[实用新型]间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置，通用于火力发电系统汽轮机汽封研发领域，包括锅炉，锅炉通过蒸汽进汽管道连接汽缸，且在蒸汽进汽管道上安装有质量流量计、温度变送器和压力变送器；汽缸通过排汽疏水管道连接测试水箱，汽缸底部的排汽疏水管道进行多管分流布置，在多管分流布置的排汽疏水管道的侧旁布置有冷却风扇；通过对一定时间段累计的蒸汽质量与测试水箱容纳液态水变化质量做差，即得到汽封蒸汽泄漏量，保持蒸汽发生系统供汽参数稳定，结合记录的时间段，即得到汽封蒸汽泄漏速度。本实用新型在保证试验装置结构与工程实际较高一致性的同时，提高测试汽封蒸汽泄漏量的准确度。

技术领域

本实用新型涉及间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置，通用于火力发电系统汽轮机汽封研发领域。

背景技术

汽封是影响火力发电系统能效水平的重要因素之一。如叶尖泄漏是汽轮机级内损失的主要来源，约占总泄漏损失的80%，由此引起的效率损失约占级效率损失的29%。火力发电系统汽轮机汽封泄漏量及其带来的损失一直是汽轮机节能减排领域的重要课题，也是火力发电厂能效分析和检测的主要内容。随着汽轮机技术的发展，汽封工作环境越来越恶劣，呈现“四大一高”典型特征，即：大界面滑移速度差、大端面压力差、大变工况运行范围、大转轴振动和高温度，对汽封性能提出了极高要求，高效汽封技术是汽轮机高参数化发展所必须解决的关键问题，亟需对汽封进一步研发。

现有火力发电系统汽封试验装置主要以空气作为试验介质，研究汽封在空气条件下的密封特性和可靠性，对得到的试验结果进行修正，具有一定的局限性；以蒸汽作为试验介质的试验装置较少，且均通过直接测试获取汽封蒸汽泄漏量。直接测试装置通过在透平机械前后端汽封处设置集汽管路形成对汽封装置本体的密封，进而对汽封泄漏蒸汽量进行测试，但安装密封腔体后试验装置结构与工程实际有出入，模拟工况与现场工况差异会进一步加大，这会降低试验对工程实际的指导意义；且部分试验工况下由于泄漏蒸汽量过少而无法准确测试汽封蒸汽泄漏量。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型设计一种间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置，在保证试验装置结构与工程实际较高一致性、提高指导意义的同时，提高测试的准确度。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置，包括锅炉，其特征是，所述锅炉通过蒸汽进汽管道连接汽缸，且在蒸汽进汽管道上安装有质量流量计、温度变送器和压力变送器，所述质量流量计用于测试进入汽缸的实时蒸汽质量流速及累计蒸汽质量，所述温度变送器和压力变送器用于监测进汽温度、压力参数；所述汽缸通过排汽疏水管道连接测试水箱，考虑到排汽疏水管道内水的状态不明，是否充满排汽疏水管道不明，无法保证在汽缸连接排汽疏水管道处安装质量流量计的测试准确度，对所述汽缸底部的排汽疏水管道进行多管分流布置，在多管分流布置的排汽疏水管道的侧旁布置有冷却风扇，避免测试水箱内的水以蒸汽状态过快逸散；通过对一定时间段累计的蒸汽质量与测试水箱容纳液态水变化质量做差，即得到汽封蒸汽泄漏量，保持蒸汽发生系统供汽参数稳定，结合记录的时间段，即得到汽封蒸汽泄漏速度。

进一步的，排汽疏水管道进行多管分流布置，增大管内水与空气的热交换面积，排汽疏水管道的外壁沿周向均匀布置散热肋片，进一步增大热交换面积，提高水冷却速度。

进一步的，多管分流布置的排汽疏水管道的侧旁布置冷却风扇，能提高管内水与空气的热交换速度。

进一步的，汽缸的底部引出的排汽疏水管道与水平方向的夹角范围为45°~90°，合适的倾斜角度及排汽压力有助于冷凝水流入测试水箱。

进一步的，多管分流布置的排汽疏水管道的末端与测试水箱的上端盖接合处密封固定，避免冷凝水溅出。

进一步的，测试水箱除了上端盖设置的微小恒压孔之外均密封处理，密封处理有效防止测试水箱内冷凝水的过快蒸发逸散，恒压孔的设置保证测试水箱内压强恒定为大气压，有助于冷凝水流入。