GB／T 8117.3-2014 标准规范下载简介

GB／T 8117.3-2014 汽轮机热力性能验收试验规程 第3部分：方法C 改造汽轮机的热力性能验证试验

图1.12新蒸汽品质（干度）对热耗率的修正曲

恒定热功率：2785MW

汽水分离器/再热器的压降对热耗率的修正由

恒定热功率：2785MW

GB/T 42235-2022 蛋液质量通则恒定热功率：2785MW

图.14再热蒸汽温度对热耗率的修正曲线

恒定热功率：2785MW

15汽水分离器后蒸汽品质（干度）对热耗率的修

作为热功率函数的汽轮机阀前新蒸汽压力曲

（资料性附录） 不确定度计算——算例（火电和核电）

不确定度计算算例（火电和核电

组的两个算例以作说明。下面给出的数值和导出的结果仅仅是前述试验的情况。重要的是根据各自的 应用场合来确定，而不要将这些值作为典型值。 表J.1给出的是适用于本例的典型值。在实际情况中，系统误差和随机误差都应根据具体应用情 况来确定。表中给出的值包括了整个测量链

表J.1典型的压力和温度的总测量不确定度

取压孔通常安装在中等流速分布为主的位置上。排汽压力在速度高的低压排汽口处测量，因此测 量不够准确。尽管用导流板在多个位置上测量压力，但考虑到流场不均匀，允许有较高的系统误差和随 机误差。 系统误差和随机误差存在着本质上的差别。系统误差表示真值和测量值之间的固定差值，而随机 误差则是由波动引起。通过引人多重测量能够降低不确定度[见公式（H.10)]。对于相对保证改进值 的改造情况，系统误差变得不重要。 为了简化，图J.1和图J.2仅表示了仪表的位置，而未列出多重仪表。表J.3和表J.5列出了仪表位 置和多重仪表

温度 各高压给水加热器的给水温度采用双重测量，以提高抽汽流量的准确度（用热平衡计算）。 压力 特别地，在每个双流低压缸排汽口安装8个排汽压力测点。本例包括两个双流低压缸，因此， 使用导流板测量全部16个压力。根据协议，排汽压力也可使用现有的取压孔测量。

J.2.1不确定度计算

推荐编制计算机程序来计算需要的参数。由于要计算本例，宜使用图1.5的热平衡。计算步骤 下： 步骤1 采用公式（H.9)和公式（H.10)来确定进入锅炉的给水流量。该计算需要一个包括高压给水加 热器、给水泵和除氧器给水箱的循环。对于每一次循环，抽汽流量和给水流量可被确定。当连 续两次计算出的流量之差小于0.005%时，迭代计算结束。 步骤2 因为高压缸和中压缸均运行在过热区，所以可直接由温度和压力测量求出轴功率。低压部分 内功率可根据本部分的公式（9)得到。 步骤3 采用本部分公式（10）和公式（11），可确定低压缸有用能终点熔huEEP和低压缸效率。在校核热 平衡计算之后，按公式（H.13)和表（H.2)确定敏感系数。其结果列在表J.3中。根据该表可计 算两种情况的不确定度。对新蒸汽压力和温度、再热蒸汽温度、再热器压降和排汽压力，假定 按照图1.6修正曲线对热耗率作修正。两种情况的计算说明如下。 情况1：绝对保证值试验 包括系统误差和随机误差的不确定度列在表J.2。该表列出了3种不同准确度水平的流量 测量（系统）的不确定度结果L见公式（H.17）。

情况2：相对保证值试验 能够消除系统误差的两次试验的不确定度可按照公式（H.18)来计算。 理想情况，所有e：=0 修正后热耗率 ±0.129×/2=±0.18% 高压缸效率 ±0.240×V2=±0.34% 中压缸效率 ±0.078×/2=±0.11% 低压缸效率 ±0.376×/2=±0.53% 由于某种原因，如果任何仪表的系统误差在改造前、后试验之间没有保持恒定，则公式中 可引人合适的e：值（在1和0之间）。

I.3.1不确定度计算

与火电机组类似，推荐编制计算机程序来计算。由于要计算本例，宜采用图1.17中的热平衡计算 步骤如下： 步骤1 为了确定抽汽量和至除氧器的凝结水量，要围绕着除氧器建立一个迭代循环。当连续两次计 算出的凝结水流量值之差小于0.005%时，就达到收敛。 步骤2 首先通过汽水分离器和再热器的能量平衡来计算高压缸排汽口处的蒸汽品质（干度）。由于已 知高压缸排汽口处的蒸汽流量，因此可容易地确定蒸汽品质。然后计算高压缸效率和内功率。 步骤3 采用本部分公式（10）和公式（11），可确定低压缸排汽有用能终点熔huEEP和低压缸效率。校核 热平衡计算后，可按照公式（H.13)和表H.2确定敏感系数。其结果列在表J.5中。根据该表 可计算两种情况的不确定度。计算时假定按照图1.9～图1.17的修正曲线对热耗率进行修正。 两种情况的计算说明如下。 ·情况1：绝对保证值试验 包括系统误差和随机误差的不确定度列在表J.4中

表J.4核电机组在不同流量测量不确定度水平下计算结果的不确定度百分率

情况2：相对保证值试验 可消除系统误差的两次试验的不确定度要按照公式（H.18)来计算。 理想情况时，所有E；=0 修正后的热耗率 ±0.122 5×/2=±0.17% 高压缸效率 ±0.284×2=±0.40% 低压缸效率 ±0.315×/2=±0.45% 由于某种原因，如果任何仪表的系统误差在改造前、后试验之间没有保持恒定，则公式中可 引入合适的E：值（在1和0之间）

±0.1225×V2=±0.17% ±0.284×/2=±0.40% ±0.315×2=±0.45%

附录K （规范性附录） 示踪技术—改造应用

些流量。当现有流量装置不满足要求时 用以恒量注人的示踪方法来测量流 2008中5.7)

测量方法基本上采用放射性或非放射性示踪剂的稀释测量。可能采用该技术测量的核电以及火电 机组的汽水系统参数包括：新蒸汽湿度、高压和低压级的疏水量、高压缸排汽口处的湿度、抽汽口的流量 和湿度、汽水分离器后的湿度（蒸汽携带水分)或汽水分离器的分离效率、两相流管路的水相流量和泄漏 流量。 作为节流装置的替代流量测量装置，恒量注入示踪方法能用于单相水（液体）流量的准确测量。通 过使用放射性示踪剂，测量不确定度能达到士0.2%。经比较证实，示踪测量的结果与用校验过的节流 装置所获得的结果十分吻合。 在示踪方法中，示踪剂溶解在水中，并且以恒定的流量注人到导管中。导管中水流量稀释了示踪剂 的浓度，在经过适当的混合距离后完成了混合。然后从水试样中测定混合后示踪剂的新浓度。在这个 简单的示例中，由示踪剂的质量平衡得出了所测导管中两相流的水流量或单相水流量： m ini X Cini =(m +m ini) X Cwal

m 注人前导管中水流量； m inji 注人示踪剂的溶液流量； Cri 注人示踪剂的溶液浓度； C AKi.iri 环境背景下示踪剂溶液的浓度； Cui 导管中示踪剂的背景浓度：

CAWi.; 导管中示踪剂的环境背景浓度； Cwat 混合后试样中示踪剂浓度； CAKi.wat 试样中示踪剂环境背景浓度。 公式（K.3)意味着能够根据一个质量流量和一系列浓度来计算水流量。 公式(K.3)中与测量不确定度相关的参数有：注人示踪剂的溶液流量、注人示踪剂的溶液浓度和混 合后试样中示踪剂浓度。其他参数不是太重要，但是，这仅对测量不确定度是正确的，而对确定绝对值 是不正确的。 示踪剂通常是连续注人，每次试验前要用经过校验的孔板来测量其流量。孔板只应在校验范围内 使用，因此，注人示踪剂流量 般约为土0.1%

对于放射性和非放射性的示踪剂，不确定度将在0.2%～1.0%的范围内。中等测量准确度水平的 则量装置（包括所有影响因素在内）的不确定度能够达到0.5%～1.0%。随着费用的增加，测量不确定 度可低至0.2%。 因此，采用示踪剂技术测量流量，不确定度将与未校验的孔板相同或更好

的抽汽管路，这意味着尽可能大的抽汽流量； 试样只宜从液体中抽取，并且不应包含蒸汽（在两相流的情况下）。这就确立了取样速度的 上限。 根据测点情况，取样速度应调整到最高的允许值。由于不能预先算出这些测量值，因此对每个测点 及其连接点要验证测量值 但是，在取样点上不可能检出是否有蒸汽进人水中，因为取样管通过冷却器时蒸汽已凝结。如果取 自两相流体的试样仅包含液体，则其浓度在不同取样速度时保持不变。如果试样开始混人蒸汽，则浓度 将因蒸汽凝结而下降，并且曲线变得不连续，称之为“断点”。应确定两相流管道所有试样的断点。

为了确定汽和水的流量，通常使用孔板或喷嘴进行测量。根据不确定度的要求，可对其进行校验可 收成标准装置。但是，这些装置要求应在试验之前及早规划并在循环系统中安装好。对于改造情况，过 些要求经常不能得到满足，而应用示踪技术就非常有用。 示踪技术尤其适用于以下测量 当要求短的规划时间和简单安装时的单相流量（水管路）； 两相流管路中的水流量。 尤其适用于下述情况： a）火电机组 ·主凝结水流量； ·给水流量； ·疏水流量； ·喷水流量； ·抽汽流量等。 核电机组 . 主凝结水流量； 给水流量； ·i 疏水流量； · 抽汽流量； 汽水分离器后蒸汽携带水分； 蒸汽发生器（反应堆）后蒸汽携带水分； . 高压缸膨胀线的终点等。 在要求高准确度的单相流管路中，推荐采用孔板或喷嘴与示踪剂的组合测量方式，

为了确定汽轮机的热耗率，需要准确测量主流量和辅助流量，以确定进人循环系统的热量。这些流 量通常采用直接测量。 对于高、中压合缸的汽轮机而言比较困难，这是因为不能直接测定高、中压缸之间的内部泄漏流量 而这些流量对热再热蒸汽流量和高、中压缸轴功率计算具有显著的影响。如果不能确定这些流量，则就 会影响热耗率和低压缸效率计算的准确度，因此应予以考虑

L.2确定泄漏流量的可能性

因为不能直接测定高压缸和中压缸之间的内部泄漏流量，需考虑基于热力学的其他方法。“Booth Kautzmann替代试验”，也称为“温差法”，是一种可能的解决方法。 假定一个汽缸是高、中压合缸。迷宫汽封位于高压缸进口和中压缸进口之间。由于迷宫式汽封的 汽流汇入，在中压缸进口的汽室中发生了混合。这就是中压缸膨胀的起始点，该点位置取决于迷宫式汽 封的流量和熔值。假定中压缸通流部分的效率是一个定值，则中压缸效率是新蒸汽温度和再热蒸汽温 度的函数。为了说明这一点，一个较低的新蒸汽温度将产生一股较冷的迷宫式汽封汽流，并引起中压缸 排汽温度下降，导致测量的中压缸效率升高， 温差法是基于改变新蒸汽温度和热再热蒸汽温度以及观察中压缸排汽温度（连通管）变化的一种方 法。如果不存在汽封泄漏流量，则中压缸排汽温度将随热再热蒸汽温度变化而变化，并且不受新蒸汽温 度的影响。但是，如果存在显著的汽封泄漏流量，尽管热再热蒸汽温度保持恒定，但中压缸排汽温度将 随新蒸汽温度变化而变化。中压缸排汽温度随新蒸汽温度变化的关系表明了汽封泄漏量。 中压缸效率按图L.1和公式（L.1)～公式（L.4)进行计算

图L.1中压缸膨胀线与不同汽封泄漏流量的关

mAXha+mXhc=mXhB

如果汽封泄漏率为零，采用公式（1L.3），反之采用公式（L.4）。 可按以下步骤进行试验和计算：

汽封泄漏率为零，采用公式（1.3），反之采用公 安以下步骤进行试验和计算：

在额定工况下保持汽轮机稳定运行，并测量压力和温度。 b 步骤2 采用公式（L.3)和公式（L.4），根据若干个汽封泄漏量下的中压缸效率做图。其斜率是热再热 蒸汽熔与汽封泄漏蒸汽烩之差的量度。

c）步骤3 在两个、三个或四个较低的新蒸汽温度或 汽温度（每个降15K左右）下CJJ 37-2012（2016年版） 城市道路工程设计规范(完整正版、清晰无水印)，重复步骤 1和步骤2。直线相交处为实际的汽 中压缸效率

王高压蒸汽排汽口和1号中压缸蒸汽进口之间（本例中不 主叶轮腔室（在冲动级后）和2号中压缸蒸汽进口之间（适

新蒸汽 2号中压缸进口（相当于再热温度）； 2号中压缸排汽口。 测量参数和对应的2号中压缸效率见表L.1

图L.2高压缸、1号中压缸和2号中压缸合缸的汽轮机示意图

差法试验结果 中压缸效率海康威视 H.265系列NVR操作手册， 系（汽封2）

本例中，所有做出的直线相交于一个明确的区域内，从而能够得出实际的汽封泄漏率： 汽封泄漏率（汽封2）：0.9772%； 缸效率（2号中压缸）：88.45%。 很明显，进口蒸汽熔值与汽封蒸汽熔值之差是本方法应用成功的关键。 如果熔差接近于零，实际上就没有影响（见图1.3中试验2）。如果斜率为正，则汽封蒸汽加热了进 口蒸汽；如果斜率为负，则汽封蒸汽具有冷却作用。 本例给出的方法既方便又简单。但是，应注意只有准确的温度测量和稳定的运行工况才能获得可 靠结果。如果不能满足这些条件，则做出的直线不会有明确的交点，就不能准确确定汽封泄漏流量。 尽管温差法在某些情况下是有帮助的，但推荐在改造前、后改造试验之间不要去动非改造的部件 (见3.5.2.1），

本例中，所有做出的直线交于一个明确的区域内，从而能够得出实际的汽封泄浦率： 汽封泄漏率（汽封2）：0.9772%； 缸效率（2号中压缸）：88.45%。 很明显，进口蒸汽熔值与汽封蒸汽熔值之差是本方法应用成功的关键。 如果熔差接近于零，实际上就没有影响（见图1.3中试验2）。如果斜率为正，则汽封蒸汽加热了进 口蒸汽；如果斜率为负，则汽封蒸汽具有冷却作用。 本例给出的方法既方便又简单。但是，应注意只有准确的温度测量和稳定的运行工况才能获得可 靠结果。如果不能满足这些条件，则做出的直线不会有明确的交点，就不能准确确定汽封泄漏流量。 尽管温差法在某些情况下是有帮助的，但推荐在改造前、后改造试验之间不要去动非改造的部件 见3.5.2.1）。