通过精确的湿度测量优化燃气轮机性能

更冷、更密实的空气可提高输出和效率

就燃气轮机效率而言，空气密度的影响是 众所周知的：更密实的进气增加了质量流 速，因此提高了燃汽轮机的输出和效率。 空气密度与温度成反比，这意味着温度升 高会降低空气密度，从而降低燃气轮机的 效率和功率。

进气冷却（特别是在温暖和炎热的环境 中）通常用于补偿由于空气温度高而造成 的效率损失。即使空气温度有些许降低， 也会引起功率输出的显著提高。空气温度 每降低 1°C，输出功率可提高多达 0.5%。

有几种技术可用于冷却进气。一种常见的 解决方案是喷雾器，该系统通过喷嘴将水 喷到气流中，从而随着水滴的蒸发使空气 冷却。

雾化的另一好处是空气湿度的增加减少了 燃烧过程中产生的 NOx 排放。

除了在温暖或炎热的条件下冷却进气外， 湿度也是避免寒冷气候下产生结冰现象的 关键因素。如果湿空气接近结冰，则需要 防冰系统保护压缩机免受快速移动的冰粒 所造成的损害。

   空气温度每降低 1°C，输出功率可 提高多达 0.5%。

要实现良好的控制，需要准确的湿度信息

鉴于进气系统内空气的高速流动，必须防 止水滴和冰粒进入压缩机和涡轮机，以免 造成代价高昂的损坏和腐蚀。实际上，这 意味着空气湿度需要保持在饱和水平以 下。换句话说，为了避免冷凝，进入系统的 空气的露点温度必须低于系统中的空气和 表面温度。

考虑到测量的不确定性以及所测量空气的 波动和不规则特性，控制系统必须具有安 全余量。但是，由于测量不确定性而需要 的余量越宽，损失的效率潜能就越大。这 是高水平的测量可靠性真正发挥作用的地 方。准确地测量露点可以使冷却和起雾（ 或甚至加热）尽可能地接近系统内的冷凝 或结冰极限。

影响湿度测量准确度的因素有很多，其中 最明显的一个因素是基本传感技术。然 而，薄膜聚合物传感器已被证明可以满足 进气监测中最关键的需求：准确度、稳健 性、长期稳定性和低维护要求。

由于进气口中的空气可能非常接近饱和， 甚至可能形成冷凝，因此即使在这些条件 下，传感器也必须保持准确度。湿度传感 器在冷凝空气中的一个挑战是：如果传感 器变湿，则测量将持续显示饱和状态，直 到传感器变干 - 即使空气本身不再饱和也 是如此。为了解决这个问题，维萨拉开发了加热探头技术。这项技术可确 保探头的温度始终高于周围空气温度，以 避免传感器表面出现冷凝。

在发电厂和受污染的环境中，进气中可能 包含污染物，这会影响传感器的长期准确 度。为了应对这一挑战，可以为先进的传感 器配置化学物质清除功能，该功能通过蒸 发可能的污染物来自动清洁传感器元件。

可使用准确的进气湿度测量增大涡轮机输出功率。