汽輪機(jī)指標(biāo)完整版本

汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)

摘要對(duì)于電廠來(lái)說(shuō)，汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性永遠(yuǎn)是處于首要位置的，因此，汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性工作，就是在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，使機(jī)組在更為經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行。以下為常用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（定義、計(jì)算及測(cè)試、評(píng)價(jià)方法）常用經(jīng)濟(jì)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(duì)壓力與外界大氣壓力的差值，叫真空值。(3)真空度因?yàn)榇髿鈮毫﹄S時(shí)間和地點(diǎn)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(yùn)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(lái)衡量。絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空作為起點(diǎn)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(duì)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(hào)。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(cè)試方法(1)儀表精密真空表和大氣壓力表，也可利用現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)校驗(yàn)合格的精度為0.5級(jí)以上的儀表。(2)測(cè)試方法1)運(yùn)行方式：機(jī)組保持正常運(yùn)行，備用抽氣器停用。2)測(cè)試工況：額定負(fù)荷。3)測(cè)試時(shí)間：測(cè)試時(shí)間為15min，真空值每1min記錄一次。4)測(cè)試內(nèi)容：凝汽器真空值、大氣壓力。5)計(jì)算：Pk＝當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ婵罩?2)測(cè)試結(jié)果的考核與評(píng)價(jià)真空度的先進(jìn)指標(biāo)是達(dá)到設(shè)計(jì)值（一般＞95%）。影響真空度因素降低排汽壓力可以使汽輪機(jī)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(jī)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(jìn)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(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度ts的計(jì)算公式為：ts＝t1＋Δt

＋δt(3)式中：ts——凝汽器壓力Pk對(duì)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?；蛐实停?)銅管結(jié)垢；6)冷卻塔設(shè)備效率惡化。保證經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(qiáng)，則端差越小。對(duì)于運(yùn)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(jī)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(jī)排汽溫度，℃；t2——凝汽器冷卻水出口溫度，℃。凝汽器端差δt＝汽輪機(jī)排汽溫度－凝汽器冷卻水出口溫度測(cè)試方法(1)儀表標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)或熱電阻，常規(guī)測(cè)試也可利用現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)檢查校驗(yàn)過(guò)的運(yùn)行儀表。(2)測(cè)試方法1)運(yùn)行方式：機(jī)組保持正常運(yùn)行方式。2)測(cè)試時(shí)間：當(dāng)工況穩(wěn)定后，連續(xù)測(cè)試15min，每3min記錄一次。3)測(cè)試內(nèi)容：排汽溫度和循環(huán)水（冷卻水）出口水溫。測(cè)試結(jié)果的考核與評(píng)價(jià)凝汽器端差的先進(jìn)指標(biāo)是不超過(guò)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(duì)電廠進(jìn)行節(jié)能監(jiān)督檢查的一項(xiàng)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(dá)到90%。2)防止凝汽器汽側(cè)漏入空氣，保持空氣抽氣器運(yùn)行正常。3)利用反沖洗、加藥、排污等方法。凝結(jié)水過(guò)冷度定義汽輪機(jī)排汽進(jìn)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(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)加熱后送往鍋爐。為了提高熱經(jīng)濟(jì)性，要求凝結(jié)水的溫度等于汽輪機(jī)排汽壓力下的飽和溫度汽輪機(jī)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(dòng)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(jī)排汽溫度（ts），這兩個(gè)溫度之差稱為過(guò)冷度。過(guò)冷度公式過(guò)冷度＝ts－tc式中：ts——汽輪機(jī)排汽溫度，℃；tc——凝結(jié)水溫度，℃。過(guò)冷度＝汽輪機(jī)排汽溫度－凝結(jié)水溫度過(guò)冷度對(duì)機(jī)組的影響l經(jīng)濟(jì)性：過(guò)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(jī)組經(jīng)濟(jì)性的下降。一般過(guò)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(guò)冷卻會(huì)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(duì)機(jī)組安全運(yùn)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(guò)高，淹沒(méi)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(jì)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(guò)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(wèn)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(yùn)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(jī)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(hù)是凝汽器運(yùn)行管理的一個(gè)重要方面。真空嚴(yán)密性試驗(yàn)是電廠一個(gè)十分重要的定期試驗(yàn)項(xiàng)目。真空嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的就是檢測(cè)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(gè)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(diǎn)，提高機(jī)組的真空。測(cè)試方法(1)儀表采用0.25級(jí)及以上精密真空表或相同等級(jí)的壓力變送器、福廷式或空氣盒式大氣壓力計(jì)、秒表。(2)測(cè)試方法1)運(yùn)行方式：試驗(yàn)時(shí)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(cè)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(kāi)始每0.5min記錄機(jī)組真空一次，試驗(yàn)共進(jìn)行8min，取其中后5min的真空下降值計(jì)算真空嚴(yán)密性（也有標(biāo)準(zhǔn)要求真空嚴(yán)密性試驗(yàn)做5min，取后3min的真空下降值計(jì)算真空嚴(yán)密性）。測(cè)試結(jié)果的考核與評(píng)價(jià)——機(jī)組容量＜100MW，真空下降速度≯667.6Pa/min為合格，達(dá)到400Pa/min為優(yōu)秀。機(jī)組容量≥100MW，真空下降速度≯400Pa/min為合格，達(dá)到270Pa/min為優(yōu)秀?！痘痣姍C(jī)組達(dá)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(jī)組，真空下降速度應(yīng)＜300Pa/min，100MW以下機(jī)組，真空下降速度應(yīng)＜577Pa/min。真空嚴(yán)密性對(duì)機(jī)組的影響1)經(jīng)濟(jì)性：機(jī)組運(yùn)行時(shí)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，直接影響汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)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(jī)組的經(jīng)濟(jì)性外，還會(huì)使汽輪機(jī)低壓缸因蒸汽溫度升高而變形，造成機(jī)組振動(dòng)，甚至因此使機(jī)組被迫減負(fù)荷或停機(jī)。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(duì)機(jī)組安全運(yùn)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(guò)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(jì)運(yùn)行1)維持最佳真空對(duì)每臺(tái)汽輪機(jī)的凝汽器可通過(guò)試驗(yàn)或計(jì)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(yùn)行臺(tái)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(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。2)保持較小的凝結(jié)水過(guò)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(jī)汽耗率汽耗率SR是指汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)汽流量與輸出功率的比值，即汽輪機(jī)每小時(shí)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(jī)組進(jìn)汽流量減去抽汽流量與輸出功率的比值，即汽輪機(jī)每小時(shí)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(jī)進(jìn)汽流量，kg/h；P——發(fā)電機(jī)輸出功率，kWC——汽輪機(jī)抽汽流量，kg/h汽耗率＝汽輪機(jī)進(jìn)汽流量／發(fā)電機(jī)輸出功率汽耗率＝（汽輪機(jī)進(jìn)汽流量－汽輪機(jī)抽汽流量）／發(fā)電機(jī)輸出功率如果一臺(tái)汽輪機(jī)組是在某個(gè)進(jìn)汽參數(shù)下接受全部蒸汽并在某個(gè)較低壓力下排出全部蒸汽的(沒(méi)有給水回?zé)岷椭虚g再熱的凝汽式汽輪機(jī)或背壓式汽輪機(jī))，汽耗率是最恰當(dāng)?shù)男阅芸己酥笜?biāo)。汽輪機(jī)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(shí)脹差為正，反之為負(fù)。汽輪機(jī)啟動(dòng)及加負(fù)荷時(shí)脹差為正值方向，在停機(jī)或減負(fù)荷時(shí)脹差為負(fù)值方向。正脹差比負(fù)脹差大與汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)，脹差保護(hù)主要保護(hù)汽輪機(jī)因受熱脹不同步，引起動(dòng)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(dòng)故蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子表面的放熱系數(shù)比對(duì)汽缸表面的放熱系數(shù)大。監(jiān)視監(jiān)視脹差是機(jī)組啟停過(guò)程中的一項(xiàng)重要任務(wù)。為避免軸向間隙變化而使動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦，不僅應(yīng)對(duì)脹差進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)視，而且脹差對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的影響應(yīng)該有足夠的認(rèn)識(shí)

受熱后汽缸是從“死點(diǎn)”向機(jī)頭方向膨脹的，所以，脹差的信號(hào)發(fā)生器一般安裝在汽缸相對(duì)基礎(chǔ)的“死點(diǎn)”位置。相對(duì)于九龍1#2#機(jī)來(lái)說(shuō)，脹差發(fā)信器安裝在盤車電機(jī)下側(cè)三瓦附近的軸承箱座上。在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，脹差的變化和對(duì)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?yàn)樵诩訜峄蚶鋮s過(guò)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(duì)汽封供汽時(shí)，汽封套受熱后向兩側(cè)膨脹，對(duì)整個(gè)汽缸的膨脹影響不大。而與汽封相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子主軸段受熱后則使轉(zhuǎn)子伸長(zhǎng)。汽封供熱對(duì)轉(zhuǎn)子伸長(zhǎng)值的影響是由供汽溫度來(lái)決定的，但加熱時(shí)間也有影響。所以，冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)均壓箱的壓力不宜過(guò)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(kāi)始抽真空后，如果脹差向正值變化過(guò)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?yàn)橥ㄟ^(guò)提升真空可以減少蒸汽在汽封中的滯留時(shí)間。總體上來(lái)說(shuō)，冷態(tài)開(kāi)機(jī)，汽封來(lái)汽溫度和壓力應(yīng)該低一些，真空應(yīng)該提升的快一點(diǎn)，在確保安全的前提下盡早達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)的條件。正脹差值過(guò)大原因啟動(dòng)暖機(jī)時(shí)間不足，升速或增負(fù)荷過(guò)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(jìn)汽溫度升高。軸封供汽量過(guò)多供汽溫度升高。真空降低，引起進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量增大。轉(zhuǎn)速降低。調(diào)節(jié)門開(kāi)度增加節(jié)流作用減小。滑銷系統(tǒng)或軸承臺(tái)板滑動(dòng)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(guò)大的原因負(fù)荷下降速度過(guò)快或甩負(fù)荷。汽溫急劇下降。水