[发明专利]利用微波层析成像的蒸汽湿度测量

说明书

一种用于测量蒸汽湿度的系统，包括：用于检测微波信号的多个微波传感器，微波信号通过流过腔体的蒸汽供应物；用于标定多个微波传感器的标定系统；用于测量沿着腔体的内表面流动的膜的特性的膜测量系统；用于基于由多个微波传感器提供的数据来确定流过腔体的蒸汽的特性的系统；以及用于基于流过腔体的蒸汽的特性和沿着腔体的内表面流动的膜的特性来确定流过腔体的蒸汽的湿度的系统。

背景技术

本公开内容大体上涉及蒸汽湿度的测量，且更具体地涉及使用微波层析成像的蒸汽湿度的测量。

在容纳处于流动状态下的湿蒸汽的管道中，水液态微粒的分布是非常难以预测的，且随着管道几何形状、流动方向、温度等上的变化而改变。水微粒和水气相以不同的流动速度流动。而且，在一些状态下，液态水的薄膜可沿着管道的内部表面与其它流动形式组合来流动。这些变化的且难以预测的流动现象呈现出难以解决的测量问题。

在利用蒸汽的动力设备中，可为有利的是，连续地测量各种蒸汽流的湿度，以使得能够控制蒸汽品质。例如，蒸汽湿度测量可用来提高处理效率和最大限度地减少构件腐蚀。虽然存在可用来测量蒸汽湿度的多种传感器技术(例如，基于微波的传感器技术)，但此类传感器不能够在高压环境(例如，流过管道的70巴蒸汽)中提供准确、实时的蒸汽湿度测量。

发明内容

本公开内容的第一方面提供一种用于测量蒸汽湿度的系统，包括：用于检测微波信号的多个微波传感器，微波信号通过流过腔体的蒸汽供应物；用于标定多个微波传感器的标定系统；用于测量沿着腔体的内表面流动的膜的特性的膜测量系统；用于基于由多个微波传感器提供的数据来确定流过腔体的蒸汽的特性的系统；以及用于基于流过腔体的蒸汽的特性和沿着腔体的内表面流动的膜的特性来确定流过腔体的蒸汽的湿度的系统。

本公开内容的第二方面提供一种用于测量蒸汽湿度的方法，包括：使用多个微波传感器来检测微波信号，微波信号通过流过管道的蒸汽供应物；测量沿着管道的内表面流动的膜的特性；基于由多个微波传感器提供的数据来确定流过管道的蒸汽的特性；以及基于流过管道的蒸汽的特性和在管道的内表面上的膜的特性来确定流过管道的蒸汽的湿度。

本公开内容的第三方面提供联合循环发电系统，包括：燃气涡轮系统；蒸汽涡轮系统，该蒸汽涡轮系统由使用来自燃气涡轮系统的废气生成的蒸汽供以动力；以及用于测量蒸汽湿度的系统，包括：用于检测微波信号的多个微波传感器，微波信号通过流过管道的蒸汽供应物；用于标定多个微波传感器的标定系统；用于测量沿着管道的内表面流动的膜的特性的膜测量系统；用于基于由多个微波传感器提供的数据来确定流过管道的蒸汽的特性的系统；以及用于基于流过管道的蒸汽的特性和沿着管道的内表面流动的膜的特性来确定流过管道的蒸汽的湿度的系统。

本公开内容的说明性方面解决本文中描述的问题和/或未论述的其它问题。

附图说明

根据连同附图进行的本公开内容的各种方面的以下详细描述，该公开内容的这些和其它特征将更容易被理解，这些附图描绘了本公开内容的各种实施例。

图1是根据各种实施例的联合循环发电系统的示意图。

图2是根据各种实施例的微波层析成像蒸汽湿度测量系统。

图3是根据各种实施例的沿着图2的线A--A截取的截面图。

图4A、图4B和图4C描绘了根据各种实施例的在相移标定过程期间微波信号的测量路径的示例。

图5描绘了根据各种实施例的用于微波层析成像蒸汽湿度测量的过程。

要注意的是，本公开内容的附图不一定按比例。附图仅意在描绘本公开内容的典型方面，且因此不应被认为是限制本公开内容的范围。在附图中，相似的标号表示附图之间的相似元件。

具体实施方式

如上文指示的那样，本公开内容大体上涉及蒸汽湿度的测量，且更具体地涉及使用微波层析成像的蒸汽湿度的测量。