高中压缸中间轴封漏汽率测试系统及计算方法与流程

本发明涉及汽轮机热力性能测试，尤其涉及一种高中压缸中间轴封漏汽率测试系统及计算方法。

背景技术：

1、汽轮机的汽封漏汽量的大小，直接影响汽轮机正常运行的作功能力及性能。在电厂汽轮机缸间轴封运行参数中，缸间轴封的泄漏流量最直观地反映了轴封的工作状态，在相同的运行边界条件下，汽轮机高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽量越低，表示缸间轴封的运行状态越好。

2、目前电厂高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽量无法进行直接的测量，采用变汽温等试验方式确定高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽率时现场试验调整工作量过大，导致无法高效地对汽轮机高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽的状态进行准确的监测。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种高中压缸中间轴封漏汽率测试系统及计算方法，以解决现有技术中无法高效地对汽轮机高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽的状态进行准确的监测的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种高中压缸中间轴封漏汽率测试系统，包括：泄漏分支管路、泄漏测试阀和凝汽器；

3、所述泄漏分支管路的进汽端连接在高中压缸中间轴封泄漏通道上，所述泄漏分支管路的出汽端连接所述凝汽器；所述高中压缸中间轴封泄漏通道上布置有n级轴封，至所述凝汽器的所述泄漏分支管路接至沿泄漏蒸汽流动方向的m级轴封之后，其中n、m为正整数，且m小于n；

4、所述泄漏测试阀设置在所述泄漏分支管路上。

5、第二方面，本发明实施例提供了一种高中压缸中间轴封漏汽率计算方法，采用上述第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式所述的高中压缸中间轴封漏汽率测试系统，高中压缸中间轴封漏汽率计算方法包括：

6、获取额定工况下，泄漏测试阀处于全开状态时的所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统中的第一运行参数；

7、根据所述第一运行参数，计算经过所述泄漏测试阀的蒸汽通流流量；

8、当所述蒸汽通流流量满足第一预设条件时，获取不同预设工况下，所述泄漏测试阀处于全开或全关状态时的所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第二运行参数，并根据所述第二运行参数，计算高中压缸中间轴封漏汽率。

9、在一种可能的实现方式中，

10、所述第一运行参数包括：所述泄漏测试阀的临界压降比xt、阀门流量系数kv和额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时高压缸调节级后蒸汽压力pcsd和蒸汽温度tcsd、中压缸进汽阀前的蒸汽压力pipin1d、中压缸进汽阀设计压损ps；

11、所述根据所述第一运行参数，计算经过所述泄漏测试阀的蒸汽通流流量，包括：

12、根据计算额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸进汽压力；

13、根据计算额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的泄漏分支管路进口位置的蒸汽压力；

14、根据tvind＝tph[pvind,hpt(pcsd,tcsd)]计算额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的泄漏分支管路进口位置的蒸汽温度；

15、根据计算经过所述泄漏测试阀的蒸汽通流流量；

16、其中，wd表示经过所述泄漏测试阀的蒸汽通流流量，pipin3d表示额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸进汽压力，pvind表示额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的泄漏分支管路进口位置的蒸汽压力和蒸汽温度，n表示高中压缸中间轴封漏汽通道上设置的轴封总级数，m表示泄漏分支管路连接至高中压缸中间轴封漏汽通道位置上游的轴封级数(沿轴封泄漏蒸汽流动方向计数)，tvind表示额定工况下泄漏测试阀处于全开状态时的泄漏分支管路进口位置的蒸汽温度，hpt(p,t)为根据介质压力和温度求解介质焓值的汽水特性函数，tph(p,h)为根据介质压力和焓值求解介质焓值的汽水特性函数，cppt(p,t)表示根据介质压力和温度求解介质定压比热的汽水特性函数，cvpt(p,t)表示根据介质压力和温度求解介质定容比热的汽水特性函数，vpt(p,t)表示根据介质压力和温度求解介质比容的汽水特性函数。

17、在一种可能的实现方式中，判断所述蒸汽通流流量满足第一预设条件，包括：

18、当所述蒸汽通流流量大于高中压缸中间轴封设计泄漏流量的预设倍数时，确定所述蒸汽通流流量满足第一预设条件；

19、还包括：当所述蒸汽通流流量不满足第一预设条件时，更换所述泄漏测试阀，并跳转至“获取额定工况下，泄漏测试阀处于全开状态时的所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统中的第一运行参数”步骤及后续步骤执行，直到所述蒸汽通流流量满足第一预设条件。

20、在一种可能的实现方式中，所述第二运行参数包括第三运行参数、第四运行参数和第五运行参数；

21、所述获取不同预设工况下，所述泄漏测试阀处于全开或全关状态时的所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第二运行参数，并根据所述第二运行参数，计算高中压缸中间轴封漏汽率，包括：

22、在所述泄漏测试阀处于全开状态时，获取当前的第一预设工况下所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第三运行参数，以及当前的第二预设工况下所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第四运行参数，所述第一预设工况与所述第二预设工况的机组额定负荷相差大于15％额定负荷；

23、根据所述第三运行参数，计算所述当前的第一预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率；

24、根据所述第四运行参数，计算所述当前的第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率；

25、当所述当前的第一预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述当前的第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率满足第二预设条件时，获取当前的第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第五运行参数；

26、根据所述第五运行参数，计算高中压缸中间轴封漏汽率。

27、在一种可能的实现方式中，还包括：

28、当所述当前的第一预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述当前的第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率不满足第二预设条件时，降低所述第一预设工况和所述第二预设工况的机组额定负荷，得到新的第一预设工况和新的第二预设工况，并跳转至“在所述泄漏测试阀处于全开状态时，获取当前的第一预设工况下所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第三运行参数，以及当前的第二预设工况下所述高中压缸中间轴封漏汽率测试系统对应的第四运行参数”步骤及后续步骤执行，直到所述当前的第一预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述当前的第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率满足第二预设条件时。

29、在一种可能的实现方式中，所述根据所述第五运行参数，计算高中压缸中间轴封漏汽率，包括：

30、将高中压缸中间轴封漏汽率赋值为预设轴封漏汽率；

31、根据所述第五运行参数和当前的预设轴封漏汽率，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率；

32、当所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率满足第三预设条件时，确定所述预设轴封漏汽率为所述高中压缸中间轴封漏汽率。

33、在一种可能的实现方式中，所述根据所述第五运行参数和当前的预设轴封漏汽率，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率，包括：

34、根据所述第五运行参数和当前的预设轴封漏汽率，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽焓值；

35、根据所述进汽焓值、第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽阀前蒸汽压力，计算所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽温度；

36、根据所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽阀前的进汽焓值、中压缸进汽温度和所述第五运行参数，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率。

37、在一种可能的实现方式中，还包括：

38、当所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率不满足第三预设条件时，将高中压缸中间轴封漏汽率赋值为新的预设轴封漏汽率，并根据所述第五运行参数和当前的预设轴封漏汽率进行计算，直到当所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全开状态时的中压缸通流效率和所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率满足第三预设条件，确定新的轴封漏汽率为所述高中压缸中间轴封漏汽率。

39、在一种可能的实现方式中，所述第五运行参数包括：第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的高压缸调节级后蒸汽压力pcstvc和蒸汽温度tcstvc、中压缸进汽阀前蒸汽压力pipin1dvc和蒸汽温度tipin1dvc、中压缸出口中低压联通管道蒸汽压力pipexhdvc和蒸汽温度tipexhtvc；

40、所述根据所述第五运行参数和当前的预设轴封漏汽率，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽焓值，包括：

41、根据计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽焓值；

42、其中，hipin3dvc表示第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽焓值，rl表示预设轴封漏汽率；

43、根据所述进汽焓值、第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽阀前的蒸汽压力，计算所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽温度，包括：

44、根据计算所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽温度；

45、其中，pipin3dvc表示所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽压力，tipin3tvc表示所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽温度；

46、根据所述第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸进汽阀前的进汽焓值、中压缸进汽温度和所述第五运行参数，计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率，包括：

47、根据计算第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率；

48、其中，ηipvc表示第二预设工况下所述泄漏测试阀处于全关状态时的中压缸通流效率，spt(p,t)表示根据介质压力和温度求解介质熵值的汽水特性函数，hps(p,s)表示根据介质压力和熵值求解介质焓值的汽水特性函数。

49、本发明实施例提供一种高中压缸中间轴封漏汽率测试系统及计算方法，通过在高中压缸中间轴封泄漏通道上增设泄漏分支管路，并在泄漏分支管路上设置泄漏测试阀，通过在不同负荷状态下获取泄漏测试阀全开及全关状态下的系统运行参数，根据运行参数可以计算得到高中压缸中间轴封泄漏通道的轴封漏汽率，从而解决现有技术中无法高效地对汽轮机高中压缸中间轴封漏汽的状态进行准确的监测的问题，为汽轮机本体检修提供准确的参考数据。