[发明专利]一种基于能量平衡的核电汽轮机高压缸效率测试方法

权利要求书

1.一种基于能量平衡的核电汽轮机高压缸效率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、根据性能试验测点布置方案，安装性能试验测点

主要试验测点包括：主蒸汽压力、高压缸排汽压力、7号高加出水压力、7号高加出水温度、7号高加疏水压力、7号高加疏水温度、7号高加进水压力、7号高加进水温度、一级再热器疏水压力、一级再热器疏水温度、二级再热器疏水压力、二级再热器疏水温度、汽水分离器疏水压力、一级再热器进汽压力、一级再热器进汽温度、一级再热器排汽压力、一级再热器排汽温度、7号高加出水流量、7号高加疏水流量、一级再热器疏水流量、二级再热器疏水流量以及汽水分离器疏水流量；

B、根据试验要求在试验之前进行机组状态检查和系统隔离

对核电机组状态进行详细检查，确保在试验开始之前机组处在正常商业运行状态，核岛输出功率处于平稳状态且大于99％额定功率，机组各主要设备包括汽轮机、汽水分离再热器、发电机、凝汽器以及回热加热器处于正常运行状态，机组各运行参数应处于稳定状态；消除机组热力系统管道、阀门的泄漏缺陷，同时将试验系统与外界进行隔离，使机组按单元制方式运行；

C、根据试验要求进行性能试验

在试验开始之前，退出AGC及一次调频控制，确保试验期间负荷及高压调节阀开度的稳定；同时调节机组运行参数，使试验工况参数接近设计值；然后保持机组运行参数稳定持续30分钟以上，进行性能试验；试验期间，实时监测运行参数的波动并及时调整使参数波动保持在设定范围内；试验期间对试验数据进行采集和记录，设定采样周期小于或等于30秒；连续采集至少2小时数据后完成1个试验工况，将试验数据进行提取并保存；

D、对提取的试验数据进行处理

根据试验的有效时间段，计算采集数据的平均值，然后根据仪表校验报告、压力及差压仪表零位数据、压力仪表传压管内水柱位差对数据的平均值进行修正，相对压力变送器测量数据并考虑加入大气压力修正得到绝对压力；

E、查阅最近一次主蒸汽湿度测量试验报告，获取主蒸汽湿度数据并计算主蒸汽焓；

F、根据试验数据，结合根据高压加热回热器、高压缸以及汽水分离器的流量平衡和热平衡关系，计算高压缸排汽焓，从而得到高压缸效率，高压缸效率计算方法具体如下：

7号高加流量平衡：

F_dw7＝F_is7+F_dwL (1)

7号高加热平衡：

F_is7×(h_is7-h_dw7)＝F_ow7×(h_ow7-h_iw7)-F_dwL×(h_dwL-h_iw7) (2)

联立方程(1)(2)计算7号高加进汽流量F_is7和进汽焓h_is7，进汽焓h_is7等于二级再热器再热蒸汽焓h_rsK；

主蒸汽焓等于一级再热器再热蒸汽焓h_rsL：

h_ms＝(1-x_ms)h_ms'+x_msh_ms (3)

一级再热器热平衡：

F_isLP×(h_osL-h_isL)＝F_dwL×(h_rsL-h_dwL) (4)

联立方程(3)(4)计算低压缸进汽流量F_isLP；

二级再热器热平衡：

F_isLP×(h_osK-h_isK)＝F_dwK×(h_rsK-h_dwK) (5)

根据方程(5)计算二级再热器进汽焓h_isK；

汽水分离器流量平衡：

F_isLP＝F_dwJ+F_exsHP (6)

汽水分离器热平衡：

F_isLP×h_isK＝F_dwJ×h_dwJ+F_exsHP×h_exsHP (7)

联立方程(6)(7)计算高压缸排汽流量F_exsHP和高压缸排汽焓h_exsHP；

高压缸效率计算公式：

式中：

F_is7——7号高加进汽流量；

F_dw7——7号高加疏水流量；

F_ow7——7号高加出水流量；

F_dwL——一级再热器疏水流量；

h_is7——7号高加进汽焓；

h_dw7——7号高加疏水焓；

h_ow7——7号高加出水焓；

h_iw7——7号高加进水焓；

h_ms——主蒸汽焓；

x_ms——主蒸汽湿度；

h_ms'——饱和蒸汽焓；

h_ms ——饱和水焓；

F_isLP——低压缸进汽流量；

F_exsHP——高压缸排汽流量；

F_dwK——二级再加热器疏水流量；

F_dwJ——汽水分离器疏水流量；

h_exsHP——高压缸排汽焓；

h_rsL——一级再热器再热蒸汽焓；

h_isL——一级再热器进汽焓；

h_osL——一级再热器排汽焓；

h_rsK——二级再热器再热蒸汽焓；

h_isK——二级再热器进汽焓；

h_osK——二级再热器排汽焓；

h'_exsHP——高压缸排汽等熵焓；

h_isLP——低压缸进汽焓；

h_dwL——一级再热器疏水焓；

h_dwK——二级再热器疏水焓；

h_dwJ——汽水分离器疏水焓。