發電廠空冷島溫度場在線監測系統/空冷島溫度場監控

一、發電廠空冷島溫度場在線監測系統/空冷島溫度場監控的作用

1、實現防凍預警

l 空冷系統冬季防凍是空冷機組冬季運行的一個很重要的問題，空冷管束內結冰，不但容易凍壞空冷翅片管，造成泄漏，更嚴重的是危及汽輪機的安全運行。

l 空冷系統容易產生結冰的部位是順流換熱管束的下部和逆流換熱管束的上部。特別是三排管繞片管束，更容易出現凍結現象。

l 造成空冷散熱器結冰的主要原因是，進入空冷系統蒸汽流量太小，散熱負荷太低，即使風機全部停運采用自然通風的方式，也不能避免局部出現低溫。

l 造成空冷散熱器結冰的另一個原因是，自然通風的方式下，很容易造成空冷島空氣的流動不均勻，因此局部過冷就會造成管束局部結冰。

l 利用空冷系統溫度場監測裝置，通過監測全空冷島的溫度場，幫助判斷空氣側流動的不均勻性，造成局部過冷的情況。

l 通過監測溫度場，幫助判斷蒸汽側在小流量情況下流量分配不均造成局部過冷的情況。

l 當環境空氣溫度低于0℃后，通過監測散熱管束出口空氣溫度，間接判斷管束內部的散熱狀態，可以達到幫助判斷管束內是否結冰的可能性。

l 結合背壓、凝結水溫度、過冷度等數據，對散熱器管束出口熱空氣的低溫度作出規定，并與凝結水溫度作關聯，可以實現空冷系統防凍預警，在空冷管束凍結前采取相應的防凍措施。

2、監測熱風回流現象

l空冷島受自然風影響流場容易發生混亂，經空冷系統加熱過的空氣又回到空冷系統入口被空冷風機重新吸入，發生熱風回流現象。

l通過監測空冷散熱器入口空氣溫度，可以幫助判斷發生熱回流的程度，并計算熱回流率。

l通過監測空冷溫度場判斷熱回流現象發生時，在熱回流影響到汽輪機之前操作人員及時做出反應，進行預知性調節，避免停機、停爐或甩負荷。

3、監測空冷散熱管束積灰污染情況，指導清洗操作

l空冷散熱器容易積灰，影響換熱效果。空冷系統夏季對積灰污染等影響非常敏感，通過溫度場監測制定合理的高壓沖洗方案，評價沖洗效果，評價散熱器局部和整體潔凈程度。

4、優化空冷運行

l空冷凝汽器和濕冷凝汽器一樣，也存在端差、空氣溫升等評價空冷凝汽器運行的小指標。但是由于測量的困難，當前不對空冷凝汽器端差進行考核，這是目前空冷系統運行管理的一個盲點，不利于節能。利用空冷溫度場監測裝置，可以彌補這一缺陷。

l空冷系統龐大，空氣流動場和蒸汽側流量分配都容易造成不均勻，通過監測空冷系統溫度場，為運行人員調節提供必要的依據，可以在保證機組安全運行的前提下，大限度地降低背壓，提高真空，實現節能降耗，優化空冷運行的目的。

二、方案、配置與性能

1、空冷島溫度場組網方案

     在整個空冷溫度場在線監控系統中，現場測點的布置是個關鍵性問題。我們既要考慮測點分布的覆蓋面，又要考慮測點分布的安全性，同時也要考慮施工的便利。測點覆蓋面不廣，無法檢測漏點，整個測溫系統的價值無從考慮；同一個側面逆流部分比較容易受凍，逆流部分測點的要相對集中。一根測溫電纜上測點太集中，一旦有故障，系統安全無法保障。測點分布不合理，施工也會帶來不便。

2、設備技術參數

a. 總線傳感器電纜技術指標:

長度：可定制

溫度傳感器數：1-30個/根

溫度傳感器分布：每個溫度傳感器平均分布于電纜上，總線長度可達100米左右.

通信接口：內部總線

通訊總線長度：長可達100米

防護等級：IP67

工作溫度：-50～+100℃

b. 溫度采集器技術指標:

溫度測量范圍：-50～+100℃

溫度分辨率：0.1℃

通信接口：RS-485（冗余）

工作電壓：9-36VDC

通信距離：1.2 km

功率消耗：< 1W

工作溫度：-40～85℃

工作濕度：35～85%（不結露）

防護等級：可達IP66

C. 保護箱技術指標：

外殼：不銹鋼

防護等級：IP66

3.系統的安裝及與軟件通訊

    系統的安裝包括采集器、通訊線、電源線、主機、電源等。空冷島上需提供220V電源，經轉換模塊轉換成安全電源向采集器供電。主控計算機可以安放在電子間，所有溫度數據可以通過 RS485接口，MODBUS RTU的通訊方式送入到軟件中。監測軟件能顯示并存儲數據，顯示歷史趨勢，還能滿足許多用戶特定的需求。