火電汽輪機(jī)的末幾級和核電汽輪機(jī)的全部級均工作在濕蒸汽區(qū)。濕蒸汽給汽輪機(jī)帶來兩方面問題:一是蒸汽凝結(jié)產(chǎn)生的水分使機(jī)組效率降低;二是濕蒸汽中的水分會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)低壓級動(dòng)葉片的水蝕損壞,給機(jī)組運(yùn)行帶來巨大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。
而濕蒸汽處于飽和狀態(tài),其壓力、溫度不是獨(dú)立參數(shù),目前沒有測量濕蒸汽狀態(tài)的成熟技術(shù)。項(xiàng)目組基于微波諧振腔介質(zhì)微擾技術(shù)開發(fā)了濕蒸汽兩相流測量系統(tǒng)。濕蒸汽的介電常數(shù)是蒸汽濕度、溫度和所處電磁場頻率的函數(shù);若溫度已知,當(dāng)濕蒸汽流過諧振腔,蒸汽濕度變化,引起腔體附近電磁場分布、損耗和相位變化,進(jìn)而引起其諧振頻率改變,通過測量頻率變化可以間接實(shí)現(xiàn)對濕蒸汽狀態(tài)的測量。
可發(fā)展電廠能耗分析和運(yùn)行指導(dǎo)系統(tǒng),有助于確定濕蒸汽級、低壓缸的效率和工作狀態(tài),為汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供指導(dǎo)。同時(shí),也為汽輪機(jī)的葉片防護(hù)、除濕裝置、濕蒸汽級以及通流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。此外,對于推動(dòng)存在濕蒸汽兩相流的能源、化工、航空等諸多領(lǐng)域的基礎(chǔ)及工程研究具有重要的實(shí)用價(jià)值。因此,該項(xiàng)成果具有良好的產(chǎn)業(yè)化推廣前景。
該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確在線測量蒸汽濕度,以監(jiān)測汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),為機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供指導(dǎo)。該項(xiàng)成果填補(bǔ)了行業(yè)空白,具有廣闊的市場前景。
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