发电机氢气湿度的谐振腔微扰法在线测量实验分析

《发电机氢气湿度的谐振腔微扰法在线测量实验分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、声明尸明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《发电机氢气湿度的谐振腔微扰法在线测量实验研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，

2、即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者签名：日期：导师签名：日期：华北电力大学硕士学位论文1．1选题背景及意义第一章绪论氢气作为一种良好的冷却介质，具有密度小、比热高、导热率大等优点。1913年，德国西门子公司提出用氢气作为电机的冷却介质。继后，氢冷发电机得到了极大的发展。随

3、着我国电力工业的不断进步，氢冷机组在国内也得到了广泛使用。然而氢冷发电机质量特别是氢气湿度的问题，一直是影响机组安全运行的重要因素【I．31o有关资料表明，在1983．1995年期间，仅在国产200MW氢冷发电机中，就有20台机组共发生了24台次定子绕组短路事故，其中在1987．1992年期间，在14台机组上发生了18台次的短路事故【4】。而这些事故的诱发因素与发电机氢气湿度过高有紧密联系。而精确的氢气湿度监测手段是及时控制氢气湿度的先行，因此，氢气湿度监测已逐渐受到各现场以及研究单位的关注。目前较多电厂采取定

4、期采样测量方式。定期采样可分为两种，一种是用便携式仪表在取样口定时测量；另一种是在采样口安装固定的仪表，采样时开机读数。定期监测一般是把氢气对空排放，测的是常压下数值(需经换算才能得到机内压力下数值)。因此采样测量存在着浪费人力、测量精确度低等缺点。因此，开展发电机内氢气湿度在线检测技术研究，准确测量氢气湿度并及时排除氢气中的水分，对保证机组长期稳定的安全运行具有重要意义。1．2研究现状发电机氢气湿度在线监测装置在设计上除一般湿度计的精度高、反应快、工作稳定、定检周期长等要求外，还应解决抗油雾、灰尘等能力强问题

5、，仪表的探头应能在发电机的工作压力下正常工作。并且探头取气在防爆问题上应符合有关规定，应能显示压力下的露点温度。文献【5．9】指出现场使用较多的测量氢气湿度的方法主要有：干湿球温度计法，毛发湿度计法，电解式湿度法，氧化铝电容式湿度计，高分子薄膜电容式湿度计以及露点仪等。这些方法中，大多为离线测量方法，而部分可作为在线测量使用。下面将对上述方法进行介绍。1．2．1干湿球温度计法干湿球温度计法是根据干湿球温度差效应原理来测定被测气体的相对湿度。干球温度即被测气体温度，湿球温度指示的是当被测气体至水的传热速率与水表面

6、汽化向气体传递潜热的速率相等、达到动态平衡时的温度。对于由空气以外的其他被l华北电力大学硕士学位论文测气体与水以外的其它可凝蒸汽组成的湿气体，湿球温度是不同的。代表仪器如DHM．2通风干湿度计。采用此方法测量氢气湿度时，因干湿计的内、外筒间存在较大的热传导，使干湿球指示温度受到环境温度的影响。为适合现场使用，某单位对该仪表进行了改进。唐山发电总厂也通过加长外筒、使被测氢气经被橡皮塞密封的进气外筒进入仪表，提高了DHM．2通风干湿度计的测量精度。但是，测量精度还受到环境湿度、被测气体流速、读数时间、以及水质等的影

7、响，测量误差很大，不适合用于电厂氢气湿度的测量。1．2．2毛发湿度计法人的头发吸收空气中水汽的多少是随相对湿度的增大而增加的，而毛发的长短又和它所含有的水分多少有关。毛发湿度计就是根据毛发的长度会随相对湿度而变化的原理制成的。这种毛发湿度计的构造简单，使用方便，造价低廉，但准确度和稳定性很差，并且毛发细而脆、易折断，不易于保养。在实际应用中，误差较大，在现场中目前也已不推荐使用。●1．2．3电解式湿度法电解湿度计的原理就是让含水气体通过一个电解池，电解池装有两个铹电极，电极卷在一个绝缘或框架内侧或外侧。两极之间

8、涂一层五氧化二磷薄膜，两极之间加上直流电压后，只要五氧化二磷是完全干燥的，就没有电流通过。待分析的气体通过电解池接触到五氧化二磷，五氧化二磷可吸收存在于气体中的水分。同时，电流通过薄膜，将吸收的水电解而产生氢和氧。从法拉第定律可知，所需的电量是所吸入的水量的度量。假如气体的流速是稳定的，并准确地知道这一流速，当已经达到稳定状态时流过的电流就可衡量气体中的含水量。该电流可用灵敏的电流计测