汽轮机排汽湿度的在线监测方法及工业试验研究

蒸汽湿度对汽轮机的安全性和经济性有重要的影响.该文提出了可以在线监测汽轮机排汽湿度的双区加热方法,将加热段分为蒸发段和过热段,各段独立加热,通过过热段测量蒸汽流量,简化了测量装置,提高了探针的可靠性.湿度测量探针设计中仔细考虑了散热损失、汽化长度、热阻力的影响,提高了测量精度,实现了对汽轮机排汽湿度的长期在线监测.对采用双区加热法研制的湿度测量探针进行了工业试验,试验结果表明测量结果是可信的.     

一种新型汽轮机排汽湿度在线监测仪

基于加热法湿度测量理论，通过在汽轮机内部安放蒸汽湿度测量探针，采用双区加热法测出模型参数，进而确定排汽湿度值，设计了一种汽轮机排汽湿度在线监测仪，它利用单片机实现测量值的采集、功率控制和自动监测功能，实时监测汽轮机内部蒸汽湿度状况，实现了在线测量。     

汽轮机排汽湿度谐振腔微扰测量法的研究

蒸汽湿度的准确测量对某些工业生产及指导电厂汽轮机安全经济运行具有重要意义。该文提出了采用微波谐振腔微扰法连续测量汽轮机内流动湿蒸汽湿度的方法,给出了计算汽轮机排汽湿蒸汽等效介电常数的模型,设计了适用于流动湿蒸汽湿度连续测量的谐振器及测量系统,其测量系统与现有的热力学法或光学法测量系统相比,不仅结构简单,而且能实现蒸汽湿度的在线连续测量。实际应用中,可以通过选择蒸汽在谐振器中的通流位置,选择高品质因数工作模式,提高系统对相对频偏的测量精度,以及采用低热胀材料和特殊谐振器端头结构的办法来提高测量精度。测量误差约为±1％。     

一种蒸汽湿度测量装置及其性能分析

提出了一种采用热力法测量汽轮机排汽湿度的简易装置,详细分析了其测量原理与测量精度。该装置不受汽流中水滴直径的限制,不需要对湿度进行标定,简易便携且其测量相对误差在2%左右,能够满足实际需求。     

基于加热法的蒸汽湿度在线测量装置研究

汽轮机末级排汽湿度测量技术的研究与应用越来越受重视,研究设计了两种基于加热法的缸内在线测量汽轮机排汽湿度装置,分析了湿度测量的原理和能量损失,分析了湿度测量的误差.对于第一种改进方案所示的测量装置,计算过程比较复杂,要通过反复的叠加计算,耗时较多,但是计算结果更加接近实际值.对于第二种改进方案所示的测量装置,为保证蒸汽稳定流动,装置前后的压差的数值采用数值模拟的数据,计算中误差比较大,但其优点在于测量装置简单,容易操作,易于控制.     

激光散射法测量汽轮机中蒸汽湿度和水滴直径研究

研究汽轮机中流动湿蒸汽湿度和水滴直径的测量,指出了光学探针法和热力学法的局限性.采用激光散射法原理设计的测量装置测量蒸汽湿度和水滴直径,并且给出了一次水滴和二次水滴的具体测量方法.该方法为实时监测汽轮机流动蒸汽的湿度和水滴直径提供了必要条件.     

汽轮机中雾滴尺寸和湿度测量技术的研究

以英国ＣＥＲＬ和法国ＥＤＦ开发的光全散射法测量汽轮机内雾滴尺寸和湿度的光学探针和ＧＥＣ及ＥＤＦ研制的测量汽轮机排汽中粗糙水率的机械式和显微视频探针谡列，介绍了国内外开展汽轮机雾滴雾尺寸和湿度测量研究的进展；结合作者的研究进行了评述，并与上述研究结果作了比较。     

300 MW直接空冷汽轮机低压末级鼓风态流场及湿度测量

研制了基于多波长消光法和4孔楔形气动探头的改进型联合探针,用该探针测量了某电厂300 MW直接空冷机组低压汽轮机末级后在满负荷40 kPa背压运行时末级后的流场和湿蒸汽。测量结果表明该汽轮机在该工况运行时低压缸末级产生鼓风,并有叶片根部的回流,鼓风区域约占叶高的51%,在鼓风区蒸汽湿度为零,鼓风状态时末级平均湿度仅0.23%,低压缸效率84.9%,次末级也存在鼓风现象。鼓风时运行表计指示的第7级抽汽温度不是汽缸内汽流的真实温度,而是鼓风温度。     

汽轮机排汽焓计算模型的研究与应用

汽轮机低压缸排汽焓的计算是火电机组性能监测的重要环节.针对现有汽轮机低压缸排汽焓计算模型存在的局限性,提出一种排汽焓的热力学近似计算模型.该模型将低压缸、凝汽器及相对应的回热加热器视为开口热力系,根据开口热力系的能量平衡方程计算出低压缸的排汽焓.该方法避开了对低压缸湿蒸汽区的计算,具有较高的计算精度.     

多传感器数据融合技术在汽轮机排汽湿度监测系统中的应用

采用双区加热法在线监测汽轮机排汽湿度,由于各温度、压力传感器受位置、自身差异、环境等不可测因素的影响,使得其测量数据不能完全反映汽轮机的排汽湿度的真实状态.为此,利用改进的硬件和软件测量相结合的多传感器数据融合算法对测得数据进行处理,解决了过多的不确定因素导致的湿度测量精度不准问题.试验表明,该方法有效、可行.     

倒置微带贴片谐振器测量汽轮机湿度的研究

汽轮机蒸汽湿度的在线测量,对汽轮机的安全、经济运行具有重要的理论意义和实用价值。根据微扰法的基本理论,提出一种结构简单、灵敏度高的倒置微带贴片谐振器,实现汽轮机湿度的准确在线测量。湿蒸汽的湿度变化反应为谐振器介质层介电常数的变化,根据微带贴片谐振器的基本原理,仿真计算不同介电常数下的谐振频率,得到其变化关系曲线;讨论样本厚度、基质厚度和基质介电常数对频率偏移量的影响;设计微带贴片谐振器模型,并分别在HFSS和CST软件下进行仿真。研究及仿真结果表明,微带贴片谐振器模型适用于汽轮机蒸汽湿度的在线测量,蒸汽湿度每变化1%,谐振器频偏约为18 k Hz,约为微带缝隙谐振器频偏的3.6倍,有利于蒸汽湿度的准确测量。     

电容法测量湿蒸汽湿度的可行性研究

由于在同温度、同压力下,水和水蒸气的相对介电常数存在很大差异,当一定压力的湿蒸汽通过电容传感器时,湿度的变化会引起传感器电容的变化,且相对变化只与湿度有关,与电容器的结构无关。以平板电容器为例,计算湿蒸汽通过时由于湿度变化引起的电容相对变化量,并探讨了含盐量的影响。蒸汽压力小于15 MPa范围内的计算结果显示：在同一湿度下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随着饱和蒸汽压力的增大而增大;在同一压力下,电容传感器电容量相对于湿度的变化率随湿度的增大而增大。根据计算结果并结合湿度测量的具体应用,分析了电容传感器用于测量湿蒸汽湿度的可行性。     

基于微波谐振腔微扰法的汽轮机蒸汽湿度测量

汽轮机内蒸汽湿度的大小和分布状况直接影响汽轮机运行的经济性和安全性。以汽轮机内蒸汽湿度的准确测量为目的,设计了基于微波谐振腔微扰法的蒸汽湿度测量系统:自动频率跟踪系统和等精度频率测量系统。经实验测试,自动频率跟踪系统能够在9.6 GHz基础上检测出千赫兹的频率变化;等精度频率测量系统在标准频率为10 MHz时,分辨率可达到10-7,对于1～10 MHz的测量信号,能分辨出的频率范围为0.1～1 Hz。     

汽轮机内湿蒸汽测量系统研究

火电厂汽轮机内湿蒸汽的存在对汽轮机经济、安全、可靠运行造成了严重的影响。以汽轮机内蒸汽湿度的准确测量为目的,设计了以微处理器MSP430为处理核心的测量系统,包括自动频率跟踪系统和等精度频率测量系统。自动频率跟踪系统的跟踪频率达到2.44 kHz,等精度频率测量系统在标准频率为10 MHz时,分辨率可达到10-7,通过仿真验证,这两部分的设计能够使湿蒸汽测量的精度达到0.4%,甚至更小,证明方案具有可行性,满足系统需要。     

600MW汽轮机组润滑油压力突降原因分析及处理

某600MW汽轮机组正常运行期间,润滑油压力突降触发机组低油压保护动作停机。经分析机组停运前后运行操作、热工测量传送、润滑油设备及系统等各方面的相关参数,最终确定润滑油压力突降是由于润滑油箱的实际运行油位偏低引发油系统管路积聚空气引起。就此,采取了标定油位计、提高油质、延长油在油箱停留时间、开放气孔等处理措施,实施后油压恢复正常。     

再热机组等效热降计算特性分析

对再热机组等效热降计算特性作了简要分析。得出用简捷计算法进行整体定量计算 ,用等效热降法进行局部定量计算 ,能使再热机组热经济性分析更简捷。     

试验汽轮机末级内湿蒸汽流动特性的实验研究

为了充分了解汽轮机内湿蒸汽两相流的特性，在试验汽轮机末级前后应用光学一气动联合探针(基于消光法的光学探针和四孔楔形探针)进行测量，不仅给出了末级前后流场，湿度和水滴粒径的径向分布，而且给出了末级后相关参数的圆周分布，为理论模拟计算结果的验证和设计计算提供完整的事实依据。在理论分析尾迹涡流特性基础上，进一步定性地分析了尾迹涡流对凝结过程和水滴生长过程的影响。     

Analytical method for evaluating surface charge distribution on adielectric from capacitive probe measurement-application to a cone-typespacer in ±500 kV DC-GIS

The measurement of surface charging on a spacer in a ±500-kV HVDC gas-insulated switchgear (GIS) is performed by a capacitive probe set inside the gas tank. The various factors that cause measurement errors are examined using a simple model. An analytical method to correct the measurement errors and transform the probe output into the charge distribution on the surface of the spacer is developed. The method is an extension of a numerical method for 3-D surface charge calculation. It is shown that the charge distributions from the probe measurement agree fairly well with dust figures