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。     

双区加热型汽轮机排汽湿度探针测量方法探讨

介绍了双区加热法测量蒸汽湿度的热力学基本原理,并对探针汽液两相区流动压降进行了计算,得出了判定探针蒸发段管长大于水滴汽化长度的热力学检测标准,为保证探针在测量汽轮机排汽湿度时的准确性提供了理论依据。     

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.     

一种汽轮机组排汽干度的在线软测量方法

随着信息计算机技术的发展,对大型汽轮发电机组性能进行在线监测及分析成为可能。机组热耗率和干度是2个被监测的重要指标。通过对已往的汽轮机变工况计算的方法分析,该文提出以汽轮机末级抽汽或次末级抽汽(过热蒸汽状态)为计算起点的汽轮机的顺序变工况核算方法。根据初始假定的末级流量和现场实际的末级前热力状态和背压,用汽轮机变工况流型判别准则,判别级的流型,然后从末级前参数开始顺序进行一次级的变工况核算,得到新的排汽焓和排汽干度,最后算得机组热耗率和排汽焓(或排汽干度)。该方法不用测量流量,也不用测量排汽干度,就能比较准确地在线监测机组热耗率和排汽干度。     

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％。     

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.     

谐振腔微扰技术测量湿蒸汽两相流的理论分析

蒸汽湿度的准确测量对汽轮机的安全、经济运行和优化设计具有重要意义。根据湿蒸汽混合物的介电性质,采用微波谐振腔介质微扰理论,建立圆柱形谐振腔在TE011模式下测量蒸汽湿度的关系式。测量湿度与湿蒸汽的热物性、温度(压力)、谐振腔的谐振频率和相对频偏有关。湿蒸汽的温度(压力)降低、谐振腔的谐振频率升高、相对频偏升高,湿度测量结果会增大,反之减小。谐振频率降低、温度升高,湿度的测量精度提高。蒸汽湿度测量谐振腔的谐振频率建议在5~10 GHz。对某200 MW凝汽式汽轮机进行排汽湿度测量实验,湿度测量结果与理论计算值吻合,验证了微波谐振腔微扰法测量蒸汽湿度理论的正确性。     

汽动给水泵经济性分析

为缓解除氧器内加热蒸汽过剩的矛盾,将汽动给水泵的排汽,由排入加热蒸汽系统改排至高压加热器。通过能效分析后,用汽动给水泵取代电动给水泵,可有效降低厂用电率与供电煤耗,提高经济效益;汽动给水泵的排汽改排至高加,将使主汽轮机抽汽至除氧器加热蒸汽进行梯级利用,提高了热电厂的发电效率。     

汽轮机低压缸排汽焓在线计算新模型的研究及应用

针对现有汽轮机低压缸排汽焓在线计算模型的缺点,提出一种排汽焓在线计算新模型.通过对不同容量汽轮机组的额度工况点和特定机组的不同工况点进行实例计算,结果表明:该计算模型不必对汽轮机回热系统和低压缸湿蒸汽区进行计算,计算模型简单,计算量小;所需测点少,测点积累误差小,计算精度高.     

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。     

等效热降法的改进计算方法

目前采用的汽轮机理想循环热效率受到相对内效率影响而不能准确反映汽轮机热力系统运行经济状态。同时，等效热降法计算中需要预先已知汽轮机排汽焓及回热抽汽状态点的焓值，而凝汽式汽轮机排汽焓及处于湿蒸汽区回热抽汽点焓值不能准确确定，从而导致等效热降法计算结果产生误差。针对上述问题，文中首先对理想循环热效率的定义方法进行了改进。然后，基于改进的理想循环热效率，提出了等效热降法的改进算法。该方法利用蒸汽等熵膨胀过程来确定等效热降，不仅避开了求解汽轮机排汽焓的难题，而且还可以分析引起热力系统经济性降低的原因和部位，从而为汽轮机热力系统经济性诊断提供了依据。通过与常规等效热降法计算结果的对比，证明了该改进方法的正确性。     

双层套管直接加热式流动湿蒸汽湿度测量仪

提出了一种以能量守恒定律为基础,用于加热法测量流动湿蒸汽湿度的计算表达式,并以此设计了一种彼此同心、相互绝热和绝缘的双层套管直接加热的实现流动湿蒸汽湿度测量的仪器。在该仪器中,双层套管的内、外层加热管均直接作为电加热元件。内层管用来加热湿蒸汽取样,使之变成过热蒸汽;外层管加热以维持内外层管壁具有相同的温度,实现内层管对湿蒸汽加热时的零散热损失。测出内层管对流动湿蒸汽取样的加热量、流动湿蒸汽的压力、湿蒸汽取样加热后得到的过热蒸汽的压力和温度以及湿蒸汽取样的流量,按照所提出的流动湿蒸汽湿度的计算表达式,可准确地测出流动湿蒸汽的湿度。     

300MW机组供热蒸汽余压发电汽轮机选型研究

为解决热电联产机组供热蒸汽压力过高而造成高品质蒸汽能量浪费的问题,提出了增设功–热汽轮机以回收利用供热蒸汽中的高品质能量.针对某300 MW机组供热蒸汽余压发电改造方案,结合采暖期机组热网系统实际运行参数,在分析选取功?热汽轮机的进汽参数、排汽参数及进汽量时需考虑的主要影响因素基础上,通过核算确定了功?热汽轮机的主要技...     

Achieving More Efficient and Reliable Operation of Geothermal Turbines by Using a Secondary Flash Steam Superheating System

Problems encountered in operation of saturated steam geothermal turbine units that stem from the specific features of a geothermal heat carrier are considered. A two-phase state, increased content of salts, and corrosiveness of geothermal working medium have a negative influence on the efficiency and reliability of the turbine’s first and last stages. Owing to high concentrations of impurities in the liquid phase, the first stages suffer from intense generation of deposits. The resulting decrease in the power output is due to both fouling of the flow path and significantly growing roughness of the turbine cascade blades. The flow of wet steam in the geothermal turbine flow path is accompanied by droplet impingement erosion of the last-stage blades and corrosion fatigue of the metal of rotor elements. In addition, the losses due to steam wetness in the flow path cause an essential decrease of the geothermal turbine efficiency. The article gives examples of erosioninduced damage inflicted to the last-stage rotor blades, corrosion fatigue of the metal of integrally-machined shroud elements, and deposits in the nozzle vane cascades of geothermal turbine stages. The article also presents the results from numerical investigations of the effect that the initial steam wetness has on the silicic acid concentration in the wet steam flow liquid phase in a 4.0 MW geothermal turbine’s stages. A method for achieving more efficient and reliable operation of the geothermal turbine low-pressure section by applying a secondary flash steam superheating system with the use of a hydrogen steam generator is proposed. The article presents a process arrangement for preparing secondary flash steam supplied to the geothermal turbine low-pressure section in which the flash steam is evaporated and superheated through the use of a hydrogen steam generator. The technical characteristics of the system for preparing secondary flash steam to be used in the intermediate inlet to the turbine were preliminarily assessed (taking the upgrading of the Mutnovsk geothermal power plant as an example), and it has been shown from this assessment that the wetness degree in the low-pressure section can be decreased down to its final value equal to 2.0%.     

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。     

加装低压省煤器对汽轮机排汽量的影响研究

为研究低压省煤器吸收的排烟余热的有效利用水平,基于等效焓降法的基本原理,建立了汽轮机低压加热系统中凝结水抽出与引入对其排汽量影响的通用计算模型,进而推导出低压省煤器在各种连接方式下投入运行后对汽轮机排汽量影响的通用计算模型。以某国产330 MW机组为例,利用所提出的计算模型得出两种不同工况下汽轮机排汽量和排汽损失的增加值,结果表明,低压省煤器吸收的排烟余热能用于汽轮机做功的仅为10%左右,其余热量最终都进入冷源损失。     

凝汽式汽轮机相对内效率在线测定新方法

在线监测凝汽式汽轮机相对内效率时 ,难以得到准确的排汽焓 ,使在线确定汽轮机相对内效率比较麻烦。提出了一种基于发电厂现有监测参数基础上的在线监测凝汽式汽轮机相对内效率的新方法 ,该方法避开了确定排汽焓的困难 ,还可计入各漏汽、厂用汽的影响 ,使计算精度满足工程应用需要 ,在佳木斯电厂、华能大连电厂等应用效果良好