的偏差，未考慮在檢定范圍外流出系數(shù)不確定度與雷諾數(shù)的相關(guān)性，不考慮流量噴嘴在檢定范圍外的使用情況。事實上，由于檢定設(shè)備的限制，實際流量超出檢定流量的情況經(jīng)常出現(xiàn)。在ASME標準中，對流出系

6、數(shù)主要3536電力科學(xué)與工程2009年依ASME標準考查試驗數(shù)據(jù)。（1）CX平均值為0.993938，在1.0054±0.0025范圍外。(2)根據(jù)顯著性水平運用統(tǒng)計軟件處理得到t=2.0471<2.048，0.05/2=2.048。表明回歸系數(shù)不顯著。這說明噴嘴本身關(guān)于雷諾數(shù)有良好的外推性能。(3)CX的95%置信區(qū)間為0.00018，未超過0.0006。計算表明：雖然CX的外推性能良好，置信區(qū)間合格，但CX的平均值不滿足第1條標準的要求，噴嘴并不是依ASME標準制造。因此不宜用方程（2）外推求出試驗工況下的流出系數(shù)。用GB/T2624-93考查該噴嘴，不符合標準8.2.5.

7、2流出系數(shù)計算公式。本例是國內(nèi)依ASMEPTC6-1996設(shè)計、制造的長頸流量噴嘴。校驗數(shù)據(jù)如表2所示4。分析表2，第1組取樣孔雷諾數(shù)、流出系數(shù)，結(jié)果為：（1）CX平均值為1.003673，在1.0054±0.0025范圍內(nèi)。（2）根據(jù)顯著性水平0.05/2=2.160。運用統(tǒng)計軟件處理得到t=3.838>2.160，表明回歸系數(shù)顯著。不滿足ASME規(guī)程要求。（3）CX的95%的置信區(qū)間為0.00030，未超過0.0006，所以不能采用公式（2）計算不同雷諾數(shù)下的流量系數(shù)。分析第2組壓取樣孔，結(jié)果為：（1）CX平均值為1.00694，在1.0054±0.0025范圍內(nèi)

8、。（2）根據(jù)顯著性水平0.05/2=2.160。運用統(tǒng)計軟件處理得到t=2.1447<2.160，表明回歸不顯著，滿足ASME規(guī)程要求。（3）CX的95%置信區(qū)間為0.00032，未超過0.0006。符合ASME流量噴嘴的要求。這個例子也說明，取樣孔的特性對流量的計算也有影響。在進行噴嘴的標定、檢驗時，第1.1節(jié)實驗室數(shù)據(jù)評價準則中的（1）、（3）兩條是容易計算得出的。而回歸系數(shù)的顯著性則因需要相對復(fù)雜的計算而容易忽視。如果回歸系數(shù)是顯著的，則h第1期張才穩(wěn)汽輪機性能試驗ASME流量噴嘴及GB/T2624-93噴嘴校驗37失去了外推的基礎(chǔ)，其對測量結(jié)果的影響尚無定量4結(jié)論對ASME噴嘴的

9、檢定，需要對校驗數(shù)據(jù)進行全面評價，包括CX平均值；考察CX不隨雷諾數(shù)改變；CX的分散度。任何一條不滿足標準就不合格。ASME流量噴嘴標準對噴嘴的所有要求都蘊含在這3條要求中。其中重要的是評價CX與雷諾數(shù)的相關(guān)性，如果與雷諾數(shù)顯性相關(guān)，則流出系數(shù)CX計算的方法。國內(nèi)有關(guān)計量單位依據(jù)GB/T2646-93進行的檢測結(jié)果在檢定的范圍內(nèi)是可用的。其不確定度的判定只能在檢驗范圍使用。如果要求在檢定雷諾數(shù)外使用時，需要根據(jù)ASMEPTC6-1996進一步處理后作出判斷。鑒于ASMEPTC6-1996標準在國內(nèi)應(yīng)用情況，有關(guān)部門可考慮把該標準采納為國標，為設(shè)計制造部門提供依據(jù)。ASMEFlowNozzles

10、andGB/T2624-93FlowNozzlesCalibrationforTurbineTestingZhangCaiwen(HubeiElectricPowerTestingandResearchInstitute,Wuhan430077,China)Abstract:ThispaperdiscussedthemethodofcalibrationdataprocessingonASMElong-neckflownozzlesforsteamcomparisonandtransformingmethodofGB/T2624-93andASMEPTC-1996calibrationmeth

11、odwasgiven.Keywords:steamturbine;thermalperformancetest;ASMEnozzles;longneckflownozzlesDR-2型高壓粉塵比電阻試驗臺用途與性能簡介：DR-2型高壓粉塵比電阻試驗臺是原1型試驗臺的最新升級產(chǎn)品。新型試驗臺不僅秉承了原型產(chǎn)品的諸多良好特性，還可在實驗室工況條件下對燃煤飛灰、煤粉等高、中阻值工業(yè)粉塵、粉狀原料的比電阻、微泄露電流及高壓擊穿特性進行精準檢定分析。根據(jù)用戶要求配置特定高壓電極后，還可對某些密質(zhì)量塊狀物質(zhì)（如煤炭）的容積電阻率實施精確測量。DR-2型比電阻試驗臺在以下幾方面實現(xiàn)了技術(shù)升級和功能擴展：（1）配置了最新設(shè)計的直流高壓電源設(shè)備及其控制系統(tǒng)；（2）實現(xiàn)了直流高、低壓測量的一體化和數(shù)字化；（3）采用了當(dāng)前國際上最先進的高智能數(shù)字溫控技術(shù)，具有PID調(diào)節(jié)和自整定功能，實現(xiàn)了控溫?zé)o超調(diào)，測溫更精準；（4）將高溫電極箱加熱系統(tǒng)由原有交流接觸器控制方式更新為可控硅控制方式；（5）不僅可以測量粉體物質(zhì)的一系列電氣性質(zhì)，還可用于諸如煤炭、巖石、混凝土等密實性固體材料的相關(guān)特性測量（此功能根據(jù)用戶要求設(shè)置）。推廣應(yīng)用情況：DR系列高壓粉塵比電阻試驗臺先后獲得國家電力公司科技進步獎和國家發(fā)明專利，并被國家科委授予"國家級科技成果",