專利名稱：直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(tái)的在線監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)火電廠直接空冷機(jī)組在北方得到大量應(yīng)用，單機(jī)容量也從幾萬(wàn)千瓦發(fā)展到六十萬(wàn)千瓦，甚至一百萬(wàn)千瓦，工程實(shí)踐中積累了寶貴的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，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(jī)組的運(yùn)行情況來(lái)看，直接空冷系統(tǒng)的運(yùn)行控制還有許多突出的技術(shù)問(wèn)題亟待解決。直接空冷發(fā)電廠的空冷散熱器進(jìn)出口溫度都是不作測(cè)量的?？绽渖崞麟m然龐大、復(fù)雜，但是歸根結(jié)底它是一個(gè)換熱器，根據(jù)換熱器的理論、傳熱機(jī)理， 冷、熱流體進(jìn)出口溫度測(cè)量是換熱器運(yùn)行、調(diào)整、換熱效果評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，沒(méi)有這些數(shù)據(jù)，換熱器運(yùn)行效果的評(píng)價(jià)只能是根據(jù)其它特征估量。雖然目前火電廠直接空冷機(jī)組經(jīng)過(guò)多年摸索積累了一套經(jīng)驗(yàn)，使得生產(chǎn)管理可以正常運(yùn)行。但是不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空冷平臺(tái)的溫度場(chǎng)變化，則不能及時(shí)做好空冷散熱器的防凍、空冷散熱器表面積灰監(jiān)測(cè)和提高機(jī)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(jī)組跳間問(wèn)題等。這些問(wèn)題不能妥善解決，必將會(huì)嚴(yán)重影響空冷系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。所以對(duì)空冷散熱器進(jìn)出口溫度實(shí)施監(jiān)測(cè)是非常必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)FCS防止空冷散熱器逆流管束凍結(jié)、及時(shí)監(jiān)測(cè)空冷散熱器表面積灰程度和實(shí)時(shí)判斷熱風(fēng)回流，從而提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性的直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的由如下技術(shù)方案實(shí)施，一種直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口設(shè)有一個(gè)所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個(gè)所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(cè)量空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)出、口空氣溫度，然后通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)、出口空氣實(shí)時(shí)溫度組成直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)，通過(guò)所述總線控制器軟件對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。所述總線式溫度傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議，專用于室外空氣溫度測(cè)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(dāng)總線式溫度傳感器與總線控制器的總線協(xié)議不同時(shí)，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(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、利用測(cè)得的空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算出空冷機(jī)組或空冷散熱器單元的最佳溫升值和真空值，為運(yùn)行調(diào)整提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)空冷風(fēng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行；2、利用空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算出空冷機(jī)組或局部空冷散熱器單元的端差值，根據(jù)每個(gè)單元端差值變化情況判斷空冷散熱器的積灰嚴(yán)重程度，制定最優(yōu)化的清洗方案；3、通過(guò)空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)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(shí)掌握流場(chǎng)變化。特別是熱風(fēng)回流率的計(jì)算能提前定量地反應(yīng)熱風(fēng)回流發(fā)生的嚴(yán)重程度，在DCS上報(bào)警，及時(shí)提醒運(yùn)行人員在影響到汽輪機(jī)運(yùn)行之前及時(shí)做出反應(yīng)，提前干預(yù)，進(jìn)行預(yù)知性調(diào)節(jié)，避免停機(jī)、 停爐或甩負(fù)荷等安全事故的發(fā)生；4、北方地區(qū)冬季寒冷，運(yùn)行中容易造成個(gè)別空冷散熱器局部結(jié)冰。根據(jù)空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可提前預(yù)測(cè)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(jī)停運(yùn)，逆流風(fēng)機(jī)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(jī)組的負(fù)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(tái)溫度場(chǎng)變化對(duì)機(jī)組背壓的影響，根據(jù)空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)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(jìn)出口溫度變化趨勢(shì)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)變頻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；以更好地滿足背壓設(shè)定值；7、冬季正常運(yùn)行時(shí)，在逆流空冷散熱器管束內(nèi)的上端可能會(huì)結(jié)霜(水蒸汽變成固態(tài)時(shí)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(guò)冷現(xiàn)象。如果這種狀況持續(xù)一段時(shí)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(tái)溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)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(jī)組中一列空冷散熱器的直接空冷溫度場(chǎng)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(jī)組中一列空冷散熱器的直接空冷溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。空冷散熱器單元1，空冷散熱器2，空冷散熱器單元出口 3，空冷散熱器單元進(jìn)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(shí)施方式
實(shí)施例1 以300MW直接空冷機(jī)組為例說(shuō)明直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)的具體布置方案。每臺(tái)300MW直接空冷機(jī)組共6列空冷散熱器2，每列空冷散熱器2共5個(gè)空冷散熱器單元1。一種直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口 4設(shè)有1個(gè)總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個(gè)空冷散熱器單元出口 3左側(cè)設(shè)有1個(gè)總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個(gè)空冷散熱器單元出口 3右側(cè)設(shè)有1個(gè)總線式溫度傳感器 5，其中，在每列空冷散熱器2的每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口 4處的總線式溫度傳感器5通過(guò)一根進(jìn)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(gè)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(guò)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(gè)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(guò)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(tái)300麗直接空冷機(jī)組共需要十八根總線電纜6。每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口及出口左右側(cè)的總線式溫度傳感器5分別測(cè)量每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)、出口空氣溫度，然后通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)、出口空氣實(shí)時(shí)溫度組成直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)，通過(guò)DCS總線控制器軟件對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理?？偩€式溫度傳感器5采用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)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(shí)施例2 以300MW直接空冷機(jī)組為例說(shuō)明直接空冷溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)的具體布置方案。每臺(tái)300MW直接空冷機(jī)組共6列空冷散熱器2，每列空冷散熱器2共5個(gè)空冷散熱器單元1。一種直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口 4設(shè)有1個(gè)總線式溫度傳感器5，在每列空冷散熱器2的每個(gè)空冷散熱器單元出口 3右側(cè)設(shè)有1個(gè)總線式溫度傳感器5，其中，在每列空冷散熱器2的每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口 4處的總線式溫度傳感器5 通過(guò)一根進(jìn)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(gè)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(guò)一根出口右側(cè)總線電纜6與DCS總線控制器7連接，進(jìn)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(tái)300麗直接空冷機(jī)組共需要十二根總線電纜6，六個(gè)DP\\PA鏈接器10。每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口及出口右側(cè)的總線式溫度傳感器5分別測(cè)量每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)、出口空氣溫度，然后通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)、出口空氣實(shí)時(shí)溫度組成直接空冷平臺(tái)溫度場(chǎng)，通過(guò)DCS總線控制器軟件對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理?？偩€式溫度傳感器5采用PR0FIBUS-PA總線技術(shù)，通過(guò)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(tái)溫度場(chǎng)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口設(shè)有一個(gè)所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個(gè)所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(tái)溫度場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議，專用于室外空氣溫度測(cè)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(tái)溫度場(chǎng)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(tái)溫度場(chǎng)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(tái)溫度場(chǎng)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(tái)溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)總線式溫度傳感器與總線控制器的總線協(xié)議不同時(shí)，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(tái)溫度場(chǎng)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(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口設(shè)有一個(gè)所述總線式溫度傳感器，在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元出口處設(shè)有至少一個(gè)所述總線式溫度傳感器，其中在空冷散熱器每個(gè)空冷散熱器單元進(jìn)口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(gè)空冷散熱器單元出口處的所述總線式溫度傳感器通過(guò)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(diǎn)在于，能及時(shí)判斷空冷散熱器的積灰嚴(yán)重程度，制定最優(yōu)化的清洗方案，提前監(jiān)測(cè)熱風(fēng)回流的發(fā)生并計(jì)算回流率的大小提高空冷運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
文檔編號(hào)F28F27/00GK202092508SQ20112019190
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)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(guó)建剛, 楊大為, 田振宇, 賈杰, 趙春玉 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院