一種直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，采用L型分支溫度監測線纜和水平溫度監測線纜的組合布置方式，包括多條監測線纜、多個采集器、通訊線纜和主控機，其中，所述多條監測線纜中的一條或多條監測線纜分別與所述多個采集器中的一個采集器電連接，多個所述采集器分別通過所述通訊線纜與所述主控機電連接；并且其中，所述多條監測線纜包括多條第一監測線纜和多條第二監測線纜，所述多條第一監測線纜中的至少一條所述第一監測線纜上設置有所述多條第二監測線纜中的至少一條所述第二監測線纜，所述多條第一監測線纜均水平設置，所述多條第二監測線纜均呈L型分布。
【專利說明】
一種直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及空冷系統溫度監測技術領域，尤其涉及直接空冷凝汽器溫度場在線監測技術領域。
【背景技術】
[0002]現有技術下的冷卻系統主要有兩種:濕冷系統和空冷系統，濕冷系統即水冷卻系統，需要大量的冷卻水；而空冷系統即空氣冷卻系統，空冷系統的冷卻能力雖小于濕冷系統，但是空冷系統比濕冷系統節約水資源90%以上。在我國的華北、東北、西北地區煤炭資源豐富，但水資源十分匱乏，空冷系統尤其適用于這里的火力發電機組。
[0003]汽輪機低壓缸的乏汽通過排汽管道被引到汽輪機房外空冷平臺上的直接空冷凝汽器處，然后通過帶有翅片的換熱管束與軸流風機送來的冷空氣進行熱交換，使換熱管束內的蒸汽凝結成水進入集水管，再通過凝結水栗返回鍋爐供水系統。
[0004]空冷凝汽器在冬季運行時，由于散熱面積較大，同時換熱初始溫差也很大，換熱管束的散熱能力比夏季明顯增強，極易出現因過冷產生冰凍現象。特別是隨著負荷和環境溫度降低，換熱管束內部的蒸汽分布開始呈不均勻狀態，也造成換熱管束的溫度分布不均勻，如果凝結水過冷，極容易發生凍結。目前火電廠使用的解決方案包括:I)派人進行人工巡檢，但是其工作環境惡劣，勞動強度大，效率低下，而且人工巡檢不能到實時監控，無法及時根據現場情況進行實時調整;2)提高機組的運行背壓，使機組呈高背壓運行態，通過增加空冷凝汽器的進汽量來提高換熱管束的防凍能力，但是這樣會直接造成直接空冷凝汽器的性能低下，進而造成整個空冷系統的冷卻效果下降，發電機組出力和風機耗能增加、煤耗增加，從而導致機組的運行經濟性和安全性明顯降低。
【實用新型內容】
[0005]針對上述問題，本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題中的任何一個的溫度場在線監測系統。具體地，本實用新型提供能夠實時監測直接空冷凝汽器換熱管束的溫度狀況的在線監測系統。
[0006]本實用新型提供了一種直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，所述直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統包括多條監測線纜、多個采集器、通訊線纜和主控機，其中，所述多條監測線纜中的一條或多條監測線纜分別與所述多個采集器中的一個采集器電連接，多個所述采集器分別通過所述通訊線纜與所述主控機電連接;并且其中，所述多條監測線纜包括多條第一監測線纜和多條第二監測線纜，所述多條第一監測線纜中的至少一條所述第一監測線纜上設置有所述多條第二監測線纜中的至少一條所述第二監測線纜，所述多條第一監測線纜均水平設置，所述多條第二監測線纜均呈L型分布。
[0007]其中，所述多條第二監測線纜位于直接空冷凝汽器的逆流管束的外表面。
[0008]其中，所述多條監測線纜中的每條監測線纜中均封裝有多個溫度傳感器。
[0009]其中，在直接空冷凝汽器第一側的外表面設置有兩條互相平行的所述第一監測線纜:第一條第一監測線纜和第二條第一監測線纜，在直接空冷凝汽器第二側的外表面也設置有兩條互相平行的所述第一監測線纜:第三條第一監測線纜和第四條第一監測線纜。
[0010]其中，所述第一條第一監測線纜位于所述第二條第一監測線纜的下方，其間距為2?4m，所述第一條第一監測線纜與直接空冷凝汽器第一側的外表面的底邊之間的距離為I?2m;所述第三條第一監測線纜位于所述第四條第一監測線纜的下方，其間距為2?4m，所述第三條第一監測線纜與直接空冷凝汽器第二側的外表面的底邊之間的距離為I?2m。
[0011]其中，所述第二監測線纜與所述第一監測線纜相連的一端的長度為2?4m。
[0012]其中，所述多個溫度傳感器均為數字溫度傳感器DS18B20。
[0013]其中，所述通訊線纜為RS485通訊電纜。
[0014]本實用新型提供的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統采用L型分支溫度監測線纜和水平溫度監測線纜的組合布置方式，溫度測量范圍廣，運行操作方便，有效提高工程監測效率，并且其安裝和維護簡單、易行。該監測系統采用封裝式溫度傳感器進行監測，能夠承受高壓清洗水的沖擊，檢測精度高，而且安裝維護方便，運行可靠，達到以下有益效果:
[0015](I)通過監測間接空冷凝汽器的溫度場，幫助判斷空氣側流動的不均勻性，避免機組運行背壓過高，造成風機電耗過大，影響運行安全；
[0016](2)當環境空氣溫度低于(TC時，通過監測換熱管束外側管壁溫度，判斷換熱管束內部的散熱狀態，可以幫助判斷換熱管束內是否結冰；
[0017](3)結合機組背壓、凝結水溫度等數據，對散熱器管束出口的熱空氣最低溫度作出規定，并與凝結水溫度相關聯，可實現空冷系統防凍預警，在換熱管束凍結前采取相應的防護措施；
[0018](4)該溫度場在線監測系統能夠有效解決冬季運行人員巡檢工作量，實時、直觀地為運行人員提供準確的數據，以供作出運行情況的判斷，并及時采取相應的措施；
[0019](5)該溫度場在線監測系統在夏季可以指導運行人員優化運行，判斷管束外壁的積灰程度，適時沖洗，實現節能、節水。
[0020]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本實用新型的其他特性特征和優點將變得清晰。
【附圖說明】
[0021]并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1示例性地示出了本實用新型的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0024]本實用新型公開了一種在A型直接空冷凝汽器上實施的溫度場在線監測系統，通過在直接空冷凝汽器的外側設置溫度監測線纜實現溫度場的在線監控，并且在逆流管束的外表面加設L型分支監測線纜，用以重點監測易發生凍結的逆流管束的外壁溫度，避免由于內部介質溫度過低致使管束凍結，并導致的設備運行障礙。
[0025]下面結合附圖，對根據本實用新型所提供的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統進行詳細描述。
[0026]圖1示出了根據本實用新型的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統的一種實施例的結構示意圖。參照圖1所示，該直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統包括多條監測線纜1、多個采集器2、通訊線纜3和主控機4，其中，多條監測線纜I中的一條或多條監測線纜I分別與多個采集器2中的一個采集器2電連接，多個采集器2分別通過通訊線纜3與主控機4電連接。多條監測線纜I所監測到的數據通過多個采集器2和通訊線纜3傳輸至主控機4后，經由數據分析和處理軟件進行分析處理，并通過曲線或者圖表的形式顯示出來，以供運行人員直觀觀察和判斷。
[0027]其中，多條監測線纜I包括多條第一監測線纜11和多條第二監測線纜12，多條第一監測線纜I中的至少一條第一監測線纜11上設置有多條第二監測線纜12中的至少一條第二監測線纜12，多條第一監測線纜11均水平設置，多條第二監測線纜12均呈L型分布。
[0028]具體地，多條第一監測線纜11可以遍布直接空冷凝汽器5的外表面，用以監測直接空冷凝汽器5的整體溫度變化;多條第二監測線纜12則位于直接空冷凝汽器5的逆流管束51的外表面，用于重點監測逆流管束51的外壁溫度。
[0029]根據本實用新型的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，多條監測線纜I中的每條監測線纜I中均封裝有多個溫度傳感器10。將溫度傳感器10封裝在監測線纜I中，實現封裝測量，并且能夠承受高壓清洗水的沖擊，安裝與維護方便，運行可靠。多個溫度傳感器10分組封裝，每組對應一個采集器2進行連接，其監測到的數據分組傳輸至主控機4進行處理。
[0030]—般情況下，直接空冷凝汽器的順流管束的溫度分布是自上而下溫度逐漸降低，而逆流管束的溫度分布正好相反，自上而下是溫度逐漸升高；而且逆流管束在低溫環境下運行時極易發生凍結，因此，溫度監測點的分布直接影響空冷凝汽器的溫度場監測準確度。
[0031]如圖1所示，在本實施例中，直接空冷凝汽器5第一側501的外表面設置有兩條互相平行的第一監測線纜11:第一條第一監測線纜111和第二條第一監測線纜112;在直接空冷凝汽器5第二側的外表面也設置有兩條互相平行的第一監測線纜11:第三條第一監測線纜113和第四條第一監測線纜114;第一條第一監測線纜111、第二條第一監測線纜112、第三條第一監測線纜113和第四條第一監測線纜114均位于直接空冷凝汽器5的側面的下部，重點監測順流管束的低溫區的溫度變化。
[0032]其中，第一條第一監測線纜111位于第二條第一監測線纜112的下方，其間距為2?4m，第一條第一監測線纜111與直接空冷凝汽器5第一側501的外表面的底邊之間的距離為I?2m;第三條第一監測線纜113位于第四條第一監測線纜114的下方，其間距為2?4m，第三條第一監測線纜113與直接空冷凝汽器5第二側502的外表面的底邊之間的距離為I?2m。
[0033]在實際布置過程中，根據直接空冷凝汽器5的大小以及實際需要，可以設置更多條的第一監測線纜11，并且相鄰第一監測線纜11之間的垂直距離可以根據實際情況的不同而不同，例如，可以設置為更小的間距，如1.Sm。
[0034]另外，根據本實用新型的溫度場在線監測系統，在順流管束與逆流管束51的交界處，設置呈L型分布的第二監測線纜12。第二監測線纜12經過一次L型的折彎布置，可以從順流管束與逆流管束51的交界處到達逆流管束51的中上部，即逆流管束51的低溫區，實現逆流管束51的低溫區的實時溫度監測。
[0035]在本實施例中，每個逆流管束51上只設置了一條L型的第二監測線纜12，還可以根據實際情況的不同而設置多條第二監測線纜12對逆流管束51或者其他重點部位的溫度進行重點監測，并且第二監測線纜12的排布方式還可以是Z型、H型、工字型等其它形式，主要以實現重點部位重點監測為目的，確保直接空冷凝汽器5在冬季低溫環境下運行不凍結，保障空冷機組的安全運行。
[0036]具體地，第二監測線纜12與第一監測線纜11相連的一端的長度可以為2?4m，以便第二監測線纜12能夠到達逆流管束51的低溫區，特殊情況下也可以為其他長度來滿足對逆流管束51的低溫區溫度的準確監測，例如，還可以設置為5?6m。另外，L型的第二監測線纜12與第一監測線纜11相平行的一端的長度通常與逆流管束51的排布寬度相適應，進而根據實際情況進行選擇設置，以進一步地完整監測逆流管束51的低溫區溫度變化。
[0037]本實用新型利用封裝式溫度傳感器實時測量直接空冷凝汽器5的易凍結部位的外壁溫度，能夠對空冷凝汽器逆流和順流管束及每列端部容易凍結的部位進行重點監測，發揮最大的防凍效果。同時，提供空冷凝汽器換熱能力評價、熱風回流狀況評估、空冷凝汽器積灰厚度評估，及時為運行調整以及冬季防凍措施的制定提供可靠的理論參考依據。本實用新型的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，密封性能好，能夠承受高壓清洗水的沖擊，測量精度高，而且安裝與維護方便、運行可靠。
[0038]需要指出的是，綜合傳感器的成本、測量精度、可替代性等因素考慮，本實用新型的監測系統中的溫度傳感器10采用單總線式數字溫度傳感器，例如，多個溫度傳感器10可以均選擇為數字溫度傳感器DS18B20。
[0039]示例性地，通訊線纜3可以選擇為RS485通訊電纜。
[0040]上面描述的內容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本實用新型的保護范圍之內。
[0041]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0042]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統包括多條監測線纜(I)、多個采集器(2)、通訊線纜(3)和主控機(4)，其中，所述多條監測線纜(I)中的一條或多條監測線纜(I)分別與所述多個采集器(2)中的一個采集器(2)電連接，多個所述采集器(2)分別通過所述通訊線纜(3)與所述主控機(4)電連接； 并且其中，所述多條監測線纜(I)包括多條第一監測線纜(11)和多條第二監測線纜(12)，所述多條第一監測線纜(I)中的至少一條所述第一監測線纜(11)上設置有所述多條第二監測線纜(12)中的至少一條所述第二監測線纜(12)，所述多條第一監測線纜(11)均水平設置，所述多條第二監測線纜(12)均呈L型分布。2.如權利要求1所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述多條第二監測線纜(12)位于直接空冷凝汽器(5)的逆流管束(51)的外表面。3.如權利要求1所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述多條監測線纜(I)中的每條監測線纜(I)中均封裝有多個溫度傳感器(10)。4.如權利要求1所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，在直接空冷凝汽器(5)第一側(501)的外表面設置有兩條互相平行的所述第一監測線纜(11):第一條第一監測線纜(111)和第二條第一監測線纜(112)，在直接空冷凝汽器(5)第二側的外表面也設置有兩條互相平行的所述第一監測線纜(11):第三條第一監測線纜(113)和第四條第一監測線纜(114)。5.如權利要求4所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述第一條第一監測線纜(111)位于所述第二條第一監測線纜(112)的下方，其間距為2?4m，所述第一條第一監測線纜(111)與直接空冷凝汽器(5)第一側(501)的外表面的底邊之間的距離為I?2m;所述第三條第一監測線纜(113)位于所述第四條第一監測線纜(114)的下方，其間距為2?4m，所述第三條第一監測線纜(113)與直接空冷凝汽器(5)第二側(502)的外表面的底邊之間的距離為I?2m。6.如權利要求1或2所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述第二監測線纜(12)與所述第一監測線纜(11)相連的一端的長度為2?4m。7.如權利要求3所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述多個溫度傳感器(I O)均為數字溫度傳感器DSl 8B20。8.如權利要求1所述的直接空冷凝汽器溫度場在線監測系統，其特征在于，所述通訊線纜(3)為RS485通訊電纜。
【文檔編號】G01K7/00GK205538005SQ201620190706
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】賈曄
【申請人】華電智遠（北京）能源技術有限公司