[發明專利]一種汽輪機高壓缸通流級效率異常的診斷方法

有效

• 申請號: 201710109546.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106908249B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 裴東升;付昶;王偉鋒;吳濤;文樂
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種汽輪機高壓缸通流級效率異常的診斷方法。本發明的研究內容為：如何診斷出高壓缸通流參數異常的原因。本發明的方案為：首先，測試進汽溫度變化對高壓缸通流級效率的影響，根據水蒸汽在汽輪機級內的膨脹過程線化趨勢來判斷高壓缸內部是否存在漏汽現象；然后，關閉高壓缸各段抽汽的電動門，測量進汽、排汽和各段抽汽的壓力和溫度，變工況計算出抽汽壓力與級后流量比，比較抽汽壓力與對應通流級后壓力的差異，最終確定高壓缸通流級效率異常的原因。本發明利用過熱蒸汽在汽輪機內的膨脹特性和道內的流動特性，通過邊界條件來診斷出汽輪機高壓缸通流級效率異常的原因，填補了國內汽輪機高壓缸通流級效率異常診斷的技術空白。

技術領域：

本發明屬于火力發電領域，具體涉及一種汽輪機高壓缸通流級效率異常的診斷方法。

背景技術：

在火力發電領域中，汽輪機是將蒸汽熱能轉化為電能的關鍵設備之一，國內汽輪機的發展路線是“引進產品-引進技術-部分設備自主生產-完全獨立生產-獨立開發創新型產品”。隨著設計和制造水平的提高，國內汽輪機制造廠的生產和研發出的部分產品性能已經接近國際一流水平，但部分型號汽輪機仍然存在很多問題，汽輪機高壓缸通流級效率異常(低于設計值)是常見的問題之一。通常來說，汽輪機高壓缸通流級效率異常有兩種情況：(1)由于設計或制造存在缺陷造成高壓缸通流級效率真實偏低。(2)高壓缸內部有高品質蒸汽漏汽至抽汽管道或者抽汽腔室有節流現象，導致實測通流參數異常目前，造成實測通流級效率異常。國內汽輪機設備性能驗收試驗或大修試驗均有相關試驗標準參考(比如PTC62004和GB/T 8117)，試驗標準或規程對汽輪機性能試驗的操作流程、試驗需要的測點種類及數量和試驗儀表的精度作了詳細要求，但均未提及高壓缸通流級效率異常等汽輪機故障診斷分析相關方法。

發明內容：

本發明的目的是提供一種汽輪機高壓缸通流級效率異常的診斷方法，該方法能夠有效解決如何汽輪機高壓缸通流級效率異常的原因。利用該方法對某一具體的汽輪機高壓缸及其通流級進行研究分析，根據測量結果繪制出蒸汽膨脹過程線和計算出的級后流量與壓力比值關系，診斷出高壓缸通流級效率異常的原因。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案來實現：

一種汽輪機高壓缸通流級效率異常的診斷方法，包括以下步驟：

在機組還未投入運行時，在汽輪機高壓缸的進汽、排汽和各段抽汽管道上安裝溫度和壓力試驗測點；在機組投入運行時，在額定進汽參數下試汽輪機高壓缸進汽、排汽和各段抽汽的壓力和溫度，計算汽輪機高壓缸通流級效率，根據焓熵圖繪制蒸汽在汽輪機高壓缸內部的膨脹過程線，并與設計值比較；如果通流級后蒸汽或抽汽溫度偏離設計值5℃以上，則改變汽輪機高壓缸進汽溫度，測試汽輪機高壓缸進汽、排汽和各段抽汽的壓力和溫度，計算汽輪機高壓缸通流級效率，判斷是否是由漏汽現象造成通流級效率異常；如果通流級后蒸汽抽汽壓力偏離設計值1％以上，關閉汽輪機高壓缸各段抽汽的電動門，測量進汽、排汽和各段抽汽的壓力和溫度，計算此時抽汽壓力與級后流量比，并進行變工況計算，判斷出抽汽壓力是否與對應通流級后壓力的關系，判斷抽汽腔室是否存在流動損失，從而診斷出造成汽輪機高壓缸通流級效率偏低的原因。

本發明進一步的改進在于：當機組正常運行時，將汽輪機高壓調門開度強制不變，汽輪機進汽在保持機組回熱系統正常投入運行，測量高壓缸的進汽、排汽和抽汽參數，計算高壓缸通流級效率，其計算公式如下：

式中：H_in—通流級進汽焓值，kJ/kg；

H_o'_ut—通流級等熵排汽焓，kJ/kg；

H_out—通流級排汽焓，kJ/kg；