核电站汽轮机入口蒸汽湿度在线测量系统设计

湖南大学硕士学位论文核电站汽轮机入口蒸汽湿度在线测量系统设计姓名：夏冬申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：刘波峰20080320核电站汽轮机入口蒸汽湿度在线测量系统设计作者：夏冬学位授予单位：湖南大学相似文献(2条)1.学位论文肖湘基于双区加热法的核电站汽轮机蒸汽湿度测量的方法研究2007随着电力工业的发展，凝汽式汽轮机的低压级、核电站汽轮机和地热电站汽轮机等都是以湿蒸汽为工作介质的设备。蒸汽湿度的存在不但降低透平级的运行效率，而且引起严重的叶片水蚀，使运行中的机组经济性降低，产生安全隐患。因此，准确的湿度测量结果可以确定运行于湿蒸汽区的透平级间的汽流状态、沿透平级径向湿度分布和水滴直径，从而能够确定汽轮机的效率，指导运行操作，为汽轮机的设计和排水措施提供依据。热力学法是在热工学能量守恒的基础上对湿度进行测量的方法。国内外对热力学的湿度测量方法研究较早，其中加热法具有测量原理简单，测量精度较高，使用方便等优点，目前存在的缺点正一一被克服，它虽然不能测量水滴直径，但仍是一种合适的湿度测量方法。本文在仔细分析和查阅了大量汽液两相流和工程热力学的理论研究基础上，对国内外专家提出的各种饱和蒸汽湿度测量方法进行了研究对比，认为双区加热法具有测量原理简单、精度高等优点，适合汽轮机排汽湿度在线测量。本文以汽轮机排汽湿度进行在线测量为目的，分析了双区加热法的测量原理及误差来源，建立了数学模型，推导了湿度计算公式。双区加热法采用蒸发段和过热段对被测蒸汽进行管外加热，将被测蒸汽由饱和蒸汽加热到过热度较大的过热蒸汽，只需要测量蒸发段入口和过热段出口的蒸汽温度和压力，根据热力学原理和计算公式即可求出被测蒸汽湿度。同时，利用过热段代替测量蒸汽流量装置，简化了测量系统。本文对测湿探针的结构及测湿系统进行了分析和设计，为实际探针的制作提供了理论依据。同时，本文将基于算数平均值递推估计和分批估计的数据融合方法应用于双区加热探针的湿度测量中。针对算数平均值与分批估计和算数平均值递推估计数据融合算法，编制了计算机仿真程序，通过仿真程序对两种数据融合算法的正确性进行了验证。2.学位论文李群林基于图像技术的核电站汽轮机蒸汽湿度测量方法的研究2007目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、快堆和改进型气冷堆，压水反应堆应用最广泛。压水堆核电站所使用的汽轮机属于饱和蒸汽型。在汽轮机中，随着过热蒸汽逐级膨胀做功，其压力不断降低，进入饱和区后产生自发凝结，部分蒸汽凝结成水，以十分细小水滴的形式悬浮，形成湿蒸汽。现有的测量方法主要有示踪剂法、光散射法、热力学法和图像测量法等。图像测量法利用高速摄像技术获取湿蒸汽图像，利用图像处理的方法取得水滴的直径、速度、分布等参数，是目前获得水滴尺寸图谱最直接和最可靠的技术。图像测量就是把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法。文章介绍了使用图像测量法测量蒸汽发生器出口和蒸汽轮机中蒸汽的水滴尺寸测量装置和方法。论文详细介绍了摄像系统和显微系统的光学原理，设计出显微成像光路，并利用物方远心光路提高图像测量的精度；研究并设计了采用直杆内窥镜和纤维内窥镜的测量探针装置；蒸汽中的水滴体积小且高速流动，选用Dicam-Pro型高速像增强摄像机，它具有极短的曝光时间，且集成了像增强器件，可测得绝大部分直径的水滴。论文设计了基于DM642的图像采集系统，通过数字视频接口来获取摄像机的图像数据，为了减少数据传输量和存储量，采用静止图像压缩标准JPEG的压缩方式对图像数据进行压缩，通过以太网将压缩后的图像传给远程服务器处理。上位机服务器对图像滤波、边缘提取和细化等预处理，再进行二值化、封闭区域填充、边界追踪、图形分割等处理后可将各个水滴图像从图像中分离出来；采用像素点间接测量方法对水滴直径进行测量，绘制出蒸汽中水滴尺寸分布直方图，最后估计出蒸汽的湿度。论文设计了探针系统和图像采集系统，对水滴图像处理的方法进行了验证，给出了由蒸汽水滴尺寸分布推导出蒸气湿度的过程。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：7c70c041-ecac-44ad-8837-9de20149d6f6下载时间：2010年8月30日