為大幅度平衡轉(zhuǎn)子推力,大型汽輪機(jī)組多采用高中壓合缸和通流部分反向布置的結(jié)構(gòu),這使得高壓缸調(diào)節(jié)級后的部分蒸汽通過高中壓缸中間的軸封漏入中壓缸第1級,與再熱蒸汽混合后再繼續(xù)做功,這部分漏汽簡稱為中軸封漏汽。準(zhǔn)確了解中軸封漏汽狀況,對于機(jī)組運(yùn)行、檢修以及機(jī)組能耗、中壓缸效率等指標(biāo)的計(jì)算都有著重要意義。
問題提出:盡管一般中軸封的汽封片數(shù)較多,但由于漏汽點(diǎn)和匯入點(diǎn)之間的蒸汽壓差較大,中軸封處的軸徑也較大,特別是機(jī)組在經(jīng)過多次啟?;虺霈F(xiàn)過振動故障后,中軸封的汽封片均會受到較大的磨損,因此在實(shí)際運(yùn)行中中軸封漏汽率一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值,且由于漏汽發(fā)生在高中壓缸內(nèi)部,因此常規(guī)方法無法直接測量。
推薦方法:推薦采用變溫法間接測量中軸封漏汽率。通過先后改變主蒸汽和再熱蒸汽溫度,假定不同的中軸封漏汽率,使得中壓缸進(jìn)(排)汽狀態(tài)點(diǎn)發(fā)生變化,得到兩條中壓缸效率計(jì)算值隨中軸封漏汽率假定值的變化曲線。考慮到在中壓缸進(jìn)汽調(diào)門開度不變、蒸汽流量接近的情況下,中壓缸效率基本恒定的因素,這兩條曲線的交點(diǎn)即為中軸封漏汽率和中壓缸效率的真實(shí)值。
應(yīng)用實(shí)例:以某600 MW 超臨界機(jī)組為例,圖1是采用變溫法測量汽輪機(jī)中軸封漏汽率的計(jì)算示意。圖中實(shí)線和虛線分別是主蒸汽溫度降低26℃(再熱蒸汽溫度保持額定)和再熱蒸汽溫度降低33 ℃(主蒸汽溫度保持額定)2 種試驗(yàn)工況下,中壓缸效率計(jì)算值隨中軸封漏汽率假定值的變化曲線。2 條曲線的交點(diǎn)在圖中的坐標(biāo)為(2.463,89.54),即該機(jī)組中壓缸效率為89.54%,中軸封漏汽率為2.463%。
圖1 汽輪機(jī)中軸封漏汽率計(jì)算示意
建議:采用變溫法測量汽輪機(jī)中軸封漏汽率可以有效監(jiān)測高中壓缸中軸封間隙的變化,對機(jī)組能耗監(jiān)督具有較大的實(shí)際意義。方法所需要的測試儀表和工程計(jì)算工作量均較少,但對各測量參數(shù)的準(zhǔn)確程度要求較高,特別是中壓缸進(jìn)(排)汽溫度的測量,如再熱蒸汽溫度偏差1℃約影響結(jié)果5.6%,中壓缸排汽溫度偏差1 ℃約影響結(jié)果7.8%,測試中需要格外關(guān)注這些測量參數(shù)的準(zhǔn)確性。