CN103335761A - 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法 - Google Patents

汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103335761A
CN103335761A CN2013102141334A CN201310214133A CN103335761A CN 103335761 A CN103335761 A CN 103335761A CN 2013102141334 A CN2013102141334 A CN 2013102141334A CN 201310214133 A CN201310214133 A CN 201310214133A CN 103335761 A CN103335761 A CN 103335761A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam turbine
flow
unit
level
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013102141334A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103335761B (zh
Inventor
杨海生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd, Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201310214133.4A priority Critical patent/CN103335761B/zh
Publication of CN103335761A publication Critical patent/CN103335761A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103335761B publication Critical patent/CN103335761B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法，其先利用汽封流量计算公式分别计算汽轮机某通流级级间汽封及叶顶汽封的泄漏量Fitspli及Ftspli；然后计算汽轮机通流叶顶汽封泄漏量；最后计算由于汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失Pi，其中Pi=P1i+P2i。采用本发明方法可以评估各通流叶片动静部分汽封间隙变化对汽轮机整体性能的影响程度，最终可以对通流叶片汽封间隙影响汽轮机功率的大小进行定量的评估和评价。

Description

汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法
技术领域
本发明涉及一种汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法。
背景技术
随着电力机组向大容量高参数发展，电厂中汽轮机通流效率对电厂的经济性影响越来越大。目前国内大型汽轮机，尤其是国内制造汽轮机普遍存在着汽缸通流效率偏低的问题，另外对于投运初期汽缸通流效率达到设计值的机组在运行一段时间后通流效率会降低。汽轮机通流部分动静汽封间隙的增加，是引起汽缸通流效率降低的重要因素。
目前，在评估汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的影响时，基本采用经验数值的方法，如高压缸动静汽封间隙每增加0.025mm,每个通流级损失功率约7-8kW。在计算动静汽封间隙变化引起的汽轮机功率损失时，通流动静汽封泄漏量的计算是一个必要的环节。但现场缺少一种简便易行的估算方法，导致无法对汽封间隙变化导致的汽轮机功率损失进行定量的评价。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题是提供一种汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法。
本发明解决其技术问题采用如下技术方案：一种汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法，其特征在于其步骤如下：
（1）利用汽封流量计算公式分别计算汽轮机某通流级级间汽封及叶顶汽封的泄漏量Fitspli及Ftspli，分别如下：
（a）.汽轮机通流级间汽封泄漏量采用下式Martin公式进行计算：
Figure 834373DEST_PATH_IMAGE001
                     式（3）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg；N为级间汽封齿数；A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m；K为流量系数，对于迷宫式密封，K取0.46。
(b).汽轮机通流叶顶汽封泄漏量采用下式进行计算：
Figure 719152DEST_PATH_IMAGE002
                     式（4）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg； A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m。Cq为流量系数，对于单齿密封，取0.57；对于两个单齿密封，取值为0.46；对于迷宫式汽封，三齿结构流量系数0.33，四齿结构系数为0.29，五齿结构系数为0.26；
（2）利用下式计算由于汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失Pi，其中
Pi= P1i+ P2i
P1i = Fitspli×△hs×CLF                             （1）
P2i = Ftspli×△hs×CLF                             （2）
上式中，Pi为汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失、P1i为汽轮机某通流级级间汽封泄漏量引起的机组功率损失、、P2i为汽轮机某通流级叶顶汽封泄漏量引起的机组功率损失，单位都为kW； CLF为汽轮机通流级的损失系数；级间汽封及叶顶汽封的泄漏量分别为Fitspl及Ftspl；△hs为汽轮机内本通流级的有效焓降，由汽轮机设计数据得到。
采用上述技术方案所产生的有益效果如下：采用本发明方法可以评估各通流叶片动静部分汽封间隙变化对汽轮机整体性能的影响程度，最终可以对通流叶片汽封间隙影响汽轮机功率的大小进行定量的评估和评价。
使用本发明方法解决了汽轮机通流叶片汽封间隙变化对汽轮机功率损失的定量评估技术问题，可以为汽轮机检修过程中确定最佳检修策略提供直接依据，满足了电厂经济性分析的需要。解决了这个问题，可以对电厂汽轮机内部通流叶片汽封间隙变化后对汽轮机及机组经济性的影响进行定量评估。
具体实施方式
本发明对于不同汽轮机级，采用特定的汽轮机通流级损失系数CLF，来考虑由于级通流效率下降后对下游各级的重热效因。
（1）利用汽封流量计算公式分别计算级间汽封及叶顶汽封的泄漏量Fitspli及Ftspli；该公式出处参见： Evaluating and Improving Steam Turbine Performance. Cotton Fact, 1998。
(a)汽轮机通流级间汽封泄漏量采用下式Martin公式进行计算：
Figure 986186DEST_PATH_IMAGE001
                     式（3）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg；N为级间汽封齿数。A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m。K为流量系数，对于迷宫式密封，K取0.46。
(b)汽轮机通流叶顶汽封泄漏量采用下式进行计算：
Figure 185086DEST_PATH_IMAGE002
                     式（3）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg； A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m。Cq为流量系数，对于单齿密封，取0.57；对于两个单齿密封，取值为0.46；对于迷宫式汽封，三齿结构流量系数0.33，四齿结构系数为0.29，五齿结构系数为0.26。
 (2) 计算最终的汽轮机某通流级汽封泄漏引起的汽轮机功率损失Pi。
根据下式计算，
Pi= P1i+ P2i
P1i = Fitspli×△hs×CLF                             （1）
P2i = Ftspli×△hs×CLF                             （2）
式中，Pi为汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失、P1i为汽轮机某通流级级间汽封泄漏量引起的机组功率损失、P2i为汽轮机某通流级叶顶汽封泄漏量引起的机组功率损失，单位kW；△hs为本通流级的有效焓降，由汽轮机设计数据得到。CLF为汽轮机通流级损失系数，采用下列方法计算。
通过汽轮机汽缸设计排汽压力与评估通流级设计排汽压力比 Pexh/Ploss的值确定汽轮机通流级损失系数CLF的取值；
汽轮机通流级损失系数CLF的取值与汽轮机通流级所处的位置有关，越接近排汽侧，损失系数越大；越接近进汽侧，损失系数越小。对于过热区域运行的汽轮机，采用下边的附表1取值。附表1中数据出处参见： Evaluating and Improving Steam Turbine Performance. Cotton Fact, 1998；中文名称为《汽轮机性能的评估与改进》。
本实施例中，根据设计参数值，汽轮机汽缸设计排汽压力与评估级设计排汽压力比Pexh/Ploss=4.235 MPa /7.69 MPa =0.55，查附表1，进行差值计算得CLF = 0.89。
 
表1   
汽轮机汽缸排汽压力与评估级压力比  Pexh/Ploss 汽轮机通流级损失系数 CLF
0.05 0.55
0.1 0.64
0.2 0.73
0.3 0.78
0.4 0.83
0.5 0.87
0.6 0.905
0.7 0.93
0.8 0.96
0.9 0.98
1.0 1.0

Claims (1)

1.一种汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法，其特征在于：该评估方法按下述步骤进行：
（1）利用汽封流量计算公式分别计算汽轮机某通流级级间汽封及叶顶汽封的泄漏量Fitspli及Ftspli，分别如下：
（a）.汽轮机通流级间汽封泄漏量采用下式Martin公式进行计算：
Figure 2013102141334100001DEST_PATH_IMAGE001
                     式（3）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg；N为级间汽封齿数；A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m；K为流量系数，对于迷宫式密封，K取0.46；
(b).汽轮机通流叶顶汽封泄漏量采用下式进行计算：
Figure 951962DEST_PATH_IMAGE002
                     式（4）
式中，P1为级前压力，P2为级后压力，单位Pa；v1为级前蒸汽比容，单位m3/kg； A为汽封间隙通流面积，单位m2，A=3.14×D×C，C为汽封间隙，单位m，D为汽封位置直径，单位m；Cq为流量系数，对于单齿密封，取0.57；对于两个单齿密封，取值为0.46；对于迷宫式汽封，三齿结构流量系数0.33，四齿结构系数为0.29，五齿结构系数为0.26；
（2）利用下式计算由于汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失Pi，其中
Pi= P1i+ P2i
P1i = Fitspli×△hs×CLF                             （1）
P2i = Ftspli×△hs×CLF                             （2）
上式中，P i 为汽轮机某通流级汽封泄漏造成的机组功率损失、P1i为汽轮机某通流级级间汽封泄漏量引起的机组功率损、P2i为汽轮机某通流级叶顶汽封泄漏量引起的机组功率损失，单位均为kW； CLF为汽轮机某通流级的损失系数；级间汽封及叶顶汽封的泄漏量分别为Fitspli及Ftspli；△hs为汽轮机内本通流级的有效焓降，由汽轮机设计数据得到。
CN201310214133.4A 2013-06-03 2013-06-03 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法 Active CN103335761B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310214133.4A CN103335761B (zh) 2013-06-03 2013-06-03 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310214133.4A CN103335761B (zh) 2013-06-03 2013-06-03 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103335761A true CN103335761A (zh) 2013-10-02
CN103335761B CN103335761B (zh) 2016-03-02

Family

ID=49243969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310214133.4A Active CN103335761B (zh) 2013-06-03 2013-06-03 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103335761B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900819A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 华电国际电力股份有限公司山东分公司 汽轮机组通流部分汽封改造的节能效果测试与评价方法
CN103940473A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 国家电网公司 一种高中压缸合缸汽轮机缸间汽封漏汽量的测试方法及装置
CN103954321A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 国家电网公司 新型高中压缸合缸汽轮机缸间轴封漏汽量测试方法及装置
CN104535326A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种再热式合缸汽轮机过桥汽封泄漏量测量方法
CN109145420A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 基于汽动设备空气隔离的压强建模方法
CN110083968A (zh) * 2019-05-08 2019-08-02 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于修正气封泄露量影响数值模型的压气机特性预测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100166548A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine blade and method for manufacturing the same
CN101813562A (zh) * 2010-03-18 2010-08-25 华北电力大学 一种实时估计汽轮机低压缸排汽焓的方法
CN102331319A (zh) * 2011-06-09 2012-01-25 河北省电力建设调整试验所 汽轮机通流叶片粗糙度造成的功率损失的测量及计算方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100166548A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine blade and method for manufacturing the same
CN101813562A (zh) * 2010-03-18 2010-08-25 华北电力大学 一种实时估计汽轮机低压缸排汽焓的方法
CN102331319A (zh) * 2011-06-09 2012-01-25 河北省电力建设调整试验所 汽轮机通流叶片粗糙度造成的功率损失的测量及计算方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K.C.COTTON: "《EVALUATING AND IMPROVING STEAM TURBINE PERFORMANCE》", 30 June 1998, COTTON FACT INC. *
沈士一等: "《汽轮机原理》", 30 June 1992, 水利电力出版社 *
黄纯亮等: "汽轮机隔板汽封漏汽量计算方法分析", 《华电技术》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900819A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 华电国际电力股份有限公司山东分公司 汽轮机组通流部分汽封改造的节能效果测试与评价方法
CN103940473A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 国家电网公司 一种高中压缸合缸汽轮机缸间汽封漏汽量的测试方法及装置
CN103954321A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 国家电网公司 新型高中压缸合缸汽轮机缸间轴封漏汽量测试方法及装置
CN103954321B (zh) * 2014-04-29 2017-04-19 国家电网公司 高中压缸合缸汽轮机缸间轴封漏汽量测试方法及装置
CN103940473B (zh) * 2014-04-29 2017-08-04 国家电网公司 一种高中压缸合缸汽轮机缸间汽封漏汽量的测试方法及装置
CN104535326A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种再热式合缸汽轮机过桥汽封泄漏量测量方法
CN104535326B (zh) * 2014-12-29 2017-04-05 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种再热式合缸汽轮机过桥汽封泄漏量测量方法
CN109145420A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 基于汽动设备空气隔离的压强建模方法
CN109145420B (zh) * 2018-08-08 2022-12-16 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 基于汽动设备空气隔离的压强建模方法
CN110083968A (zh) * 2019-05-08 2019-08-02 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于修正气封泄露量影响数值模型的压气机特性预测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103335761B (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103335761B (zh) 汽轮机通流级动静汽封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法
CN203374323U (zh) 低压前后轴封
CN104481598B (zh) 一种火电厂汽轮机在线滑压优化方法
CN105370326A (zh) 660mw等级一次中间再热高背压湿冷凝汽式汽轮机机组
CN107503805B (zh) 基于f级单轴燃气蒸汽联合循环发电机组的经济指标分析方法
CN105046064A (zh) 一种供热期热电联产机组电负荷可调范围的计算方法
CN105201567A (zh) 汽轮机流通部清洗系统以及清洗方法
CN211008777U (zh) 一种汽轮机空心静叶压力面抽吸除水结构
CN103196608B (zh) 一种汽轮机轴封泄漏对汽轮机功率损失的评估方法
CN203502056U (zh) 一种火电机组再热蒸汽流量计算装置
CN203259028U (zh) 双背压凝汽器抽真空系统
CN104459542A (zh) 再热回热复合循环机组的热耗率测定方法
CN209780975U (zh) 一种135mw超高压背压供热改造汽轮机
CN103983841B (zh) 热电联产机组的背压变化对功率影响的确定方法
CN110578561A (zh) 不同蒸汽和背压下机组运行低压缸最小安全流量计算方法
CN201650387U (zh) 汽轮机高压缸冷却装置
CN206338094U (zh) F型横齿双腔式刷式汽封
CN203239404U (zh) 350mw等级超临界空冷工业抽汽汽轮机
CN203308530U (zh) 一种300mw级汽轮机低压叶顶汽封结构
CN203159272U (zh) 电厂机组除氧器上水装置
CN107861913B (zh) 基于微分偏差法降低汽轮发电机组热耗率的方法
CN204201488U (zh) 低压蒸汽零电耗加压系统
CN205135732U (zh) 一种汽轮机用侧部涡壳进汽式低压内缸
CN203925600U (zh) 一种新型300mw级焊接式汽轮机喷嘴组结构
CN109611164A (zh) 一种汽轮机机组通流改造的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant