低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法与流程

本发明属于电力设计，具体涉及低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法。

背景技术：

1、一般低压加热器不由汽轮机厂家提供，汽轮机一类修正时按照加热器端差的固定数值即设计值进行处理和修正。当加热器不是由汽轮机厂家供货时，即在考虑汽轮机性能时，加热器的性能直接取设计值即可，不在考核范围内。但是，当加热器由汽轮机厂家供货时，加热器的性能应根据实际情况计算，即应在考核设备范围内，不能再简单认为加热器的端差可以达到设计值。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，包括以下步骤：

4、步骤1)：获取加热器进口温度t1；

5、步骤2)：根据给水流量，利用除氧器能量平衡试验计算出凝结水流量ww；

6、步骤3)：获取加热器的进汽压力ps；

7、步骤4)：给定给水出口温度t2和疏水出口温度t2；

8、步骤5)：按管程计算加热器总热负荷q、壳程介质流量ws、特征面积ai，重复计算步骤3)～步骤5)，直至计算的特征面积与其试验值相同；

9、步骤6)：获取给水分区温度t12；

10、步骤7)：计算凝结段热负荷q1、疏冷段热负荷q2；

11、步骤8)：计算凝结段对数温差lmtd1；

12、步骤9)：计算疏冷段对数温差lmtd2；

13、步骤10)：计算凝结段传热系数u1；

14、步骤11)：计算疏冷段传热系数u2；

15、步骤12)：分别计算凝结段换热面积a1*和疏冷段换热面积a2*；

16、步骤13)：根据步骤12)所得凝结段换热面积a1*和疏冷段换热面积a2*与各自的设计面积a1、a2之比，重新假定t2和t2；

17、步骤14)：重复计算步骤3)～步骤13)，直至a1*/a1＝1，a2*/a2＝1；

18、步骤15)：输出最终的ws、h1；

19、步骤16)：根据能量平衡原理：

20、(主蒸汽焓×主蒸汽流量-各级加热器进汽流量×进汽焓-机械损失)*发电机效率＝机组出力；

21、步骤17)：完成低压加热器性能对汽轮机热耗率的系统修正。

22、进一步的，步骤1)中，所述加热器进口温度t1的计算公式为：

23、t1＝t排汽+δt

24、式中：t排汽-饱和水温度；

25、δt为凝结水泵和轴封加热器的设计温升。

26、进一步的，步骤5)中，所述总热负荷q的计算公式为：

27、q＝ww×(h2-h1)

28、式中：h1-给水进口焓；

29、h2-给水出口焓。

30、进一步的，步骤5)中，所述壳程介质流量ws的计算公式为：

31、ws＝q/(h1-h2)

32、式中：h1-加热器的进口蒸汽焓；

33、h2-疏水出口焓。

34、进一步的，步骤7)中，所述凝结段热负荷q1的计算公式为：

35、q1＝ww×(h2-h12)

36、式中：h12-给水分区焓，h12＝h1+ws×(hsw-h2)/ww；

37、hsw-饱和水焓；

38、所述疏冷段热负荷q2的计算公式为：

39、q2＝ww×(h12-h1)。

40、进一步的，步骤8)中，所述凝结段对数温差lmtd1的计算公式为：

41、

42、式中：ts-抽汽温度。

43、进一步的，步骤9)中，所述疏冷段对数温差lmtd2的计算公式为：

44、

45、式中：ts-抽汽温度。

46、进一步的，步骤10)中，所述凝结段传热系数u1的计算公式为：

47、

48、式中：u0-管外传热系数，凝结段

49、kf-管外液膜导热系数，取设计值；

50、ρf-管外液膜导热系数，取设计值；

51、g-重力加速度；

52、μf-管外液膜粘度，取设计值；

53、δh-单位蒸汽凝结传热量，δh＝h1-hsw；

54、δt-管外液膜内外温差，取设计值；

55、n-垂直方向换热管排数，n＝n×0.505/2.08(三角错列，n-换热管总根数)；

56、γ0-管外污垢系数；

57、δs-换热管壁厚；

58、kw-换热管导热系数；

59、d0-换热管外径；

60、di-换热管内径；

61、dm-换热管对数中径，dm＝(d0-di)/ln(d0/di)；

62、γi-管内污垢系数；

63、ui-管内传热系数，计算公式如下：

64、

65、vw-给水速度；

66、ρw-给水密度；

67、μw-给水粘度；

68、prw-给水普朗特系数；

69、kw*-给水导热系数。

70、进一步的，步骤11)中，所述疏冷段传热系数u2的计算公式为：

71、

72、式中：u20-管外传热系数，疏冷段

73、

74、de-换热管当量直径；

75、vc-中心错流速度；

76、ρd-疏水密度；

77、μd-疏水粘度；

78、μb-壁温下疏水粘度；

79、prd-疏水普朗特系数；

80、kd-疏水导热系数。

81、进一步的，步骤12)中，所述凝结段换热面积a1*和疏冷段换热面积a2*的计算公式分别为：

82、a1*＝q1/u1/lmtd1

83、a2*＝q2/u2/lmtd2。

84、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

85、本发明公开了低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，解决了低压加热器由汽轮机厂家供货时汽轮机性能评价困难的问题，修正结果能够反映出设计参数下汽轮机的真实效率和出力。

技术特征：

1.低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤1)中，所述加热器进口温度t1的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤5)中，所述总热负荷q的计算公式为：

4.根据权利要求3所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤5)中，所述壳程介质流量ws的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤7)中，所述凝结段热负荷q1的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤8)中，所述凝结段对数温差lmtd1的计算公式为：

7.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤9)中，所述疏冷段对数温差lmtd2的计算公式为：

8.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤10)中，所述凝结段传热系数u1的计算公式为：

9.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤11)中，所述疏冷段传热系数u2的计算公式为：

10.根据权利要求1所述的低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，其特征在于，步骤12)中，所述凝结段换热面积a1*和疏冷段换热面积a2*的计算公式分别为：

技术总结
本发明公开了低压加热器由汽轮机厂家供货的汽轮机性能考核试验方法，包括以下步骤：获取加热器进口温度；计算出凝结水流量；获取加热器的进汽压力；给定给水出口温度和疏水出口温度；计算加热器总热负荷、壳程介质流量、特征面积，直至计算的特征面积与其试验值相同；获取给水分区温度；计算凝结段热负荷、疏冷段热负荷；计算凝结段、疏冷段对数温差对数温差；计算凝结段、疏冷段传热系数传热系数；计算凝结段、疏冷段换热面积；重新给定给水出口温度和疏水出口温度；完成低压加热器性能对汽轮机热耗率的系统修正。本发明解决了低压加热器由汽轮机厂家供货时汽轮机性能评价困难的问题，修正结果能够反映出设计参数下汽轮机的真实效率和出力。

技术研发人员：宋金时,张佳伟,钟平,孟桂祥,王安庆,王峰,聂雨,韩国庆,曹寿峰,徐凯,黄伟,郑磊,史燕红,张丁凡
受保护的技术使用者：苏州西热节能环保技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16