基于加热法蒸汽湿度在线监测模型与工业试验研究

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1、Vol_58No．1第58卷第1期汽轮机技术2016年2月TURBINETECHNOLOGYFeb．2016基于加热法的蒸汽湿度在线监测模型及工业试验研究王升龙，李俊朋，杨善让，索英杰，牛棚满2(1东北电力大学节能与测控技术研究中心，吉林132012；2西安交通大学，西安710049)摘要：提出一种基于加热法的湿度在线监测模型，并研制了新型湿度测量探针。采用了内加热螺旋通道、等温套管等结构的湿度测量探针在测量过程不仅能适应排汽高速流动，而且有效地避免了散热损失。该湿度测量探针在一台320MW机组上进行了工业试验，试

2、验结果表明所测数据有效且有较高精度，可满足电厂汽轮机排汽湿度在线测量的需要。关键词：流动湿蒸汽；加热法；双区变界；湿度测量分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1001—5884(2016)01-0033-040n．1ineMonitoringModelandIndustrialTestofSteamHumiditybasedonHeatingMethodWANGSheng-long，LIJun-peng，YANGShah-rang，SUOYing~ie，NIUPeng—man(1SchoolofEnergya

3、ndPowerEngineering，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，China；2XihnJiaoTongUniversity，Xihn710049，China)Abstract：Anon-tinemonitoringmodelofsteamhumiditybasedonheatingmethodispresented，andanewtypeofhumiditymeasuringprobeisdeveloped．Inthemeas~ementprocess，theint

4、ernalheatingspiralpath，isothermaltubeandotherstructureofthehumiditymeasuringprobeinthemeasurementprocessnotonlycanadapttothehighspeedflow，butalsoefectivelyavoidthelossofheat．Thehumiditymeasuringprobeiscarriedoutona320MWset，thetestresultsshowthatthemeasureddata

5、isvalidandhashigherprecision，whichcallmeettherequirementofon·linemeasurementofsteamturbineexhaustwetnessinpowerplant．Keywords：wetsteamflow；heatingmethod；doublevariableboundary；wetnessmeasure量。随后国内有学者对CERL探针的加热方法作了改进，李0前言炎锋等采用的新型加热法有效地减少了散热损失，提高了测量精度，王升龙“等提出的双区

6、加热法使得蒸汽流量流动湿蒸汽存在于大量工业领域设备中，尤其是在火电的测量摆脱了外设凝结设备测量，并在理论上实现了蒸汽湿站凝汽式汽轮机低压缸末几级和核电站汽轮机全部级等运度的在线测量。行环境中。湿蒸汽中的雾化液滴，它所占湿蒸汽的比例(湿针对双区加热法在湿蒸汽汽轮机湿度测量中存在的问度)是造成汽轮机级效率降低和叶片水蚀的主要原因。有关题，本文提出了双区变界能平衡法湿度在线监测模型，并研试验数据表明，在湿蒸汽区域运行的级效率，在Wilson线以制了新型湿度测量探针。相比于原来“双区加热法”探针，下蒸汽湿度每增加1％，湿汽

7、损失将增加约0．75％⋯，汽轮机新探针做了如下改进：取消原探针的固定的非加热的间隔效率降低约1％J。因此，蒸汽湿度的准确测量对于保证汽段，改为随湿度变化而变化的虚拟分界；将原探针外壁由单轮机的安全、经济和高效运行具有极其重要的意义。层金属壁改为等温双层套管，套管内外壁间抽成真空；将原现用于测量蒸汽湿度的方法有热力学法、化学法、光学外加热的圆环型湿蒸汽直线流道，改为内加热的螺旋线形蒸法、超声波法]、微波谐振腔微扰法、电容法]、布拉汽流道。上述改进使湿蒸汽加热过程的蒸发与过热两区之格光纤光栅法和表面等离子体共振法等。其

8、中，热力学间的分界面可随汽化长度而变，且无需采用复杂硬件设施去法中的加热法具有测量原理简单、精度高等优点，适合用于实际确定，测量过程散热损失可控，适应了排汽高速流动，提汽轮机排汽湿度的在线测量。高了测量精度并可以实现排汽湿度的长期在线监测。传统的加热法湿度测量探针以Moore等人研制的CERL以双区变界能平衡为原理的湿度测量探针在华能营口探针为代表，然而它并