内蒙古大唐托克托发电有限责任公司3号机组汽轮机热耗试验报告（初稿）华北电力科学研究院有限责任公司二〇〇五年一月 目 录 摘要1. 机组设备概况及主要技术规范2. 试验目的3. 试验标准4. 测量仪表5. 试验方法6. 试验概况7. 试验热耗计算和修正计算8. 试验主要计算结果及评价附件1 试验测点清单附件2 试验隔离清单附件3 试验原始数据附件4 计算过程附件5 设计热平衡图附件6东汽厂提供修正曲线摘 要大唐托克托发电有限责任公司二期工程为扩建工程，汽轮机组由东方汽轮机制造，机组型号为 N600-16.7/538/538，系亚临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式机组，所有级均为冲动式结构，额定出力600MW，最大功率671.19MW，额定工况下热耗7773kJ/kWh受托电委托，华北电力科学研究院承担本机组的汽轮机性能试验，本次试验按照《美国国家标准 汽轮机性能验收试验规程（ASME PTC6.1—1996）》进行试验，水蒸汽性质采用国际方程式委员会工业用方程 IFC-67进行计算试验于2004年11月举行试验结果表明：3号汽轮机在保证工况下，经过参数修正后其热耗率为7771.87 kJ/kW.h，达到东方汽轮机厂合同保证热耗7773kJ/kW.h。
1. 机组设备概况及主要技术规范1.1 设备概况大唐托克托发电有限责任公司二期工程为扩建工程，汽轮机组由东方汽轮机制造，机组型号为 N600-16.7/538/538，系亚临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式机组，所有级均为冲动式结构，额定功率600MW，最大连续出力643MW，最大功率671.1889MW，额定工况下热耗7773kJ/kWh，从机头端往电机端看为逆时针方向旋转高中压缸为合缸、双层结构，没有单独设计缸体疏水管道；低压缸分为A、B两缸，均为双缸双排汽结构高压缸排汽管有两根，后经合并流向锅炉再热器汽机共有三根转子，均为整锻实心转子，分别为：高中压转子共有14级其中高压9级中压5级、A侧低压转子对称各7级、B侧低压转子对称各7级、共有42个压力级，低压末级叶片长度为1016mm每根转子分别由两个轴瓦支撑，其中1/2号轴承为可倾瓦轴承，各有6块可倾瓦，3、4、5、6、7、8号轴承为椭圆形轴承，推力瓦在中压缸排汽后，间隙为0.46～0.51mm，工作面在发电机侧高、中压缸死点在2号轴瓦左侧，A低压缸死点在A低压汽缸中心线左侧，B低压缸死点在B低压汽缸中心线左侧。
机组装有两套胀差测量装置，一套装在前箱，测量高中压汽缸与高中压转子间胀差；另一套装在B低压缸发电机侧，测量低压缸与低压转子间的胀差 偏心测量装置及转速测量装置装在前箱，转子位置测量装置装在推力轴承右侧汽轮机设有8级非调整回热抽汽，分别送往3个高加、1个除氧器和4个低加，四段抽汽除作为除氧器正常工作汽源外，还作为汽动给水泵汽轮机及厂用汽汽源，抽汽逆止阀为气动控制正常情况下，高、低压加热器疏水为逐级自流，事故工况下有紧急事故疏水高加给水采用大旁路，5、6号低加采用小旁路、7、8号低加采用大旁路1.2 主要技术参数：1、汽轮机型号：N600-16.7/538/538额定功率：600MW最大功率：671.889MW时蒸汽流量2028T/h额定蒸汽参数主蒸汽参数(高压主汽门前)额定蒸汽流量：1770.700t/h额定蒸汽压力：16.7MPa(abs)额定蒸汽温度：538℃再热蒸汽参数(中压主汽门前)再热蒸汽流量：1512.391t/h再热蒸汽压力：3.3MPa(abs)再热蒸汽温度：538℃高压缸排汽压力：3.666MPa(abs)高压缸排汽温度：320.5℃给水温度：273.5℃额定排汽压力：5.33kPa平均背压(abs)额定排汽流量：1077.746t/h冷却水温度：2l℃额定工况下热耗：7773kJ/kWh（18576.5kcal/KWh）额定转速：3000r/min旋转方向：从机头端往电机端看为逆时针给水回热级数：8级(3高+1除氧器+4低)机组长期连续运行：允许的频率变化范围48.5～50.5Hz最大吊装重量：71t(汽轮机低压转子)高中/低/发转子转动惯量GR2950/低A21699/低B22024/9777kg.m2、发电机制造厂：东方电机有限公司型号：QFSN-600-2-22额定功率：600MW最大连续出力：655.2MW转速：3000转/分(与汽轮机旋转方向相同)频率：50Hz额定电压：22kV额定电流：17495A3、给水泵汽轮机制造厂：杭州汽轮机股份有限公司型号：NK63/71/0台数：2高压汽源压力：3.381 MPa温度：320.5℃低压汽源压力：1.0 MPa温度：368℃背压：0.007Mpa4、汽动给水泵制造厂：上海凯士比泵有限公司型号：CHTC6/5台数：2出口流量：1270m3/h扬程：2260mH2O级数：4中间抽头流量：85m3/h中间抽头压力：10.9MPa设计工况效率：转速4960r/min2. 试验目的 测试托克托发电厂三号机组汽轮机的热耗率，并与东方汽轮机厂保证值进行比较。
3. 试验标准3.1 参照美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》(ANS1/ASME PTC6.1)；3.2 水和水蒸汽性质表：国际方程式委员会工业用方程 IF-674. 测量仪表4.1 试验测点清单见附表4.2 试验测点说明4.2.1 四大管道，各高压加热器和除氧器的抽汽、进汽，排汽压力测点均采用高精度压力变送器进行测量4.2.2 四大管道，各高压加热器和除氧器的抽汽、进汽、进出水、疏水温度测点均采用高精度热偶/热阻进行测量4.2.3 300立方米水箱水位变化用热工CRT（最小刻度为毫米）人工计数4.2.4 凝结水流量测量：采用标准流量孔板测量，安装在3号低加出口至除氧器之间的凝结水水平管段上5. 试验方法5.1 试验步骤5.1.1 按照系统隔离清单进行隔离5.1.2 对300平方米水箱保持高水位，以保证在试验期间不补水5.1.3 将机组调整到保证运行工况（600MW稳定负荷）5.1.4 调整运行参数，使之尽可能接近设计值并保持稳定，使偏差和波动符合试验规程要求运行参数波动范围参数名称试验值与规定值之间的最大允差试验值偏离试验平均值的最大允差主汽压力±3％绝对压力的±2％主汽、再热汽温度±15℃±4℃排汽压力绝对压力的+25-10％±5％抽汽压力±5％最终给水温度±8℃电功率±5％±3％电压±5％功率因数（规定值－0.05）＜cosΦ＜1频率±1％±1％5.2 试验工况按试验大纲安排，本次热耗试验进行流量平衡试验、正式试验1、正式试验2。
6. 试验概况11月6日进行流量平衡试验，不明漏量为10‰在电科院和托电的共同努力下，对系统进行了查找，发现多处明漏，由于不能进行停机处理，决定将系统漏量分别由锅炉和汽机承担，各占一半7日进行了正式试验，两次试验数据重复性很好，热耗试验结束7. 试验热耗计算和修正计算7.1 数据处理对采集来的试验原始数据按工况相对稳定的一段连续记录数据进行算术平均值计算，并经大气压力修正试验中同一参数多重测点的测量值，取算术平均值7.2 试验结果计算方法主要计算步骤：根据主凝结水流量和对加热器的热平衡计算，确定除氧器和高加的抽汽量，然后分别求出最终给水量、主蒸汽流量、高压缸排汽量及再热蒸汽流量7.2.1 热耗计算公式：HR＝（qm 1×h1＋qm 3×h3－qm11×h11－qm 2×h2－qmis×his－qmir×hir）/P 式中：qm1、h1 —— 主汽流量（kg/h）、焓（kJ/kg）qm3、h3 —— 热再热汽流量（kg/h）、焓（kJ/kg）qm11、h11 —— 锅炉给水流量（kg/h）、焓（kJ/kg）qm2、h2 —— 再热冷端蒸汽流量（kg/h）、焓（kJ/kg）qmis、his —— 过热汽减温水流量（kg/h）、焓（kJ/kg）qmir、hir —— 再热汽减温水流量（kg/h）、焓（kJ/kg） P —— 发电机输出功率（kW）注：计算时发电机输出功率为发电机端点实测出力。
7.2.2 发电煤耗bf的计算其中： qr--汽轮机热耗率 ，g/kW*h； ηg--锅炉热效率，%； ηp--系统管道效率，%；7.2.3 供电煤耗bg的计算其中：e--机组的厂用电率，%7.3 修正计算热耗率进行参数修正，包括：7.3.1 主蒸汽压力7.3.2 主蒸汽温度7.3.3 再热蒸汽温度7.3.4 再热压损7.3.5 排汽压力7.3.6 再热减温水7.3.7 过热减温水7.3.8 给水泵焓升7.3.9 主汽调节阀开度7.3.10 主蒸汽管滤网8. 试验主要计算结果及评价依据上述方法进行了计算和修正的主要结果见下表：试验工况单位ECR试验1ECR试验2主蒸汽流量t/h1759.896 1769.728 发电机功率MW597.135 598.253 主蒸汽压力MPa16.507 16.581 主蒸汽温度℃539.37 539.46 一段抽汽流量t/h107.141 111.001 二段抽汽流量t/h85.500 88.950 高排压力MPa3.804 3.808 高排温度℃332.180 331.795 再热蒸汽压力MPa3.537 3.542 再热蒸汽温度℃540.04 541.42 再热蒸汽流量t/h1556.576 1557.989 三段抽汽流量t/h74.969 77.123 四段抽汽流量t/h90.381 89.981 排汽压力kPa6.75 6.86 过热减温水流量t/h262.17 214.94 再热减温水流量t/h18.197 17.216 主凝结水流量t/h1423.734 1422.739 主给水流量t/h1507.302 1563.581 不明漏量t/h19.144 17.579 不明漏率%1.088 0.993 试验热耗率kJ/kW.h7952.38 7947.81 参数对热耗的总修正率/1.02 1.02 参数修正后热耗率kJ/kW.h7772.62 7771.12 参数对功率的总修正率/0.9965 。