汽轮机性能考核试验措施大纲.docx
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汽轮机性能考核试验措施大纲
试验措施
XXXXXX联产工程
一号机组汽轮机性能
试验措施
措施编号:
措施编写:
措施审核:
措施批准:
山东电力建设调整试验所2018-03-21
公司信息。
。
。
。
。
。
。
。
。
调试(试验)方案报审表
工程名称:
XXXXXX联产工程(2×350MW)编号:
致:
XXXXXX有限责任公司
我方已根据调试合同的有关规定完成了XXXXXX联产工程一号机组汽轮机性能试验措施的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准,请予以审查。
附:
一号机组汽轮机性能试验措施
调试单位:
(章)项目经理:
年月日
设备生产厂家审查意见:
设备生产厂家签字:
年月日
生产单位审核意见:
生产单位:
年月日
注:
本表一式三份,由调试单位填报,电厂单位两份,调试单位一份
附件I、性能试验测点布置图
附件II、性能试验测点清单
附件III、热力系统隔离清单
附件IV、危险点分析与预防措施
XXXXXX有限责任公司2×350MW超临界汽轮机为东方电气集团东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、抽汽供热、湿冷凝汽式汽轮机。
工业抽汽为非调整抽汽、采暖抽汽为可调整抽汽,机组按照“以热定电”的原则设计。
表1为机组主要设计参数及保证值。
表1:
机组主要设计参数及保证值
汽轮机型式
一次中间再热、两缸两排汽、单轴
额定主汽门前压力
24.2MPa
额定主汽门前温度
566℃
额定再热汽门前温度
566℃
铭牌出力
350MW
阀门全开(VWO)下出力
385.6MW
工作转速
3000r/min
加热器级数
8
最终给水温度
295.4(THA)℃
汽轮机背压
11.8/4.9kPa
THA工况的保证热耗
7621kJ/(kW.h)
1、试验目的及试验内容
为了验证1号机组是否达到合同中规定的性能要求,特进行本次试验。
试验主要包括以下的内容:
1.1根据流量平衡试验确定热力系统的严密性,计算机组在隔离状况下的不明泄漏率是否满足标准要求;
1.2预备性试验,全面测定汽轮机及其热力系统参数,以检验设备性能、系统参数、试验仪器是否符合正式试验要求,并培训试验人员;流量平衡试验可以与预备性试验合并进行。
1.3汽轮机热耗率试验,包含以下工况:
(1)THA(3VWO)工况,机组负荷350MW,背压4.9kPa;
(2)75%(2VWO)THA工况,机组负荷262.5MW,背压4.9kPa;
(3)50%(2VWO)THA工况,机组负荷175MW,背压4.9kPa;
1.4汽轮机出力验收试验,包括以下试验工况:
(1)TRL能力工况下保证出力,负荷350MW,背压11.8kPa;
(2)TMCR工况下机组出力,负荷370.8MW,背压4.9kPa;
(3)VWO工况下汽轮机最大进汽量(1166t/h),背压4.9kPa,阀门全开。
1.5机组出力验证试验,包括以下试验工况:
(1)高加全切时,机组出力350MW,背压4.9kPa;
(2)任一低加切除时,机组出力350MW,背压4.9kPa;
1.6机组厂用电率、供电煤耗率测试。
试验工况包括100%THA工况、75%THA及50%THA负荷工况。
1.7额定采暖抽汽工况,最大采暖抽汽工况,及最大抽汽工况试验。
(视现场条件进行)
2、试验标准及依据
2.1试验标准:
按照美国机械工程师学会《汽轮机性能试验规程》(ANSI/ASMEPTC6-2004);
2.2水和水蒸汽性质表:
国际公式化委员会1997年工业用IFC方程。
3、试验热力系统及测点布置
3.1试验热力系统及测点布置图见附件I、试验测点清单详见附件II。
3.2试验测点说明
3.2.1主蒸汽,高压缸排汽、再热汽、中压缸排汽及最终给水温度等重要测点采用双重测点;
3.2.2主流量测量采用低β值喉部取压ASME喷嘴测量主凝结水流量,流量测量管段安装在5号低加出口至除氧器入口之间的凝结水管道上,流量差压由两组取压口双重取压;
3.2.3辅助流量测量:
小机进汽流量、轴封漏汽、过热减温水流量、再热减温水流量等辅助流量均采用标准孔板测量;
3.2.4排汽压力取自低压缸排汽缸上,2个排汽口布置4个测点。
4、试验用仪器仪表及测量方法
4.1电功率的测量
取自电厂发电机出口电度表或DCS。
4.2压力测量
用0.075级高精度德鲁克型绝对压力及相对压力变送器测量,测量值经仪表校验值、大气压力及仪表位差修正。
4.3流量差压测量
差压测量采用0.075级ROSEMOUNT3051差压变送器测量,试验前对变送器进行校验并对测量值进行仪表修正。
4.4温度测量
400℃以上温度测量采用K型精密级热电偶,补偿导线为精密级导线,冷端在数采系统中自动补偿,测量值经热电偶校验值修正。
400℃以下温度测量采用PT100热电阻,测量值经热电阻校验值修正。
4.5数据采集
主机采用台式微型计算机,数据采集部分采用英国施伦伯杰公司生产的IMP分散式数据采集系统,自动记录压力、差压、温度、电功率等值,并进行数据处理,其精度为0.02级,见图2。
4.6储水箱水位变化量的测量
除氧器水箱、凝汽器、热井等系统内储水容器水位变化用就地水位计人工读数,或从DCS中读数,标尺最小刻度为毫米。
(各级加热器水位)
4.7系统内明漏量的测量
漏出和漏入试验热力系统的无法隔离的明漏量,如凝结水泵和给水泵泄漏等用秒表和量筒人工测量。
5、试验仪表的校验
5.1所有试验仪表在试验前均须经法定计量部门或法定计量传递部门校验,并具有合格证书。
5.2试验前应校验的仪表如下:
●电功率表(由试验单位负责)
●电压互感器及导线二次压降(由电厂负责)
●电流互感器(由电厂负责)
●压力、差压变送器(由试验单位负责)
●热电偶、热电阻(由试验单位负责)
6、试验方法
6.1试验时间
应在机组正常运行半年内进行。
6.2预备性试验
在进行正式试验前必须进行预备性试验,预备性试验的要求与正式试验完全相同。
预备性试验的目的是:
(1)确认机组是否具备试验条件,检查系统隔离并计算不明泄漏损失;
(2)检查所有试验仪表;
(3)培训试验人员;
(4)确定阀门位置。
当预备性试验结果证实所有条件均满足正式试验要求后,方可进行正式试验。
如果预备性试验满足正式试验要求,经试验各方同意,预备性试验可以作为正式试验。
6.3保证值试验
根据试验规程,保证值试验需进行重复试验。
两次试验修正后的结果偏差不应超过0.25%。
如果两次试验结果相对偏差超过规定值,则应查明原因进行第三次试验,如果三次试验结果与平均值的相对偏差仍超过规定值,则三次试验结果全部作废,否则全部有效。
结果取两次有效试验修正后的平均值。
同一工况进行重复试验时,必须调节高压主汽调节阀,使负荷至少变化5%,同时系统恢复补水、排污等,再调整到与前一工况相同的条件下进行试验。
本次试验中,对THA热耗率工况项目,进行重复试验,即每个项目进行两次。
6.4试验系统隔离
6.4.1试验时热力系统应严格按照设计热平衡图所规定的热力循环进行。
任何与该热力循环无关的其它系统及进、出系统的流量都必须进行隔离,无法隔离的流量要进行测量,系统不明漏量不应超过主蒸汽流量的0.1%(标准要求)。
系统不明漏量超出0.3%时,试验无效。
以下是典型的试验时必须隔离的系统和流量:
(1)主蒸汽、再热汽、抽汽系统等的管道和阀门疏水;
(2)主蒸汽高、低压旁路及旁路减温水;
(3)加热器危急疏水至凝汽器;
(4)加热器给水、凝结水大小旁路及再循环;
(5)加热器壳侧疏水、放气和水侧放水、放气;
(6)汽轮机辅助抽汽;
(7)水和蒸汽取样;
(8)除氧器放水、溢流、放气及与其它机组连接的抽汽和轴封供汽平衡管;
(9)补水;
(10)定排、吹灰、放汽、疏水。
6.4.2试验时由试验单位根据机组运行热力系统拟订《系统隔离清单》(试验开始前提供)交电厂运行人员。
电厂运行人员必须熟悉《系统隔离清单》中需进行隔离的阀门的名称、编号和所在位置。
根据实际情况,将要隔离的阀门分为二组:
第一组(A)是机组正常运行时可以长期隔离的阀门(如:
管道、阀门的疏水等);第二组(B)是试验前必须隔离,但试验后要立即恢复的阀门(如:
定排、除氧器放气、补水等)。
试验前可分期、分批进行隔离操作。
通常大多数需隔离的阀门属于第一组,这些阀门的隔离操作和检查工作量相当大,应在试验前几天就开始进行。
6.4.3试验前由电厂运行人员进行阀门隔离操作,试验人员在现场检查并确认隔离,已经隔离的阀门应挂有明显的标牌。
系统隔离的优劣对试验结果的准确度有着非常重大的影响,应特别予以重视,仔细隔离和严格检查。
6.5试验前机组运行状况调研
在机组试验前,电厂必须进行一次详细的机组运行状况调研,检查和分析机组主、辅设备,运行参数和热力系统等是否满足试验要求,特别是热力系统阀门的泄漏情况,提出详细的系统、阀门消缺清单和主辅设备消缺清单,在停机期间安排消缺。
6.6试验持续时间和读数频率
稳定运行半小时后开始试验,预备性试验和正式试验每一工况持续时间为2小时,IMP数据采集系统采集时间间隔为30秒,人工记录数据读数时间间隔为5分钟。
7、试验条件及要求
7.1机组设备条件
7.1.1汽轮机及辅助设备运行正常、稳定、无异常泄漏。
7.1.2轴封系统运行良好。
7.1.3真空系统严密性符合要求。
7.1.4高压主汽调节阀能够调整到试验规定负荷及试验要求的阀位上。
7.2系统条件
7.2.1热力系统能在试验规定的热力循环下运行并保持稳定。
7.2.2系统隔离符合试验要求。
管道、阀门无异常泄漏,不明漏量损失最大不超过0.3%。
7.3运行条件
7.3.1调整燃烧状态,使汽轮机参数满足要求,汽轮机运行参数尽可能调整到设计值并保持稳定,其偏差平均值不应超过表2规定的范围。
7.3.2试验前对系统进行补水,使除氧器、凝结水箱保持较高的水位,试验期间停止补水,除氧器水箱维持恒定,凝汽器热井水位稳定变化,无大的波动。
7.3.3各加热器水位正常、稳定。
7.3.4不投或尽量少投再热器减温水。
如果必须投减温水,则应保持减温水在试验持续时间内恒定。
7.3.5发电机氢冷系统的氢压及氢纯度调整在额定值。
7.3.6试验期间停止吹灰,关闭各汽水取样门,及除氧器脱氧门。
表2:
运行参数允许偏差和允许波动
运行参数
允许偏差
允许波动
主蒸汽压力
3%
0.25%
主蒸汽温度
8℃
4℃
再热蒸汽温度
8℃
4℃
再热汽压降
50%
/
抽汽压力
5%
/
抽汽流量
5%
/
排汽压力
2.5%
1.0%
最终给水温度
6℃
/
电功率
/
0.25%
功率因数
/
1.0%
转速
5%
0.25%
7.4仪表条件
7.4.1所有试验仪表校验合格,工作正常。
7.4.2测试系统安装及接线正确。
7.4.3数据采集系统设置正确,数据采集正常。
7.5在试验进行中,除影响机组安全的因素外,不得对机组设备及热力系统作任何操作,停止向系统外排污、排水、排汽。
8、试验程序及步骤
8.1按试验要求进行系统隔离,并进行检查,满足要求后,试验各方代表会签。
8.2除氧器和凝汽器补水至较高水位,以维持试验进行中不向系统补水。
8.3调整运行参数,使之尽可能达到设计值,并维持参数稳定,偏差及波动值符合试验规程要求。
8.4如机组设置连排,则需要如下操作:
关闭试验机组锅炉至连排排污门及连排扩容器至除氧器门。
8.5调整高压主汽调节阀阀位,使阀位、负荷及各参数满足试验规定值,并记录。
8.6调整发电机功率因数在额定功率因数左右,氢压及氢气纯度在额定值。
8.7机组设备及系统进入稳定运行足够时间(一般是半小时至一小时)。
检查数据采集系统及一、二次仪表,确认工作正常,试验记录人员进入指定位置。
8.8按规定时间统一开始试验数据采集和记录。
8.9试验结束,由试验负责人汇总试验采集数据及人工记录数据,确认有效,试验各方代表会签。
8.10在进行正式试验前先进行预备性试验。
预备性试验后,需有时间整理数据,初步计算试验结果和系统不明漏泄损失,在预备性试验结果证实所有条件已满足正式试验要求后,方可进行正式试验。
如果预备性试验满足正式试验要求,经试验各方同意,可以作为一次正式试验。
试验过程的步骤控制如下表所示:
序号
工作内容
记录人
签字
责任人
签字
1
由电厂人员配合,进行仪器仪表的接线和安装工作;电源必须配备合格的漏电保护装置;试验前利用万用表测量电源确为合格工作电压后,方可接入试验仪器进行试验。
2
试验前要求电厂人员做好脚手架等安全措施
3
运行人员按照要求调整合适的工况
4
检查各项参数是否正常
5
记录数据
9、试验结果的计算和修正
9.1数据处理
9.1.1数据采集系统记录的每一工况试验数据进行处理,包括平均值计算、零位、水柱、大气压力、仪表校验值等项的修正。
9.1.2同一参数多重测点的测量值取算术平均值。
9.1.3人工记录的各储水容器水位变化量根据容器尺寸、记录时间和介质密度将其换算成当量流量。
9.1.4电功率经电压互感器及导线二次压降和功率因数修正。
9.1.5主凝结水流量计算(见ASMEPTC6及ASMEMFC-3M-1989)
式中:
C——喷嘴或孔板流出系数(该系数经校验得到);
ε——流体的膨胀系数;
d——运行状态下的喷嘴喉部直径,m;
Δp——喷嘴或孔板差压,Pa;
ρf1——实测介质的密度,kg/m3;
β——实际运行状态下的喷嘴或孔板喉部直径与管道直径之比。
9.2试验热耗及高、中、低压缸效率计算
按照ASMEPTC6-1996及ASMEPTC6A-1982方法计算(低压缸效率以排汽有效能终点为准(UEEP或TEP))。
9.2.1试验热耗计算公式为:
净热耗={[Wt(Ht—Hf)+Wr(HR)]–对外供热吸热量}/(kWg-ΣkWi)
式中:
Wt主蒸汽流量,kg/h;
Wr——再热蒸汽流量,kg/h;
Ht——主汽门入口主蒸汽焓,kJ/kg;
△Hr——经再热器的蒸汽焓差,kJ/kg;
Hf——最终给水焓,kJ/kg;
kWg——发电机终端输出功率,kW;
——当采用静态励磁时各项所消耗的功率,kW。
9.3试验热耗率的修正
按照汽轮机厂家提供的修正曲线对试验热耗率进行系统和参数修正:
9.3.1系统修正包括:
●各储水容器的水位变化;
●各加热器端差;
●抽汽管道压损;
●再热减温水;
●凝结水泵和给水泵焓升;
●凝结水过冷度。
9.3.2参数修正包括:
●主蒸汽压力;
●主蒸汽温度;
●再热汽温度;
●再热汽压损;
●排汽压力;
●老化修正;
●临时滤网修正。
10、试验安全措施
10.1参加试验的人员及运行人员必须了解试验内容、试验运行方式及试验操作方法,运行人员应严格按试验要求进行操作调整。
如试验中需进行一些影响试验工况稳定的操作或调整机组运行方式时,运行人员应通知试验负责人,与试验负责人协商后方可进行操作。
10.2对于在试验中的非正常操作,运行人员应预先做好事故预想,制定相应的预防及处理措施。
运行人员尤其是注意所有系统隔离阀门的操作,在机组运行异常时要恢复机组正常运行方式。
10.3试验时若机组发生异常情况停止试验,试验人员要撤离现场,由运行人员按运行规程处理。
所有试验人员必须遵守电业安全规程。
10.4试验危险点控制,参见附件2。
所有运行人员及试验人员必须遵守附件2中危险点预防措施中的规定。
运行人员尤其是注意所有系统隔离阀门的操作,在机组运行异常时要恢复机组正常运行方式。
10.5调试所现场工作人员应遵守作业安全措施票中制定的各项安全措施,现场运行测点的安装及拆除必须由电厂热工人员操作,禁止调试所人员擅自接拆正常运行测点。
试验中,临时接线做好安全警示标识。
10.6本措施中未尽事宜按电厂运行规程进行相应操作处理。
11、试验的组织机构及分工
11.1试验的组织机组
为了保证试验工作顺利进行,应成立一个现场试验领导小组,由公司领导担任组长,公司有关部门和试验各方参加。
领导小组负责组织和协调试验前期准备,机组消缺,测点安装以及试验时工况调整、系统隔离和异常事故处理等工作。
试验总指挥:
XXX(电厂)
试验技术负责人:
调试所:
XXX
电厂:
XXXXXX
汽轮机厂:
XXX
试验现场指挥:
电厂:
当值值长
11.2试验期间各方的主要职责
11.2.1电厂
⏹负责试验现场的总指挥及各方的协调工作;
⏹负责试验中各个系统的维护及处理,保证达到试验要求;
⏹负责试验系统的隔离工作(隔离清单由试验单位提供),调整运行工况,维持机组参数的稳定运行;对一些特殊的试验工况,如切除高加、低加等工况,制定相应的操作措施,做好事故预想;清楚试验中借用运行的测点及特殊的试验隔离措施,并做好相应的事故预想(电厂运行);
⏹负责试验压力测点一次门的操作(电厂运行);
⏹负责试验期间负荷的申请及联系(电厂运行);
⏹指派专人配合试验单位安装仪器仪表,提供必要的安装条件,如脚手架搭设、借用运行测点的拆除等(电厂热工);具体如下:
♦试验中借用运行的温度测点,需要电厂热工人员确认不带调节或保护功能(或采取强制等措施)。
运行温度测点元件(热电偶或热电阻)由热工人员拆下,试验用元件由调试所试验人员负责安装。
♦试验中借用运行的压力测点,需要电厂热工人员确认不带调节或保护功能(或采取强制等措施)。
借用的压力变送器或压力表由电厂热工人员拆下,试验用压力变送器由调试所试验人员负责安装。
对有些运行压力测点,也可采取串接电流至试验数据采集系统的方法。
具体测点,安装测点时确定。
♦试验中借用运行的流量差压测点,需要电厂热工人员确认不带调节或保护功能(或采取强制等措施)。
借用的差压变送器由电厂热工人员拆下,试验用压差变送器由调试所试验人员负责安装。
对有些运行流量测点,也可采取串接电流至试验数据采集系统的方法。
具体测点,安装测点时确定。
♦负责采取适当的强制措施,配合运行人员调整到试验所需的工作(如VWO工况、焓降试验工况等)
⏹负责试验用功率变送器(测量发电机功率及励磁变功率)与相应的PT、CT之间的接线工作(电厂电气)。
⏹负责确认试验工况所需负荷下电气保护或限制不发生误动作,或采取适当的强制措施(电厂电气)。
⏹提供试验单位现场仪器仪表停放及工作场所。
11.2.2试验单位(调试所)
⏹试验仪器及仪表的安装及调试;
⏹提供试验隔离清单,检查系统隔离实施情况;
⏹配合运行人员调整试验要求工况,为运行人员提供指导;
⏹确认试验开始及结束时间,组织试验各方确认试验工况(包括负荷及参数的稳定);
⏹负责试验数据的采集、记录。
12、试验的时间安排
试验各工况的时间安排如下表:
日期
所需
时间
试验项目
试验工况要求
8天
试验测点安装
第一天措施申批,剩余7天现场测点安装。
第1天
1天
8:
00-18:
00
预备性试验
变汽温试验
THA工况,350MW负荷,系统隔离状态,试验时间6小时。
变汽温试验分为两个工况,每个工况稳定运行2小时。
共4小时
第2天
1天
8:
00-18:
00
THA工况、
THA工况,350MW负荷,系统隔离状态,两次试验,每次试验时间5小时;共10小时
第3天
1天
8:
00-18:
00
TRL工况试验
、
TMCR工况正式试验
VWO工况试验
TRL工况,350MW负荷,系统隔离状态,一次试验,试验时间3小时。
TMCR工况,370MW负荷,系统隔离状态,一次试验,每次试验时间4小时。
VWO工况,385MW负荷左右(预计),系统隔离状态,一次试验,试验时间3小时。
第4天
1天
8:
00-18:
00
高加全切工况
切除任一低加工况、
工况进行一次试验;负荷350MW。
工况持续5小时。
工况进行一次试验;负荷350MW。
工况持续5小时。
第5天
1天
8:
00-18:
00
75%负荷及60%负荷工况
75%(262.5MW)及60%(175MW)负荷。
系统隔离状态,两次试验,每次试验时间5小时;共10小时
2天
试验测点拆除及系统恢复
13、试验竣工及验收
序号
内容
相关人员
签字确认
1
断开试验电源接线,拆除所有试验接线
2
清点工具,仪器、试验接线,清理现场
3
向运行人员报竣工及试验结果,填写记录
4
委托单位现场负责人确认试验完工、现场已清理干净且恢复原状
附件1、热力试验危险点及防控措施
危险点
分类
危险点
防控措施
一般要求
♦试验中如需进行一些影响试验工况稳定的操作或调整机组运行方式时的处理;
♦运行人员应通知试验负责人,与试验负责人协商后方可进行操作,运行人员应严格按试验要求进行操作调整;
♦试验过程中如出现设备异常及事故情况的处理;
♦试验过程中如出现设备异常及事故情况,运行人员应立即按运行规程要求进行处理,试验自动终止,试验人员撤离现场;
安全防护
(防高摔、防烫伤、防高温环境、防误动)
♦试验中有些测点位置较高,如加热器抽汽温度等,虽然使用安全带,但没地方挂,依然不安全;
♦高空、高温管道设备上安装测点及作业时易发生高摔和烫伤;
♦对电厂提出要求,做好相应的安全防护;
♦试验人员在高空、高温管道上安装测点及作业时,必须严格遵守安全规程和相关规定,有相应的安全措施,需要搭架子的地方,必须要求电厂搭架子,架子由电厂安监部门验收并签字挂牌,试验人员也要签字确认。
♦在仪表安装过程中,试验人员严禁动用和踩踏现场任何设备,如发现异常情况,应及时通知电厂人员、确保人身及设备的安全;
♦在高温设备及管道附近装测点时应带防高温的手套、穿防高温的鞋。
♦试验现场环境温度太高、工作场所条件恶劣,易晕倒;
♦试验现场环境温度高于40℃应停止试验工作,以保护员工的人身安全和测试仪器安全;
♦高温、高压设备附近工作的风险;
♦试验过程中严禁碰触与试验无关的运行设备;
♦试验过程中尽量与运行中的压力容器保持必要的安全距离;
测点安装
♦线路短路损坏仪器设备。
♦现场试验前对所有试验线缆进行检查以防止短路等故障。
♦电源拉接使用,造成人身触电或仪器烧毁;
♦仪器使用的电源必须与仪器要求相符,且外壳应接地、配备合格的漏电保护装置;
♦电源应由电厂专人在指定位置接用和拆除电源,用时要验电,1人工作,1人监护;现场试验用电源电压一般为220VAC。
♦有时在电厂人员不在场的情况下,拆装现场测点。
♦现场安装测量元件,如热电偶、压力变送器、差压变送器等,必须得到电厂人员的配合,不得擅自拆除运行仪表。
♦机组上预留的试验测点不全
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- 汽轮机 性能 考核 试验 措施 大纲