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《东北电力大学》 2010年
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汽轮机排汽湿度在线监测系统的研究

韩飞  
【摘要】: 火电站凝汽式汽轮机低压缸的末几级和压水堆核电汽轮机的大部分级都工作在湿蒸汽区,湿蒸汽主要给汽轮机运行带来了湿汽损失和叶片侵蚀两方面的问题。所以汽轮机末级排汽湿度的长期在线监测对于发电机组安全性、热经济性以及运行参数优化有着十分重要的意义。 测量蒸汽湿度的方法有很多,真正在实际的汽轮机机组中进行湿度在线监测试验的只有光学法和热力学法,其他的方法如韩中合等提出谐振腔微扰测量法和宁德亮等提出的电容法还都处于实验阶段,都还没有进行工业上的测试。杨善让等提出的基于双区加热法汽轮机排汽湿度在线监测系统具有很强的实践性,并先后在大唐长山电厂和华能大连电厂进行过工业实验。但是工业实验的结果也反映出不少的问题,如散热量测量不准确,无法实现蒸汽流量的在线测量等。针对基于双区加热法汽轮机排汽湿度在线监测系统的工业实验的结果,进行了实验上的改进设计和仿真研究。本文首先采用计算流体力学软件FLUENT对汽轮机实际运行典型工况下的湿蒸汽的汽化长度进行数值计算,将湿蒸汽中的汽相作为连续相,液相作为离散相,采用两相相间耦合的计算方法,得到了关于湿蒸汽中水滴直径、汽化长度和管壁热流密度三者之间的关系,得出了一些设计和改进优化双区加热法汽轮机排汽湿度探针的基本结论;其次,重新对湿蒸汽数据采集系统进行了软硬件调节,在硬件方面主要完成各个数据采集卡之间的连接以及同工控机的连接,同时对每个数据采集模块都要进行接地和电磁屏蔽,这样就防止了电厂强电磁环境对于数据采集模块的电磁干扰以及可能出现的数据漂移;在软件方面主要完成各数据采集卡的数据采集以及相互的通信,将采集的数据传输到电脑中以图表或曲线的形式来显示,并将经过数据筛选的温度、压力和加热功率等数据存储到数据库中以备调用;由于原有的湿蒸汽流量测量装置是针对测量大气压下湿蒸汽的湿度,并且测量效果比较好,但是在新的实验条件下,即在真空状态下测量时,原有的离线称重测量装置的优点也就不存在了,所以重新设计了新型实验用凝汽器,该凝汽器将湿蒸汽流量测量装置放置其中,通过分别控制四个电磁阀门的有序开合,实现蒸汽流量长期无间断监测的目的。再次,通过LabVIEW仿真软件,对双区加热法模型进行静态仿真。把双区加热法数学模型转变为在仿真软件上可以实现的程序框图,通过仿真,讨论了不同加热量对于湿度的影响。为更进一步应用LabVIEW仿真软件进行湿蒸汽湿度测量系统的动态特性的测量以及在变工况的条件下测试系统的动态响应及其测量误差等相关信息奠定了基础。
【学位授予单位】:东北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK31

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【引证文献】
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【同被引文献】
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