联合循环汽轮机热力性能试验方法的研究
燃气-蒸汽联合循环热电联产机组供热特性研究
在利用Ebsilon软件开展仿真计算时，可以根据压力、流量 以及焓值参数来完成计算，然后根据水蒸气性质与其他热力学 公式来完成对温度、功率等热力参数的计算。在设计工况以及 变工况模式计算完成后，便可以利用控制器来完成对燃气流量 的控制，从而降低燃气轮机负荷，软件此时便能够几何流量变 化等数据来判断烟气参数[1]。除此之外，可以通过调整抽汽流 量的方式来实现对不同供热特性的计算。
引言 现如今，燃气、蒸汽相结合作为热电联产的一种优质选
择，在使用过程中不仅能够完成节能减排，还能优化现有的 能源结构，促进我国清洁能源的有效发展。因此，有必要对燃 气、蒸汽联合循环热电联产机组供热特性进行分析。
1 燃气-蒸汽联合循环热电联产机组供热特性综述 我国联合循环发电供热市场非常广阔，热电联供可以在发
3.1 供热抽汽特性 根据参数不同，供热抽汽特性将会发生非常明显的改变， 不同质量的抽汽做工效果各不相同，能够给机组带来非常大的 影响。在对抽汽量与热点联产机组之间的关系进行研究时，应 该保证其中两股供热抽汽流量不发生改变。一股抽汽流量变化 带动热点联产机ห้องสมุดไป่ตู้供热特性发生改变，这样能够保证计算结果 的准确性。经过计算后可以发现，在供热抽汽时，余热锅炉效 率与纯凝工况效率近乎相同。然而在高压抽汽流量经过稳定 提升以后，汽轮机的出力将会降低，这时利用联合循环将会令
大型燃气_蒸汽联合循环机组热力性能试验研究_阎保康
大型燃气—蒸汽联合循环机组热力性能试验研究阎保康1,宋志刚2(1.浙江省电力试验研究所,浙江 杭州 310014;2.镇海发电有限责任公司 浙江 宁波 315208)摘 要:阐述了国内第1套300M W燃气—蒸汽联合循环机组热力性能考核试验步骤。
对试验数据进行了处理和分析,计算了机组的试验输出功率与热耗率,研究表明得出的结果准确可信。
通过该实例的总结、分析与相应试验的理论研究,提出了大型引进型联合循环机组热力性能考核试验值得注意的技术要点。
关键词:300M W联合循环;热力性能;考核试验;技术要点中图分类号:T M611.31 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2003)09-0074-03 随着国家能源政策的调整和电网用电结构的变化,燃气轮机及其联合循环机组在我国得到迅速发展,浙江省在20世纪末相继建成了镇海、龙湾、金华等一批联合循环电站。
我国大型联合循环电站的主设备均从国外引进。
这些设备往往来自不同的国家与制造商,联合循环电站整体性能指标和技术水平经过成套设计、安装、调试及运行等各个环节,须进行热力性能考核试验得以验证。
我国目前还没有统一的联合循环机组的热力性能试验标准,笔者通过对国内第1套300M W燃气—蒸汽联合循环机组热力性能考核试验的实践,分析研究了其试验程序、测量方法、运行方式、计算技术,提出了大型引进型联合循环机组热力性能考核试验值得注意的技术要点。
1 试验目的及标准在机组调试结束、移交买方之前,必须对机组的性能作出全面准确的评价,通常以试验方式得出结论,这是整个项目建设过程中至关重要的环节。
本项目根据合同有关条款之规定,由买卖双方共同进行机组的热力性能考核,得出300MW燃气—蒸汽联合循环机组在规定运行条件下的净总输出功率和净热耗率,并分别与合同保证值进行精确比较,以确认该机组的性能(主要是联合循环机组出力和热耗率)是否已达到合同要求,为机组的移交作准备,同时也是为了掌握该机组的热力性能,为今后机组的运行提供技术依据。
联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探
联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探联合循环电厂是一种将燃气轮机与蒸汽轮机相结合的发电方式，具有高效、低排放的特点。
在联合循环电厂中，汽轮机供热运行是其中一个重要的环节，也是需要专门注意和管理的。
本文将就联合循环电厂汽轮机供热运行中的若干问题进行探讨和分析。
1、汽轮机供热运行的原理在联合循环电厂中，汽轮机供热运行主要是利用汽轮机的废热来加热锅炉供暖系统。
当汽轮机在发电运行时会产生大量的废热，这些废热通过余热锅炉进行回收利用，加热锅炉中的水蒸汽，从而为供暖系统提供热能。
这样既提高了发电效率，也能够充分利用能源资源。
2、汽轮机供热运行的关键问题2.1 废热回收效率废热回收效率是汽轮机供热运行中最关键的问题之一。
提高废热回收效率能够有效地提高能源利用率，降低能源消耗成本。
如何设计和运行余热锅炉、优化余热回收系统是非常重要的。
2.2 供热系统稳定性汽轮机供热运行中还需要考虑供热系统的稳定性。
供热系统在运行中需要保持稳定的热负荷和稳定的热能输出，以满足供热需求。
需要合理设计供热系统，有效调控锅炉运行参数，保证系统的稳定性。
2.3 锅炉水质管理在汽轮机供热运行中，锅炉水质管理是一个非常重要的问题。
水质不良会导致锅炉设备的损坏和故障，影响供热系统的稳定运行。
需要加强对锅炉水质的管理和监测，采取必要的措施保证水质的稳定。
4、汽轮机供热运行的优势和意义汽轮机供热运行具有很多优势和重要意义。
汽轮机供热运行能够提高联合循环电厂的能源利用率，降低能源消耗。
汽轮机供热运行还能够有效减少废热排放，减少环境污染，具有良好的环保效益。
汽轮机供热运行还能够提高供热系统的稳定性和可靠性，保障供热工作的正常进行。
汽轮机供热运行是联合循环电厂中非常重要的运行环节，涉及到许多关键问题和解决措施。
加强汽轮机供热运行的管理和优化，对于提高能源利用率、降低成本、保障系统稳定和环保方面都具有非常重要的意义。
只有不断加强对汽轮机供热运行的关注和管理, 才能充分发挥汽轮机供热的效益，推动联合循环电厂的持续健康发展。
联合循环发电机组的验收和试验
二、试验前机组的运行方式
（1）甩负荷试验前，燃气轮机应在基本 负载进入温控满负载运行2h以上； （2）在满足电压品质时，尽可能将发电 机功率因数调高，并检查备用厂用电电 源，使其在必要时能可靠地投入供电； （3）若上述检查一切正常，则机组稳定 运行2h后，所有参加试验的工作人员均 进入各自的岗位，准备进行甩负荷试验。
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联合循环发电机组的验收和试验
燃气轮机的性能试验 联合循环的性能试验 燃气轮机甩负荷试验
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§18.1 燃气轮机的性能试验
分析简单循环的热力过程，可以知道比 功和热效率与温比、压比、压气机效率、 透平效率、燃烧效率及部件压损的关系。 我们可以用比功和热效率来集中反映燃 气轮机的热力性能。然而在实际应用中， 对于一台已安装好的燃气轮机,则是用输 出功率和热耗率来考核它的热力性能， 它们是通过性能试验得到的。
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三、燃气轮机性能修正曲线
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四、试验数据的修正整理
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四、试验数据的修正整理
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四、试验数据的修正整理
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燃气轮机的性能试验 联合循环的性能试验 燃气轮机甩负荷试验
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联合循环发电机组的验收和试验
2、试验前的准备工作 为保证热力特性试验的顺利进行和测定 的数据准确可靠，应该认真仔细地进行 试验前的准备工作，主要有：拟订试验 大纲，检查测点的安装、配置以及测量 仪表的精度是否符合要求，试验机组的 热力系统是否符合试验要求，建立试验 组织，训练试验人员等。
某分布式能源站燃气-蒸汽联合循环性能试验研究
2020年33期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application某分布式能源站燃气-蒸汽联合循环性能试验研究行新学1，张鲁2（1.中国电力建设集团重庆工程有限公司，重庆404100；2.中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司，陕西西安710000）前言联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮机（抽汽式或背压式）共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。
GE 在法国能源公司EDF 的HA 燃气轮机联合循环机组投产。
相比于煤电，燃气-蒸汽联合循环机组具有污染小、效率高、建设周期短、自动化程度高、调峰能力强等优点，是一种高效、节能的发电方式[1-2]。
当前世界吉尼斯记录：GE 在法国能源公司EDF 的HA 燃气轮机联合循环机组发电效率达62.22%。
2020年，我国燃气-蒸汽联合循环机组装机容量约5000万千瓦，至2022年，全国燃气轮机市场规模预计将达到900亿元左右，我国将成为世界最大的燃气轮机潜在市场。
随着社会对环境质量越来越多的重视，燃气-蒸汽联合循环必将在我国迎来了新一轮的发展高峰[3-4]。
本文以黔西南某新建燃气-蒸汽联合循环分布式能源电站为例，阐述该试验的试验标准、试验过程、边界划分、测点布置以及计算修正方法，并对试验中的注意事项进行总结。
1试验概况本文以黔西南某新建燃气-蒸汽联合循环分布式能源电站为例。
能源站建设有一台GE6B.03/41.1/5163型燃气轮机，设计工况出力35098kW （ISO 工况出力41171kW ），一台QFR -38-2-10.5型燃气轮发电机，一台Q350.9/548.2-58（12.1）-6.0（0.326）/498（203）型双压余热锅炉，一台LCZ20-5.8/0.88/0.4型联合循环蒸汽轮机及一台QFW-20-2-10.5型联合循环蒸汽轮发电机建设，五大主机及配套辅助系统组成分布式能源站系统。
燃气_蒸汽联合循环机组热力性能验收试验计算方法
Qm (w ) QN (w )
#
( 1-
VH2O )
=
C 1-
B4
E1
式中
Pd 2 4
2$1 Q1(w ) #
1 QN (w )
#
( 1-
VH2O )
QV( d ) ) ) ) 燃气容积流量 (干度基准 ), m3 / s;
QV(w ) ) ) ) 燃气容积流量 (湿度基准 ), m3 / s;
Qm(w ) ) ) ) 燃气质量流量 (湿度基准 ), kg / s;
准 ), kg /m3。
(湿度基
g. 燃料水蒸气含量
VH 2O
=
P vap p in
=
Psat ( p in
tin
)
式中 pin ) ) ) 压气机入口压力, P a;
Pvap ) ) ) 对应 / tin 0 的饱和蒸汽压力, Pa;
tin ) ) ) 压气机入口温度, e 。
h. 燃气流量计算
QV( d ) = QV( w ) # ( 1- VH 2O ) =
3 计算方法
311 燃气密度计算
a. 混合气体压缩因子来自NZm ix ( t,
p)
=
E
j=
1xj
#
Zj
式中 xj ) ) ) 干混合气体中组分 j 的摩尔分数;
Z j ) ) ) 组分 j 在 计 量参 比 条件 下的 压 缩因
子;
N ) ) ) 混合气体的组分数量;
计量参比条件 ) ) ) 1011325 kP a, 0 e 。
H
0 j
(
t1
)
)
)
)
混合气体中组分
200MW级燃气—蒸汽联合循环机组供热能力最大化的应用研究
６・
科 技论 坛
２ ０ ０ ＭＷ 级燃气一 蒸汽联合循 环机组供热 能力 最 大化 的应பைடு நூலகம்研究
张 俊 文
（ 北京京能未来燃气热电有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 分析 了 ２ ０ ０ ＭＷ 级 燃 气— — 蒸汽 联 合 循 环 发 电机 组 综合 采 用 ３ Ｓ离合 器 背 压供 热技 术 和 旁路 供 热 网技 术 ， 解 决 了机 组 冷 源损 失的问题 ， 提 高机 组 供 热 能 力 ， 增 加 了机 组 的 效 率 。 关键词 ： 联合循环 ； ３ Ｓ离合 器 ； 旁路 供 热
供热的稳定性和安全 睦， 同时提高机组供热的热电比， 进而明显提高机 通过 ３ ｓ 离合器与高压缸脱开， 低压缸解列， 汽轮机背压运行 ， 增加了机 组效 率 。 组的供热能力。背压工况时， 机组电负荷为 ２ １ ０ ． ３ ＭＷ， 机组供热能力为 １ 采用 ３ Ｓ离合 器技 术 ２ ０ ８ Ｍ Ｗ， 汽轮机最大排汽量为 ２ ８ ３ ． ２ ５ ｔ ／ ｈ ， 机组效率为 ８ ５ ． ７ ９ ２ ％。 传统燃气——蒸汽联合循环机组为了保证机组的安全运行 ，在机 通过汽轮机三种运行工况分析 ， 机组冬季背压运行时， 大大减少了 组抽汽供热期间必须保证汽轮机低压转子冷却 的最小流量 ，即保证低 机组的冷源损失提 高了能源利用效率提 高机组经济性 。 背压工况比最 压缸的最小通流量 ， 也就是低压缸的最小凝汽量 ， 这部分凝汽量 的热量 大抽汽工况增加供热量 ４ ５ ． ８ ％，提高机组效率 １ ５ ． ６ ％。机组热耗降低 经过循环水冷却 ， 最后通过冷却塔排放掉 ， 致使机组的供热能力和机组 ９ ３ ２ ． ６ ５ ｋ Ｊ ／ ｋ ｗ ｈ ， 机组气耗降低 ０ ． ０ ２ ７ １ Ｎ ｍ ３ ／ ｋ ｗ ｈ ， 具有极高的经济效益。 效率降低。 ２ 采用 旁路供 热 网 系统 在２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机的高压缸和低压 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气—蒸汽联合循环机组配置 １ ０ ０ ％容量 的高 、 缸之间加装 ３ Ｓ 离合器后 ， 汽轮机低压缸可以解列， 退出运行 ， 关闭在汽 低压旁路 ， 并在传统机组汽轮机旁路的基础上 ， 在汽轮机高 、 低旁上各 机高中压缸和低压缸之间联通管上的截止阀和调节阀 ， 低压缸不进汽 ， 增加一根管道 ， 分别连接到热网抽汽管道上 ， 在旁路至凝汽器和热网抽 减少了机组的冷源损失 ， 提高了机组的供热能力， 提高 了机组的效率。 汽管道支路 匕 加装一蝶阀，可以方便地把余热锅炉产生的蒸汽全部通 以西门子 ２ ０ ０ ＭＷ级 “ 一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环机组为 过旁路进 人 凝汽器或热 网加热器。在汽轮机退出运行时， 把余热锅炉产 例， 与西门子 Ｅ型燃气轮机配套的汽轮机额定功率 ８ １ ＭＷ， 次高压 、 双 生的蒸汽全部切换到热 网加热器里 ， 实现机组供热能力最大化 。 缸、 双压 、 无再热 、 下排汽、 抽汽背压式汽轮机 ， 由高压缸和低压缸组成 ， 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气＿蒸汽联合循环机组配置汽轮机旁路供 热 。 汽轮机采用分缸布置 ， 在汽轮机高、 低压缸转子之间采用 ３ ｓ 离合器连 网系统 的系 统 图如 图 ２ 接， 可 以通 过 ３ Ｓ离合 器使 汽轮 机背 压 运行 ， 低 压缸 解列 ， 不需要 蒸 汽 排 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组采用旁路供热网方 入凝汽器进行冷却 ， 没有凝汽损失 ， 汽轮机排气全部用于加热热网加热 式 ， 在遇到极端天气的情况下， 汽轮机背压运行的供热量也满足不 了用 器。 在机组最大抽汽工况时热负荷不能满足外界对热负荷需求是， 可以 户热负荷时 ， 汽轮机可退出运行 ， 余热锅炉产生的蒸 汽全部通过汽机旁 通过 ３ ｓ 离合器解锁使机组背压运行提高供热能力 ， 满足用户的用热安 路供给热 网加热器 ， 实现机组供热能力最大化 ， 达到 ２ ８ ３ ． ４ ＭＷ， 保证 了 全。 用户的用热安全 ， 具有极佳的社会效益 。 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组的汽轮机带 ３ Ｓ 离 ３ 结论 百 ｙ ｘ 丽 ￣ ｉ ｔ ： ｌ 的系统图如图 １ 。 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气 —蒸 汽联合循环机组汽轮机在高压缸 和 汽轮机由抽凝工况转为背压工况操作简便 、 切换过程安全可靠 ， 首 低压缸之间加装 ３ ｓ 离合器， 可以使机组汽轮机背压运行 ， 大大减少了 先通过油压控制信号 ， 使３ ｓ 联轴器解锁， 低压启动阀打开， 低压抽汽调 机组的冷源损失提 高了能源利用效率， 提高机组经济Ｉ 生。 整碟阀逐步关闭 ， 减少低压缸负荷。低压抽汽碟阀完全关闭后， 由低压 机组设置汽轮机旁路供热网系统 ，极大地提高了机组对外供热能 启动阀控制低压缸转速 ， 使３ ｓ联轴器逐步脱开， 低压启动阀控制低压 力 ， 在极端天气的情况下 ， 实现机组供热能力最大化 ， 在汽轮机故障的 保证机组供热的稳定性 ， 提高了机组对热负荷的适应能力。 转速降至预先设定的较低的转速 ， 低压主汽门关断 ， 低压启动阀随后关 情况下 ， 断， 低 压缸 完 全解列 。 参考 文献 １ １ 焦树 建 燃 气一 蒸汽联 合循环 ［ Ｍ 】 ． 北京： 机 械工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ０ ． 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机加装 ３ Ｓ离 『 合器后 ， 汽轮机有纯凝 、 抽凝和背压三种运行方式效率比较： 『 ２ １ 赵玺灵等． 增大燃气热电联产供热能力的方式研 究— —应用 ３ Ｓ离合 暖 通空调 在非采暖工况时，将低压缸通过 ３ ｓ 离合器与高压缸轴端连接 ， 全 背压供 热 与应 用基 于吸 收式换 热 的 集 中供 热技 术 的 比较 田． 部开启高压缸排汽蝶阀， 汽轮机纯凝运行 。机组电负荷 ２ ４ ９ ． ６ Ｍ Ｗ， 高压 Ｈ Ｖ ＆ Ａ Ｃ ， ２ ０ １ ４ ， ４ ４ （ １ ） ． ［ ３ １ 董奎 ， 艾松 ． 先进 型 Ｆ级 燃 气一 蒸汽联 合 循 环供 热 工程 应 用【 Ｊ ｊ ． 热 力 主汽流量 ２ ２ ６ ． ８ ｔ ／ ｈ ， 低压主汽流量 ５ ７ ． ２ ｔ ／ ｈ ， 机组效率 ５ １ ． ７ ％。 在供热工况时 ，在汽轮机最大抽汽量 １ ８ ３ ． ５ ｔ ／ ｈ 可满足供热负荷需 透平 ， ２ ０ １ ３ ， ４ ２ （ １ ２ ） ．
联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探
联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探联合循环电厂是一种利用汽轮机发电并利用余热供热的能源系统。
它以燃气或燃煤为燃料，通过汽轮机将燃料的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
与普通发电厂不同的是，联合循环电厂还通过余热锅炉将汽轮机排出的高温废热利用起来，供应给供热系统，以提高能源利用率。
联合循环电厂在运行过程中可能会遇到一些问题，本文将从几个方面进行探讨。
联合循环电厂的关键设备是汽轮机，因此对汽轮机的运行状况进行监测和优化是非常重要的。
汽轮机的效率直接影响到整个系统的能量效率和经济性。
对汽轮机的工况参数进行监测和调整可以提高系统的发电效率和供热效果。
对汽轮机的进汽温度、进汽压力、排汽温度、排汽压力等参数进行调整，可以提高汽轮机的工作效率。
联合循环电厂在发电过程中会产生大量的废热，如何有效利用这些废热是一个关键问题。
一种常见的方式是通过余热锅炉将废热转化为蒸汽，再通过蒸汽供应给供热系统。
由于供热系统与发电系统的负荷波动不一致，可能导致余热供热系统的运行问题，供热系统的热负荷过大或过小，导致锅炉运行不稳定或者烟气浓度过高。
如何通过优化供热系统的热负荷和汽轮机的运行参数来解决这些问题是一个需要研究的课题。
联合循环电厂在运行过程中还可能面临燃料供应的问题。
由于联合循环电厂需要同时满足发电和供热的需求，因此对燃料的消耗量和质量要求较高。
由于燃料市场的不稳定性和供应链的复杂性，可能会导致燃料供应不及时或者质量不稳定，从而影响到电厂的运行。
如何建立稳定可靠的燃料供应链，以及如何通过优化燃料的选择和使用来提高能源利用效率是非常重要的问题。
联合循环电厂在供热过程中还可能面临环境保护的挑战。
由于联合循环电厂会排放大量废气和废水，如果处理不当可能会对环境造成污染。
如何采取合适的废气和废水处理措施，以及如何改善发电系统的环保性能，是一个需要重视的问题。
以上只是对联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题的初步探讨，实际上，联合循环电厂的运行涉及到的问题非常复杂，涉及到多个学科的知识，需要进行深入的研究和实践。
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第２６卷第４期２０１２年７月ＰＯＷＥＲ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴＶｏｌ．２６，Ｎｏ．４Ｊｕｌｙ．２０１２收稿日期：２０１２－０４－２３作者简介：刘向民（１９７７－），男，工程师，主要从事汽轮机及其热力系统性能试验研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｘｉａｎｇｍｉｎ＠ｓｐｅｒｉ．ｃｏｍ．ｃｎ联合循环汽轮机热力性能试验方法的研究刘向民（上海发电设备成套设计研究院，上海２００２４０）摘 要：介绍了燃气轮机改联合循环发电的汽轮机热力性能试验，给出了试验方案、计算方法、修正方法和试验不确定度计算方法，分析了试验结果，提出了优化试验方案的建议。
通过试验得出：热耗率总不确定度为±０．４２０，发电机功率总不确定度为±０．３５５％，表明了该试验方案能够保证试验结果的准确、有效。
关键词：联合循环；汽轮机；热力性能；试验方法；改造中图分类号：ＴＫ２６７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－０８６Ｘ（２０１２）０４－０２２６－０４Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｓｔｅａｍ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆＧａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｕｎｉｔ Ｅｘｐａｎｄｅｄ ｔｏ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＣｙｃｌｅＬＩＵ Ｘｉａｎｇ－ｍｉｎ（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｐｏｗｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ａ ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ ｕｎｉｔ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｔｏ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｙｃｌｅ ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｅｓｔ ｐｒｏｇｒａｍ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄａｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｌａｎ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｈｅａｔ ｒａｔｅ ｉｓ±０．４２０ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｕｔｐｕｔ ｉｓ±０．３５５％．Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｐｒｏｇｒａｍ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｖａｌｉｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｙｃｌｅ；ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ；ｔｈｅｒｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ；ｒｅｔｒｏｆｉｔ 一座以天然气为燃料的燃气轮机电厂装有４台９Ｅ级燃气轮机发电机组，在运行一段时间后，需要改造成联合循环，利用燃气轮机排出的余热发电，以进一步提高发电厂的热经济性，为此进行了扩建工程，安装了４台余热锅炉和２台汽轮机。
该扩建工程项目规定了必须对汽轮机的热力性能保证值进行考核。
对联合循环中汽轮机的热力性能试验，国内至今尚无专门标准可循，因此在实际工作中以ＧＢ／Ｔ ８１１７．１《大型凝汽式汽轮机高准确度试验》［１］作为参考，综合考虑了试验的准确度、实施难易度和试验成本等因素，研究制定了试验方案。
１ 试验方案 该汽轮机为单压、无再热、直接冷凝式的引进汽轮机，其额定主蒸汽压力为４．２０２ＭＰａ，主蒸汽温度为５０３℃。
额定工况下汽轮机热力性能保证值：热耗１１ １０２ｋＪ／（ｋＷ·ｈ），发电机输 出功率１０７ ２９１ｋＷ。
额定工况热平衡图见图１。
图１ 额定工况的汽轮机热平衡图第４期刘向民：联合循环汽轮机热力性能试验方法的研究１．１基本方法 根据合同对保证值的要求，确定需要的测点和位置，并选择相应的试验用仪器仪表。
分析试验仪表的系统不确定度，检查和调整测点数量、仪器仪表的数量和等级，将试验前总不确定度控制在±０．５％。
在满足规定条件的情况下按照试验大纲进行试验，每次试验都必须选取一段合理并足够的数据用于试验结果的计算和修正。
分析试验后不确定度，如试验后不确定度在试验前预估的范围之内，可将修正后试验结果与合同保证值进行比较。
１．２试验测点布置 试验测点分为主要测点和辅助测点：主要测点是测量用于计算的参数，而辅助测点则是用于监测试验和试验后分析用的参数。
主要测点可以用现场已有的测点来代替，但要满足安装和测量的要求；而辅助测点则往往可以直接使用现场已有的测点。
该试验的辅助测点包括调节级压力、主给水流量、主蒸汽流量、低旁温度等。
该试验主要测点见图２。
图２ 试验系统图及其主要测点１．３试验仪器仪表 该试验将仪器仪表主要分为三类：第一类仪器仪表经过校验机构检测合格，测量用于计算的试验参数；第二类仪器仪表是使用现场运行仪表，测量用于计算的试验参数；第三类是辅助性仪器仪表，用于监测试验。
第一类仪器仪表应具有高准确度，比如电功率表、流量测量装置等；第二类仪器仪表应有出厂报告，并可以就地进行校验，如果现场不具备条件，可采用比对的办法来检查，如水位计、电压互感器等；第三类仪器仪表包括用于检查系统泄漏情况的红外测温仪以及未校验过的热电偶等。
除了电压互感器和水位计之外，该试验中使用的其他试验仪器仪表都由具有资质的机构进行了校验。
试验测点、参数和仪表类别之间的关系见表１。
表１ 试验测点、参数和仪表类别间的关系试验测点试验参数试验仪表类别校验要求试验计算主要主要第一类实验室校验参与第二类实验室校验或就地校验或比对检查参与辅助辅助第三类无需校验不参与 对各类仪表的要求是：（１）压力使用第一类仪表，准确度为０．１级的压力变送器，包括表压和绝对压力等变送器，仪表的测量不确定度小于０．３％。
（２）温度使用第一类仪表，带有补偿导线的Ｋ型热电偶测量，准确度在±０．６Ｋ以内。
（３）流量使用第一类仪器，科里奥利力质量流量计测量主凝结水流量，准确度为０．２％。
（４）电功率使用第一类仪器，准确度为０．１５％的电功率表测量发电机功率。
电压互感器的准确度为０．１级，是第一类仪表；电流互感器的准确度为０．３级，是第二类仪表。
（５）其他仪器仪表使用专用的数据采集系统来采集数据。
水位计具有出厂检验报告并经过现场检查。
１．４试验运行条件１．４．１系统隔离试验前按照隔离清单，对主蒸汽系统、辅汽系统、凝结水系统、给水系统、余热锅炉高压和低压系统进行了隔离。
系统不明泄漏率应小于０．４％。
１．４．２允许偏差试验主要的运行参数与设计值的偏差应在规定的范围内，见表２［１］。
表２ 试验运行的允许偏差名称运行参数与设计值的允许偏差高压蒸汽温度／℃±１５高压蒸汽压力／％±３电功率／％±５排汽压力／ｋＰａ±２．５１．４．３时间和次数单次试验持续时间为１．５ｈ，然后重复一次。
热耗率重复性偏差在±０．２５％以内。
２ 计算和修正方法２．１计算方法·７２２·第２６卷 该汽轮机热力系统无加热器和除氧器，通过测量主凝结水量和系统不明泄漏量，即可确定进入汽轮机的主蒸汽流量。
直接测量发电机功率、功率因数和励磁机功率，确定修正到额定条件下的发电机功率，然后计算得到汽轮机热耗率。
２．１．１发电机功率的计算发电机功率的计算公式为：Ｐｇｅｎ＝Ｐｇｅｎ，ｍ－Ｐｅｐ（１）式中：Ｐｇｅｎ为发电机功率，ｋＷ；Ｐｇｅｎ，ｍ为测得的发电机功率，ｋＷ；Ｐｅｐ为励磁机功率，ｋＷ。
Ｐｇｅｎ，ｔ＝Ｐｇｅｎ－（Ｐｌ，ｔ－Ｐｌ，ｒ）（２）式中：Ｐｇｅｎ，ｔ为修正到额定功率因数下的发电机功率，ｋＷ；Ｐｌ，ｔ为试验功率因数下的发电机损失，ｋＷ；Ｐｌ，ｒ为额定功率因数下的发电机损失，ｋＷ。
２．１．２汽轮机热耗率的计算热耗率的计算公式为：Ｒｈ，ｔ＝Ｍｍｓｈｍｓ－ＭｃｗｈｃｗＰｇｅｎ，ｔ×１０００（３）式中：Ｒｈ，ｔ为试验热耗率，ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）；Ｍｍｓ为主蒸汽流量，ｔ／ｈ；ｈｍｓ为主蒸汽焓，ｋＪ／ｋｇ；Ｍｃｗ为凝结水流量，ｔ／ｈ；ｈｃｗ为凝结水焓，ｋＪ／ｋｇ；Ｐｇｅｎ，ｔ为修正到额定功率因数下的发电机功率，ｋＷ。
２．２修正方法 利用修正曲线进行参数修正。
２．２．１发电机功率的修正Ｐｇｅｎ，ｃ＝Ｐｇｅｎ，ｔ－（Ｆｃ，ｐ＋Ｆｃ，ｔ＋Ｆｃ，ｂｐ）（４）式中：Ｐｇｅｎ，ｃ为修正后电功率，ｋＷ；Ｆｃ，ｐ为主蒸汽压力修正量，ｋＷ；Ｆｃ，ｔ为主蒸汽温度修正量，ｋＷ；Ｆｃ，ｂｐ为背压修正量，ｋＷ。
２．２．２热耗率的修正Ｒｈ，ｃ＝Ｒｈ，ｔ－（Ｆ′ｃ，ｐ＋Ｆ′ｃ，ｔ＋Ｆ′ｃ，ｂｐ）（５）式中：Ｒｈ，ｃ为修正后热耗率，ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）；Ｆ′ｃ，ｐ为主蒸汽压力修正量，ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）；Ｆ′ｃ，ｔ为主蒸汽温度修正量，ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）；Ｆ′ｃ，ｂｐ为背压修正量，ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）。
２．３计算结果 主要数据和修正后的结果见表３。
表３ 试验数据和计算结果项目预备性试验试验工况（１）主蒸汽压力／ＭＰａ ４．２８ ４．２６主蒸汽温度／℃５００．４ ５００．３主蒸汽焓／（ｋＪ·ｋｇ－１）３ ４４２．６ ３ ４４２．７主蒸汽流量／（ｔ·ｈ－１）３５２．２５ ３５０．６２排汽压力／ｋＰａ ７．８１ ７．７８凝结水压力／ＭＰａ ２．０６ ２．０８凝结水温度／℃４１．２ ４１．２凝结水焓／（ｋＪ·ｋｇ－１）１７４．３ １７４．２凝结水流量／（ｔ·ｈ－１）３５３．０３ ３５１．３７发电机功率／ｋＷ １０７ ０３０．３ １０６ ７８９．３发电机损失／ｋＷ １ ５３１．９ １ ４８９．２励磁功率／ｋＷ １６３．５ １４４．８额定条件下发电机功率／ｋＷ １０６ ７０４．０ １０６ ４４２．３试验热耗率／（ｋＪ·ｋＷ－１·ｈ－１）１０ ８１３．１ １０ ７８９．４修正到额定工况下的发电机功率主蒸汽压力修正值／ｋＷ ２ １３５．８ １ ５７３．３主蒸汽温度修正值／ｋＷ－３３７．２－３４４．４排汽压力修正值／ｋＷ－５２４．５－５２７．９修正后发电机功率／ｋＷ １０７ ５６５．７ １０７ ３１４．６修正到额定工况下的热耗主蒸汽压力修正值／（ｋＪ·ｋＷ－１·ｈ－１）－０．６－０．４主蒸汽温度修正值／（ｋＪ·ｋＷ－１·ｈ－１）１７．３ １７．７排汽压力修正值／（ｋＪ·ｋＷ－１·ｈ－１）－６４．３－６２．４修正后热耗率／（ｋＪ·ｋＷ－１·ｈ－１）１０ ８６０．７ １０ ８３４．５重复性（相对偏差）／％０．２４修正到额定工况的主蒸汽流量／（ｔ·ｈ－１）３５３．１ ３５１．４２．４不确定度计算 试验总不确定度包括了系统不确定度和随机不确定度。