專利名稱：直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在線監(jiān)控系統(tǒng)，特別是涉及一種適用于火電廠直接空冷系統(tǒng)空冷平臺的在線監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來火電廠直接空冷機組在北方得到大量應(yīng)用，單機容量也從幾萬千瓦發(fā)展到六十萬千瓦，甚至一百萬千瓦，工程實踐中積累了寶貴的運行經(jīng)驗，空冷系統(tǒng)的控制技術(shù)日益成熟。但是根據(jù)目前直接空冷機組的運行情況來看，直接空冷系統(tǒng)的運行控制還有許多突出的技術(shù)問題亟待解決。直接空冷發(fā)電廠的空冷散熱器進出口溫度都是不作測量的?？绽渖崞麟m然龐大、復(fù)雜，但是歸根結(jié)底它是一個換熱器，根據(jù)換熱器的理論、傳熱機理， 冷、熱流體進出口溫度測量是換熱器運行、調(diào)整、換熱效果評價的基礎(chǔ)，沒有這些數(shù)據(jù)，換熱器運行效果的評價只能是根據(jù)其它特征估量。雖然目前火電廠直接空冷機組經(jīng)過多年摸索積累了一套經(jīng)驗，使得生產(chǎn)管理可以正常運行。但是不能實時監(jiān)測空冷平臺的溫度場變化，則不能及時做好空冷散熱器的防凍、空冷散熱器表面積灰監(jiān)測和提高機組的迎峰度夏能力、解決大風(fēng)影響及熱風(fēng)回流導(dǎo)致機組跳間問題等。這些問題不能妥善解決，必將會嚴重影響空冷系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性。所以對空冷散熱器進出口溫度實施監(jiān)測是非常必要的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種利用現(xiàn)場總線技術(shù)FCS防止空冷散熱器逆流管束凍結(jié)、及時監(jiān)測空冷散熱器表面積灰程度和實時判斷熱風(fēng)回流，從而提高機組運行的安全性和經(jīng)濟性的直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型的目的由如下技術(shù)方案實施，一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其包括總線式溫度傳感器、總線電纜和總線控制器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口設(shè)有一個所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口處的所述總線式溫度傳感器通過一根所述總線電纜與所述總線控制器連接，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過另外至少一根所述總線電纜與所述總線控制器連接。即所述總線式溫度傳感器分別測量空冷散熱器每個空冷散熱器單元進出、口空氣溫度，然后通過所述總線電纜將溫度數(shù)據(jù)上傳至所述總線控制器，由各個空冷散熱器單元進、出口空氣實時溫度組成直接空冷平臺溫度場，通過所述總線控制器軟件對溫度場數(shù)據(jù)進行分析、處理。所述總線式溫度傳感器采用標準的現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，專用于室外空氣溫度測量的傳感器。所述總線電纜采用屏蔽雙絞線銅芯電纜或者采用光纖。[0008]所述光纖采用多模光纖或單模光纖。所述總線控制器為直接空冷控制系統(tǒng)DCS的DPU，內(nèi)置總線協(xié)議芯片或外加總線協(xié)議通訊模塊。當總線式溫度傳感器與總線控制器的總線協(xié)議不同時，連接所述總線式溫度傳感器和所述總線控制器的所述總線電纜上還設(shè)有協(xié)議轉(zhuǎn)換器。本實用新型的優(yōu)點在于1、利用測得的空冷平臺溫度場數(shù)據(jù)計算出空冷機組或空冷散熱器單元的最佳溫升值和真空值，為運行調(diào)整提供依據(jù)，實現(xiàn)空冷風(fēng)機節(jié)能運行；2、利用空冷平臺溫度場數(shù)據(jù)計算出空冷機組或局部空冷散熱器單元的端差值，根據(jù)每個單元端差值變化情況判斷空冷散熱器的積灰嚴重程度，制定最優(yōu)化的清洗方案；3、通過空冷平臺溫度場數(shù)據(jù)可判斷是否發(fā)生了熱風(fēng)回流及其熱風(fēng)回流率大小，及時掌握流場變化。特別是熱風(fēng)回流率的計算能提前定量地反應(yīng)熱風(fēng)回流發(fā)生的嚴重程度，在DCS上報警，及時提醒運行人員在影響到汽輪機運行之前及時做出反應(yīng)，提前干預(yù)，進行預(yù)知性調(diào)節(jié)，避免停機、 停爐或甩負荷等安全事故的發(fā)生；4、北方地區(qū)冬季寒冷，運行中容易造成個別空冷散熱器局部結(jié)冰。根據(jù)空冷平臺溫度場的實時數(shù)據(jù)可提前預(yù)測哪組空冷散熱器存在凍結(jié)的可能， 以采取相應(yīng)的防凍控制調(diào)節(jié)措施，如空冷風(fēng)機停運，逆流風(fēng)機倒轉(zhuǎn)等；5、直接空冷自控系統(tǒng)中背壓的設(shè)定值通常是由機組的負荷和環(huán)境溫度決定的。但常規(guī)DCS中背壓的設(shè)定值不能充分反應(yīng)空冷平臺溫度場變化對機組背壓的影響，根據(jù)空冷平臺溫度場的實時數(shù)據(jù)可以優(yōu)化DCS控制系統(tǒng)的背壓設(shè)定值；6、根據(jù)每組空冷散熱器單元的進出口溫度變化趨勢調(diào)節(jié)對應(yīng)變頻風(fēng)機轉(zhuǎn)速；以更好地滿足背壓設(shè)定值；7、冬季正常運行時，在逆流空冷散熱器管束內(nèi)的上端可能會結(jié)霜(水蒸汽變成固態(tài)時形成的松散冰顆粒)，這是由于該部位有不可凝物存在而出現(xiàn)過冷現(xiàn)象。如果這種狀況持續(xù)一段時間，可能導(dǎo)致逆流空冷散熱器管束內(nèi)的上端逐漸堵塞，妨礙不可凝物的抽出。利用空冷平臺溫度場的實時數(shù)據(jù)優(yōu)化逆流空冷散熱器管束的回暖程序，以防止不可凝物的出現(xiàn)，防止空冷散熱器管束凍結(jié)。

圖1為總線式溫度傳感器采用PR0FIBUS-DP總線技術(shù)的300MW直接空冷機組中一列空冷散熱器的直接空冷溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。圖2為總線式溫度傳感器采用PR0FIBUS-PA總線技術(shù)的300MW直接空冷機組中一列空冷散熱器的直接空冷溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)示意圖?？绽渖崞鲉卧?，空冷散熱器2，空冷散熱器單元出口 3，空冷散熱器單元進口 4， 總線式溫度傳感器5，總線電纜6，DCS總線控制器7，DPWPA鏈接器8。
具體實施方式
實施例1 以300MW直接空冷機組為例說明直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)的具體布置方案。每臺300MW直接空冷機組共6列空冷散熱器2，每列空冷散熱器2共5個空冷散熱器單元1。一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其包括總線式溫度傳感器5、總線電纜6 和DCS總線控制器7，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元進口 4設(shè)有1個總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3左側(cè)設(shè)有1個總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3右側(cè)設(shè)有1個總線式溫度傳感器 5，其中，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元進口 4處的總線式溫度傳感器5通過一根進口處總線電纜6與DCS總線控制器7連接，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3右側(cè)的總線式溫度傳感器5通過一根出口右側(cè)總線電纜6與DCS總線控制器7 連接，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3左側(cè)的總線式溫度傳感器5通過一根出口左側(cè)總線電纜6與DCS總線控制器7連接。這樣，每列空冷散熱器2需要三根總線電纜6，1臺300麗直接空冷機組共需要十八根總線電纜6。每個空冷散熱器單元進口及出口左右側(cè)的總線式溫度傳感器5分別測量每個空冷散熱器單元進、出口空氣溫度，然后通過總線電纜6將溫度數(shù)據(jù)上傳至DCS總線控制器7， 由各個空冷散熱器單元進、出口空氣實時溫度組成直接空冷平臺溫度場，通過DCS總線控制器軟件對溫度場數(shù)據(jù)進行分析、處理。總線式溫度傳感器5采用標準的現(xiàn)場總線通訊協(xié)議-PR0FIBUS-DP總線技術(shù)。DCS總線控制器7為直接空冷控制系統(tǒng)DCS的DPU，內(nèi)置總線協(xié)議芯片，采用 PR0FIBUS-DP總線技術(shù)?？偩€式溫度傳感器5與DCS總線控制器7的總線協(xié)議相同，總線電纜6直接連接到DCS總線控制器7上。實施例2 以300MW直接空冷機組為例說明直接空冷溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)的具體布置方案。每臺300MW直接空冷機組共6列空冷散熱器2，每列空冷散熱器2共5個空冷散熱器單元1。一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其包括總線式溫度傳感器5、總線電纜6 和DCS總線控制器7，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元進口 4設(shè)有1個總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3右側(cè)設(shè)有1個總線式溫度傳感器5，其中，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元進口 4處的總線式溫度傳感器5 通過一根進口處總線電纜6與DCS總線控制器7連接，在每列空冷散熱器2的每個空冷散熱器單元出口 3右側(cè)的總線式溫度傳感器5通過一根出口右側(cè)總線電纜6與DCS總線控制器7連接，進口處總線電纜6和出口右側(cè)總線電纜6上設(shè)有DP\\PA鏈接器10。這樣，每列空冷散熱器2需要兩根總線電纜6，1臺300麗直接空冷機組共需要十二根總線電纜6，六個DP\\PA鏈接器10。每個空冷散熱器單元進口及出口右側(cè)的總線式溫度傳感器5分別測量每個空冷散熱器單元進、出口空氣溫度，然后通過總線電纜6將溫度數(shù)據(jù)上傳至DCS總線控制器7，由各個空冷散熱器單元進、出口空氣實時溫度組成直接空冷平臺溫度場，通過DCS總線控制器軟件對溫度場數(shù)據(jù)進行分析、處理?？偩€式溫度傳感器5采用PR0FIBUS-PA總線技術(shù)，通過DP\\PA鏈接器10轉(zhuǎn)換成 PR0FIBUS-DP總線技術(shù)，然后采用總線電纜6將數(shù)據(jù)上傳至DCS總線控制器7。DCS總線控制器7為直接空冷控制系統(tǒng)DCS的DPU，內(nèi)置總線協(xié)議芯片，采用 PR0FIBUS-DP總線技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，其包括總線式溫度傳感器、 總線電纜和總線控制器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口設(shè)有一個所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口處的所述總線式溫度傳感器通過一根所述總線電纜與所述總線控制器連接，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過另外至少一根所述總線電纜與所述總線控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述總線式溫度傳感器采用標準的現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，專用于室外空氣溫度測量的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述總線電纜采用屏蔽雙絞線銅芯電纜或者采用光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖采用多模光纖或單模光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述總線控制器為直接空冷控制系統(tǒng)DCS的DPU，內(nèi)置總線協(xié)議芯片或外加總線協(xié)議通訊模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意所述的一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，當總線式溫度傳感器與總線控制器的總線協(xié)議不同時，連接所述總線式溫度傳感器和所述總線控制器的所述總線電纜上還設(shè)有協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
專利摘要一種直接空冷平臺溫度場在線監(jiān)控系統(tǒng)，其包括總線式溫度傳感器、總線電纜和總線控制器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口設(shè)有一個所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個空冷散熱器單元進口處的所述總線式溫度傳感器通過一根所述總線電纜與所述總線控制器連接，在空冷散熱器每個空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過另外至少一根所述總線電纜與所述總線控制器連接。優(yōu)點在于，能及時判斷空冷散熱器的積灰嚴重程度，制定最優(yōu)化的清洗方案，提前監(jiān)測熱風(fēng)回流的發(fā)生并計算回流率的大小提高空冷運行的經(jīng)濟性和安全性。
文檔編號F28F27/00GK202092508SQ20112019190
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者劉豐, 國建剛, 楊大為, 田振宇, 賈杰, 趙春玉 申請人:內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院