本部分适用于运行在过热蒸汽区或饱和蒸汽区的宽准确度的汽轮机性能试验，适用于各种类型、容量等级和用途的汽轮机。 本部分主要用于汽轮机性能监测试验，可用于汽轮机检修前后试验，也可用于按照本部分实施的小型汽轮机的保证值验证，但不适用于大型汽轮机的热力性能验收试验。

ICS27.040
中华人民共和国国家标准
GB/T8117.4—2017
汽轮机热力性能验收试验规程
第4部分：方法D汽轮机及其热力循环简化性能试验
Rules for steam turbine thermal acceptancetestPart 4:Method DSimplified performance test rules for steamturbine and its thermal cycle2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施
范围与目的
2规范性引用文件
术语和定义、符号和定义
术语和定义
符号和定义
热力系统边界的建立
热力性能试验的类型
不确定度分析
试验前的计划
试验大纲
试验时间
试验前的准备
预备性试验
试验的整定
试验工况
测量技术和测量仪表·
功率测量
流量测量
压力测量
温度测量
蒸汽品质测量
转速测量
时间测量
试验结果的计算…
计算前的准备
6.2结果的计算
.....a.a
7试验结果的修正及与基准性能或保证值的比较..7.1基准性能
保证值和保证工况…
主蒸汽流量的修正
最大出力的修正
GB/T 8117.4—2017
iiKANiKAca
GB/T 8117.4—2017
热效率和热力学效率的修正
修正值的定义和应用·
修正方法
修正需考虑的参数··
试验允差
汽轮机性能的老化
保证值比较
附录A（资料性附录）
汽轮机及其热力循环简化性能试验的基本原则附录B（资料性附录）选择试验类型的指导.
附录C（资料性附录）
多重测量的算例
......
iiiKAoNikAca
GB/T8117《汽轮机热力性能验收试验规程》分为以下部分：第1部分：方法A大型凝汽式汽轮机高准确度试验；一第2部分：方法B各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验；第3部分：方法C改造汽轮机的热力性能验证试验；第4部分：方法D汽轮机及其热力循环简化性能试验本部分为GB/T8117的第4部分。
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国汽轮机标准化技术委员会（SAC/TC172)归口。GB/T8117.4—2017
本部分起草单位：上海发电设备成套设计研究院、西安热工研究院有限公司和上海明华电力技术工程有限公司等。
本部分主要起草人：刘向民、施延洲、叶奋、杨天海、付昶、朱幼君、刘伟、赵汶、陈鑫。iKAoNi KAca
HiiKAoNiKAca
1范围与目的
1.1范围
汽轮机热力性能验收试验规程
第4部分：方法D汽轮机及其热力循环简化性能试验
GB/T8117.4—2017
GB/T8117的本部分适用于运行在过热蒸汽区或饱和蒸汽区的宽准确度的汽轮机性能试验，适用于各种类型、容量等级和用途的汽轮机。本部分主要用于汽轮机性能监测试验，可用于汽轮机检修前后试验，也可用于按照本部分实施的小型汽轮机的保证值验证，但不适用于大型汽轮机的热力性能验收试验。本部分包括的各类热力性能试验如下：整机循环热效率或者热耗率；
最大出力或者在规定工况下的出力；b）
汽耗率；
缸效率：
压力和温度特性；
功率与蒸汽流量关系；
通流能力；
给水加热器性能监测；
凝汽器性能监测（等）。
本部分不包括对蒸汽品质测量的不确定度分析1.2目的
本部分的目的是给出具有不同准确度的简单实用的试验方法，为性能监测和诊断提供所需的试验结果。
如果采取了本部分强调的某些措施，也可用于验证制造商的保证值2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件GB/T8117.1一2008汽轮机热力性能验收试验规程第1部分：方法A大型凝汽式汽轮机高准确度试验
GB/T8117.2—2008
机宽准确度试验
汽轮机热力性能验收试验规程
第2部分：方法B各种类型和容量的汽轮GB/T8117.3一2014汽轮机热力性能验收试验规程第3部分：方法C改造汽轮机热力性能验证试验
GB/T10184—2015
电站锅炉性能试验规程
HTiKAoNi KAca
GB/T8117.4—2017
GB/T18149一2000离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范精密级ISO5167（所有部分）用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量（Measurementofluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits runningfull)
ISO6976天然气发热量、密度，相对密度和沃泊指数的计算方法（Naturalgas一Calculationofcalorific values,density,relative density and wobbe index from composition)ISO9951封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计（Measurementofgasflowinclosedconduits-turbine meters)
ISO12213-1天然气压缩因子的计算第1部分：导论和指南（Naturalgas一Calculationof compressionfactorPartl:Introduction andguidelines)3术语和定义、符号和定义
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
power output
输出功率
根据指定的热力边界或者合同中的定义来确定定义发电机净输出功率时，应考虑励磁功率和厂用电，并应在试验前由相关各方确定。3.1.2
热效率thermal efficiency
对于具有给水回热系统的电站，热效率通常是主要的性能参数和测试数据。热效率定义为输出功率与从外界加人循环系统的热量之比。P
E(mAh)
式中：
被加人热量的质量流量；
Ah;熔升。
热耗率heatrate
热效率的倒数，单位是kW/kW.kJ/（kW·s），或者是常用的kJ/（kW·h）。3.1.4
热力学效率thermodynamicefficiency（1)
对于汽轮机进汽全部在同一参数下并且排汽全部在更低的同一压力下（无回热和再热系统的凝汽式汽轮机或背压式汽轮机)的情况，热力学效率是最适合测量的性能参数。热力学效率定义为输出功率与等嫡做功能力（蒸汽质量流量与进汽参数和排汽压力间等嫡熔降的乘积)之比：td
对于不带给水回热系统的抽汽式汽轮机或双压汽轮机，热力学效率应在合同中予以定义或者参照本部分的定义。
汽耗率steamrate
对于不带给水回热系统或再热系统的凝汽式汽轮机和背压式汽轮机，汽耗率是指进人汽轮机的蒸2
iiKANiKAca
汽量与输出功率之比。单位是kg/(kW·s)或者kg/(kWh）。3.1.6
缸效率cylinder isentropic efficiencyGB/T 8117.4—2017
汽缸内蒸汽膨胀效率的可测量指标，是汽缸的实际恰降与等恰降之比。当汽缸进出口的蒸汽均为过热蒸汽时，对应的恰值可直接由压力、温度求得3.1.7
maximum steam flow capacity
最大蒸汽流量
在规定蒸汽参数下所有调节阀全开或者其他阀点下的蒸汽流量。3.1.8
通流能力
flow-passing capacity
通流能力在本部分定义为在某个阀位下，额定进汽参数时汽缸的通流量：FPC
Vpin/uinVi-（pou/pm）
关于通流能力也有很多其他适用的公式。对于保证值验证的情况，通流能力的计算公式应根据合同中的规定。
最大功率输出maximumpoweroutput在最大蒸汽流量下的汽轮机最大输出功率可在规定的循环参数下确定，比如凝汽器冷却水流量和给水加热器参数。
输送部件中的压损百分数
percentage pressureloss in transfer components阀门、再热器等输送部件的压损对整机性能有显著影响。应在阀门全开或者其他阀点、阀位下定义该压损，并以进口压力百分比来表示。3.2符号和定义
3.2.1符号和单位
下列符号和单位适用于本文件（见表1）。表1
符号和单位
质量流量
绝对压力
热力学温度
平均重量干度
饱和蒸汽的重量干度
加权系数
置信区间
比热容
单位示例
kJ/(kg·K)
其他ISO单位
iiKANiKAca
GB/T8117.4—2017
热流量
通流能力
CIPM和ISO接受并暂时用于流体测量3.2.2定义
下列定义适用于本文件（见表2）。参数
主蒸汽流量和输出功率
蒸汽参数和流量
试验结果和保证值
热流量
凝汽器
4导则
热力系统边界的建立
表1(续）
表2定义
单位示例
位置或定义
调节阀全开时
其他ISO单位
汽轮机人口处参数
汽轮机出口处参数免费下载标准就来唯久标准网
高压缸主汽阀和滤网上游参数
高压缸排汽口参数
修正值
试验值
保证值
热效率
热力学效率
汽轮发电机组效率
等嫡熔降
汽轮机循环的输人热量
汽轮机循环的排出热量
进入汽轮发电机组的燃料热量
凝汽器相关试验值
建立包含试验主体部件在内的热力系统边界极为重要。应识别和确定所有流经试验边界的质量流量，热流量和工质流量。通常情况下，试验边界越大或者试验边界内包含的部件越多，则流经界的各种流量就会越少，因此试验和修正方法会得以简化。附录A给出了对试验准确度要求的基本原则。附录B给出了部分部件性能对循环系统热耗率和功率的敏感系数。为了推算非直接测量的流量或其他参数，在试验边界内或试验边界外的某些测量可能是必要的，并且也可能是修正所需要的。4
4.2热力性能试验的类型
4.2.1试验类型的选择
附录B给出了选择合适的试验类型的指导。4.2.2相对性能水平
GB/T8117.4—2017
对于性能监测试验，性能的变化是常见参数，见7.1。与绝对性能相比，相对性能水平经常更容易被确定，并具有较高准确度。在相对性能试验中，合理使用试验仪表（特别是流量测量装置），能够降低系统误差。在运行中使用的流量装置的性能退化将增加系统误差。但是，只有在相对性能试验时随机误差才为零。在绝对性能试验中其他条件包括对系统隔离的要求，不必严格应用于相对性能试验，但应保证前、后试验间的隔离状态保持一致。4.2.3汽轮机整体循环热耗率试验（热效率）最常见的整体性能试验是循环系统热耗率试验。热力系统边界包括试验所需的所有部件，通常有汽轮机、发电机、辅助汽轮机，也可能有给水加热器和凝汽器等。边界处的热量或功都需要被修正，比如凝汽器压力、锅炉喷水量、给水加热器性能等。具有较高准确度的绝对热耗率试验，特别对于老电广而言，实施复杂、成本高。对于定期监测热耗率相对变化的试验显然更为容易，但是要确保机组处于相似工况。
4.2.4循环系统输入热量的测量
传统方法是通过测量主水流量和汽轮机边界参数（压力，温度，品质）来确定输人汽轮机循环系统的热量。这是最准确的计算方法，并且因为所有测点都在汽轮机循环系统内，所以也很简便。对于简化试验还有另一个方法，可以由核电蒸汽发生器的输出热量或者由输人热量和蒸汽发生器的效率来确定循环系统的输人热量，计算方法见式（4）。Q:=Qg· n
对于使用燃气、燃油作为燃料的热力循环，可以通过合适的涡轮流量表、孔板和燃料热值测量质量流量或体积流量来确定输人热量。孔板和涡轮流量表的规范参照ISO5167（所有部分）和ISO9951，而天然气的压缩因子、密度和热值的计算则参照ISO6976和ISO12213-1。使用热损失法可以确定具有合理准确度的锅炉效率，但需要燃料的化学分析，烟气中氧含量、二氧化碳含量的分析和烟气温度测量，具体参照GB/T10184一2015。4.2.5循环系统排出热量的测量
循环系统的排出热量可以通过凝汽器冷却水确定，然后通过同时测量输出电功率，计算循环系统整体热耗率。循环系统排出热量可以通过冷却水流量和温升来计算得到，如式（5)所示。冷却水流量和温升的测量见5.3.6和5.5.4。
Q:=P+(mcAT)
（5）
除此之外，还需要考虑流经所选择的热力系统边界的其他热源、功、冷源，例如流经给水泵、冷却器等。
4.2.6最大出力试验
确定汽轮机最大出力相对简单，但对于确定汽轮机的相对性能会特别有用。试验时应将调节阀全5
GB/T8117.4—2017
部打开或者依据其他阀点来测量电功率。通常修正项自为凝汽器压力、汽轮机进口参数，再热减温水流量等。如果出力试验显示汽轮机性能存在劣化，则建议通过缸效率试验或者全面性汽轮机热耗率试验来确定缺陷来源。
在规定工况下的汽轮机最大出力也可用作保证值。4.2.7汽耗率
和最大出力试验一样，确定汽耗率就可以确定汽轮机的性能。为与汽轮机性能作有效比较，在确定进人汽轮机蒸汽流量的同时边界参数应保持相似：对于在同一主蒸汽参数下进汽并在较低压力下排出全部蒸汽的汽轮机（无回热与再热系统的凝汽式汽轮机或背压式汽轮机），确定汽耗率是最合适的。4.2.8缸效率试验
4.2.8.1在过热蒸汽区的膨胀
测量完全在过热蒸汽区运行的汽缸等摘效率相对简单，并且可以提供准确的汽缸性能。为性能监测或保证值验证等目的，缸效率试验既适合确定绝对效率，也可以确定维修、改造后的相对变化为区分压损和缸效率，应在进口阀后测量汽缸进口处蒸汽参数以分清压损和缸效率。应特别注意进口阀下游的压力测量，最好在阀门与汽轮机本体间的连接管上或者当汽轮机具有周向进口时在周向进口处测量。应避免在阀体上测量压力。实际测点位置将取决于汽轮机的具体设计。对于喷嘴调节的汽轮机，应测量在阀点时的缸效率。汽缸出口参数可能会包括返回的和混合后的平衡盘漏汽。平衡盘漏汽应该单独测量。其他稍复杂的情况，例如冷蒸汽注人和汽缸间轴封漏汽的影响通常不包括在效率计算中，可通过协商来适当修改效率计算公式。
注意，对于全周进汽的汽轮机，如果进口参数取自阀前参数，则计算得到的效率应与负荷有关，但如果进口参数取自阀后参数，则在一定负荷范围内缸效率基本恒定。4.2.8.2在湿蒸汽区的膨胀
由于不能通过压力和温度测量得到湿蒸汽区的焰值，因此难以直接确定膨胀开始或结束于湿蒸汽区的汽缸的效率。使用特殊技术例如示踪剂法可以确定蒸汽湿度并且计算熔值。这些技术已经超出了本部分的范围，见5.6。
但是，一旦通过循环系统的质量平衡和能量平衡确定有用能终点，并且通过扣除排汽损失确定膨胀线终点，就可以通过计算得到湿蒸汽区的缸效率。这需要进行全面性热耗率试验。但应强调的是，热耗率试验中的测量不确定度几乎都将会累加在一起，并且将显著影响湿区缸效率的计算值。如果需要湿区缸效率，则应采取措施降低测量不确定度，同时推荐对主要测点使用经校验后的仪表，特别是流量和功率。GB/T8117.3—2014中的附录I.1给出了在湿蒸汽区的算例。4.2.8.3背压式汽轮机
对于背压式汽轮机，在额定负荷下的汽轮机热力学效率可由恰降法测得。这种方法需要准确测量进汽参数和排汽参数。
对于这类试验，运行蒸汽参数和额定出力应与规定值保持一致。另外，从主汽门到汽轮机排汽口得到的熔降与在规定工况下的参考值或设计值相差不应超过士5%。注意：在该试验中，准确测量排汽温度至关重要。该测量可能受到与测量平面有关的流层效应的显著影响。在工业应用中，由于空间限制，测量位置往往会不够理想
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