空冷設(shè)備溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)

一核心技術體系、項(xiàng)目背景

隨著我國(guó)用需求大幅度增長(zhǎng)的需要，近年建設(shè)了許多大型火力發(fā)廠持續發展，并且采用了高參數(shù)大容量的機(jī)組必然趨勢。為了應(yīng)對(duì)北方嚴(yán)重缺水的局面，許多大機(jī)組都采用了直接空氣冷卻的凝汽器擴大，我們通常簡(jiǎn)稱為“空冷凝汽器”多樣性“l揮效力？绽淠鞯倪\(yùn)行與濕冷塔的濕冷系統(tǒng)相比有很大的不同，在經(jīng)濟(jì)性明顯、安全性方面都有特別的要求安全鏈，并且對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行也造成很大的影響。因此創新為先，能夠?qū)χ苯涌绽湎到y(tǒng)進(jìn)行大面積溫度場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)真正做到，能夠很好的分析空冷系統(tǒng)的特性以及對(duì)汽輪機(jī)的影響，是保證機(jī)組穩(wěn)定持續向好、經(jīng)濟(jì)關規定、安全運(yùn)行的有效的輔助手段。

空冷系統(tǒng)分類

直接空冷系統(tǒng)（系統(tǒng)亦稱為ACC系統(tǒng)）和間接空冷系統(tǒng)兩個角度入手。間接空冷系統(tǒng)指混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)（海勒式間接空冷系統(tǒng)）和具有表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng)（哈蒙式間接空冷系統(tǒng)）及其它建強保護。

1、直接空冷系統(tǒng)（系統(tǒng)亦稱為ACC系統(tǒng)）——系利用機(jī)械通風(fēng)使汽輪機(jī)排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝結(jié)生產效率，一般由大管徑排汽管道使命責任、空冷凝汽器、軸流冷卻風(fēng)機(jī)和凝結(jié)水泵等組成使用；

2合規意識、帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)——亦稱哈蒙系統(tǒng)，由表面式凝汽器有效性、空冷散熱器創新內容、循環(huán)水泵以及充氮保護(hù)系統(tǒng)、循環(huán)水補(bǔ)充水系統(tǒng)廣泛關註、散熱器清洗等系統(tǒng)與空冷塔構(gòu)成善於監督。該系統(tǒng)與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相仿，不同之處是用空冷塔代替濕冷塔就能壓製，用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)更合理，循環(huán)水采用除鹽水。

空冷機(jī)組容易出現(xiàn)的問(wèn)題

不論是直接空冷系統(tǒng)（系統(tǒng)亦稱為ACC系統(tǒng)）還是間接空冷系統(tǒng)更優美，在實(shí)際使用中各方面，隨著環(huán)境的變化，都會(huì)有著一些的問(wèn)題成效與經驗，大概歸結(jié)有如下幾點(diǎn)

1 適應性、空冷凝汽器的防凍

2 、大風(fēng)影響

3 稍有不慎、熱風(fēng)再回流

4 重要作用、空冷凝汽器表面積灰

二、空冷設(shè)備溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用

1相關性、實(shí)現(xiàn)防凍預(yù)警

①空冷系統(tǒng)冬季防凍是空冷機(jī)組冬季運(yùn)行的一個(gè)很重要的問(wèn)題完成的事情，空冷管束內(nèi)結(jié)冰，不但容易凍壞空冷翅片管穩定，造成泄漏改造層面，更嚴(yán)重的是危及汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

②空冷系統(tǒng)容易產(chǎn)生結(jié)冰的部位是順流換熱管束的下部和逆流換熱管束的上部品質。特別是三排管繞片管束利用好，更容易出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。

③造成空冷散熱器結(jié)冰的主要原因是解決問題，進(jìn)入空冷系統(tǒng)蒸汽流量太小系列，散熱負(fù)荷太低，即使風(fēng)機(jī)全部停運(yùn)采用自然通風(fēng)的方式相互配合，也不能避免局部出現(xiàn)低溫慢體驗。

④造成空冷散熱器結(jié)冰的另一個(gè)原因是，自然通風(fēng)的方式下智能化，很容易造成空冷島空氣的流動(dòng)不均勻科技實力，因此局部過(guò)冷就會(huì)造成管束局部結(jié)冰。

⑤利用空冷系統(tǒng)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置建設，通過(guò)監(jiān)測(cè)全空冷島的溫度場(chǎng)在此基礎上，幫助判斷空氣側(cè)流動(dòng)的不均勻性，造成局部過(guò)冷的情況前來體驗。

⑥通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度場(chǎng)自主研發，幫助判斷蒸汽側(cè)在小流量情況下流量分配不均造成局部過(guò)冷的情況。

⑦當(dāng)環(huán)境空氣溫度低于0℃后更加廣闊，通過(guò)監(jiān)測(cè)散熱管束出口空氣溫度損耗，間接判斷管束內(nèi)部的散熱狀態(tài)，可以達(dá)到幫助判斷管束內(nèi)是否結(jié)冰的可能性不斷發展。

⑧結(jié)合背壓積極影響、凝結(jié)水溫度、過(guò)冷度等數(shù)據(jù)緊密協作，對(duì)散熱器管束出口熱空氣的低溫度作出規(guī)定越來越重要，并與凝結(jié)水溫度作關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)空冷系統(tǒng)防凍預(yù)警發揮重要作用，在空冷管束凍結(jié)前采取相應(yīng)的防凍措施醒悟。

2、監(jiān)測(cè)熱風(fēng)回流現(xiàn)象

①空冷島受自然風(fēng)影響流場(chǎng)容易發(fā)生混亂高質量，經(jīng)空冷系統(tǒng)加熱過(guò)的空氣又回到空冷系統(tǒng)入口被空冷風(fēng)機(jī)重新吸入也逐步提升，發(fā)生熱風(fēng)回流現(xiàn)象。

②通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷散熱器入口空氣溫度註入了新的力量，可以幫助判斷發(fā)生熱回流的程度重要的作用，并計(jì)算熱回流率更多可能性。

③通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷溫度場(chǎng)判斷熱回流現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，在熱回流影響到汽輪機(jī)之前操作人員及時(shí)做出反應(yīng)反應能力，進(jìn)行預(yù)知性調(diào)節(jié)共謀發展，避免停機(jī)、停爐或甩負(fù)荷結構重塑。

3聽得懂、監(jiān)測(cè)空冷散熱管束積灰污染情況，指導(dǎo)清洗操作

空冷散熱器容易積灰高質量發展，影響換熱效果全方位。空冷系統(tǒng)夏季對(duì)積灰污染等影響非常敏感影響力範圍，通過(guò)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)制定合理的高壓沖洗方案大局，評(píng)價(jià)沖洗效果，評(píng)價(jià)散熱器局部和整體潔凈程度應用提升。

4主動性、優(yōu)化空冷運(yùn)行

①空冷凝汽器和濕冷凝汽器一樣，也存在端差發展的關鍵、空氣溫升等評(píng)價(jià)空冷凝汽器運(yùn)行的小指標(biāo)道路。但是由于測(cè)量的困難，當(dāng)前不對(duì)空冷凝汽器端差進(jìn)行考核真諦所在，這是目前空冷系統(tǒng)運(yùn)行管理的一個(gè)盲點(diǎn)指導，不利于節(jié)能。利用空冷溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置充分，可以彌補(bǔ)這一缺陷進一步完善。

②空冷系統(tǒng)龐大，空氣流動(dòng)場(chǎng)和蒸汽側(cè)流量分配都容易造成不均勻競爭力，通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷系統(tǒng)溫度場(chǎng)調整推進，為運(yùn)行人員調(diào)節(jié)提供必要的依據(jù)，可以在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下機製性梗阻，大限度降低背壓機製，提高真空，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗集成應用，優(yōu)化空冷運(yùn)行的目的探討。

三、公司簡(jiǎn)介

公司簡(jiǎn)介多年來(lái)高效流通，我公司一直從事著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)明確相關要求、遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)銷售，公司始終堅(jiān)持質(zhì)量，服務(wù)至上的企業(yè)宗旨深化涉外，把質(zhì)量信譽(yù)和客戶滿意當(dāng)作全體員工的精神追求體系。
公司主要產(chǎn)品糧情測(cè)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)開展試點、空冷塔共創輝煌、空冷島溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進一步、檔案恒溫恒濕監(jiān)控系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)強大的功能、煤堆煤層溫度測(cè)控系統(tǒng)等實際需求。

四、空冷溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

空冷島的散熱片溫度監(jiān)測(cè)由于測(cè)量組件的安裝優勢、供善謀新篇、網(wǎng)絡(luò)通信連接等難題一直困擾著眾多廠和空冷島生產(chǎn)廠家。在尋求解決方案的過(guò)程中便利性，無(wú)線測(cè)溫初被確認(rèn)為一種方案方法，但由于無(wú)線測(cè)溫的不穩(wěn)定性及供時(shí)間受限（至多半年）的致命缺陷，該方案經(jīng)過(guò)眾多專家的論證被否定了提供有力支撐。

針對(duì)這一難題切實把製度，我公司積極探索，在有線和無(wú)線之間尋求一種*平衡自行開發，開(kāi)發(fā)的溫度采集器進行部署，很好解決了空冷島溫度場(chǎng)的監(jiān)視實(shí)施方案。

溫度采集器的測(cè)溫感器采用總線方式應用情況，感器不需要現(xiàn)場(chǎng)焊接保護好，不破壞原有結(jié)構(gòu)，集成在一條總線上表現，緊貼測(cè)量面特點，解決了安裝難題。每條感器總線集成1-64個(gè)溫度感器結論，總線采用防水和諧共生、防腐設(shè)計(jì)，能抗強(qiáng)紫外線長(zhǎng)期照射智能化，安裝使用方便了解情況。溫度采集器供采用24VDC總線供方式，通信接口采用RS485總線技術研究。溫度采集器把采集到的溫度數(shù)據(jù)可以通過(guò)RS485總線輸給中繼器重要的，或直接給軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

空冷凝汽器溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置是通過(guò)特制的測(cè)溫纜在線測(cè)量每個(gè)空冷單元進(jìn)、出口空氣溫度相互融合，通過(guò)前置器首要任務、總線纜將溫度數(shù)據(jù)上至上位機(jī)，由各個(gè)空冷單元進(jìn)不同需求、出口空氣實(shí)時(shí)溫度組成整個(gè)空冷單元機(jī)組的實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)發展，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)的分析、處理總之，預(yù)防空冷散熱器被凍面向，優(yōu)化空冷機(jī)組背壓調(diào)節(jié)，判斷空冷散熱器積灰污染程度研學體驗，提前預(yù)知熱風(fēng)回流的發(fā)生并計(jì)算回流率的大小建設項目，節(jié)約運(yùn)行成本，提高空冷運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性落實落細。

1相結合、空冷溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)方案、配置與性能

①製高點項目、空冷島溫度場(chǎng)組網(wǎng)方案

空冷凝汽器溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置是通過(guò)特制的測(cè)溫纜在線測(cè)量每個(gè)空冷單元進(jìn)為產業發展、出口空氣溫度，通過(guò)前置器有所增加、總線纜將溫度數(shù)據(jù)上至上位機(jī)各項要求，由各個(gè)空冷單元進(jìn)、出口空氣實(shí)時(shí)溫度組成整個(gè)空冷單元機(jī)組的實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)越來越重要的位置，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)的分析共謀發展、處理，預(yù)防空冷散熱器被凍結構重塑，優(yōu)化空冷機(jī)組背壓調(diào)節(jié)聽得懂，判斷空冷散熱器積灰污染程度，提前預(yù)知熱風(fēng)回流的發(fā)生并計(jì)算回流率的大小高質量發展，節(jié)約運(yùn)行成本全方位，提高空冷運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

在整個(gè)空冷溫度場(chǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)中更默契了，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)的布置是個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題先進技術。我們既要考慮測(cè)點(diǎn)分布的覆蓋面，又要考慮測(cè)點(diǎn)分布的安全性不合理波動，同時(shí)也要考慮施工的便利宣講手段。測(cè)點(diǎn)覆蓋面不廣，無(wú)法檢測(cè)漏點(diǎn)積極拓展新的領域，整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)的價(jià)值無(wú)從考慮配套設備；同一個(gè)側(cè)面逆流部分比較容易受凍，逆流部分測(cè)點(diǎn)的要相對(duì)集中。一根測(cè)溫纜上測(cè)點(diǎn)太集中推進高水平，一旦有故障脫穎而出，系統(tǒng)安全無(wú)法保障。測(cè)點(diǎn)分布不合理生產創效，施工也會(huì)帶來(lái)不便結構。

a、總則

考慮到逆流管束和順流管束的流動(dòng)情況優化上下，主要在A型塔散熱器外側(cè)上能力建設、下布置溫度測(cè)點(diǎn)。溫度測(cè)點(diǎn)要有一定的密度生產體系，以保證容易結(jié)冰的區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)安全準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)目標(biāo)建立和完善。綜合其他廠發(fā)生過(guò)空冷管束結(jié)冰現(xiàn)象的事實(shí)和運(yùn)行人員的反映，空冷管束結(jié)冰往往只發(fā)生在幾個(gè)管束上參與水平，所以監(jiān)測(cè)的溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)保證一定密度，并盡量覆蓋到所有管束服務效率。

b明確相關要求、系統(tǒng)的安裝及與軟件通訊

系統(tǒng)的安裝包括采集器、通訊線統籌發展、源線深化涉外、主機(jī)、源等生產製造￠_展試點？绽鋶u上需提供220V源，經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成安全源向采集器供共同。主控計(jì)算機(jī)可以安放在子間推進一步，所有溫度數(shù)據(jù)可以通過(guò) RS485接口，MODBUS RTU的通訊方式送入到軟件中充分發揮。監(jiān)測(cè)軟件能顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)選擇適用，顯示歷史趨勢(shì)，還能滿足許多用戶特定的需求設計。下圖為軟件界面

②業務指導、設(shè)備技術(shù)參數(shù)

A. 總線感器纜技術(shù)指標(biāo):

長(zhǎng)度可定制

溫度感器數(shù)       1-64個(gè)/根

溫度感器分布    每個(gè)溫度感器平均分布于纜上，總線長(zhǎng)度可達(dá)150米左右.

通信接口           內(nèi)部總線

通訊總線長(zhǎng)度       長(zhǎng)可達(dá)100米

防護(hù)等級(jí)           IP67

工作溫度           -50～+100℃

B. 溫度采集器技術(shù)指標(biāo):

溫度測(cè)量范圍          -50～+100℃

濕度測(cè)量范圍          0%～99%RH

溫 度 分辨率          0.1℃

溫度測(cè)量精度          ±0.5℃

濕度測(cè)量精度          ±2%RH

通 信 接  口           RS-485（冗余）

工 作  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(jié)露）

防 護(hù) 等  級(jí)           可達(dá)IP66

C. 保護(hù)箱技術(shù)指標(biāo)

外殼               不銹鋼

防護(hù)等級(jí)           IP66

D．風(fēng)向就此掀開、風(fēng)速感器

風(fēng)向測(cè)量范圍       0-359.9º（）  

風(fēng)向分辨率         0.1º

風(fēng)向測(cè)量精度       ±3 º

風(fēng)速測(cè)量范圍       0-60m/s

風(fēng)速分辨率         0.01m/s

風(fēng)速測(cè)量精度       ±(0.3+0.03V)m/s

2長足發展、實(shí)例分析

***熱有限公司#2機(jī)組均安裝了空冷凝汽器溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。參見(jiàn)附圖中抓取的#2機(jī)部分界面和現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片穩步前行，顯示界面數(shù)據(jù)反映了實(shí)際作用及效果結構不合理。界面數(shù)據(jù)說(shuō)明

①環(huán)境溫度為0.72℃時(shí)，在逆流管束上部明顯出現(xiàn)了低溫，并且出現(xiàn)局部低于零度現(xiàn)象銘記囑托。由于環(huán)境溫度測(cè)點(diǎn)安裝的位置并不在空冷島上引領，因此環(huán)境測(cè)點(diǎn)溫度和實(shí)際空冷島的溫度有差別，環(huán)境溫度測(cè)點(diǎn)不能代表空冷島上的低溫度示範。知道了冷凝汽器的實(shí)時(shí)溫度應用前景，對(duì)設(shè)備的健康診斷和優(yōu)化運(yùn)行提供了必要條件。

②在左側(cè)逆流段管束從下到上存在0.94℃運行好、0.38℃首次、-0.06℃和2.0℃、0.19℃部署安排、0.06℃的局部翅片管低溫區(qū)域搖籃，如果環(huán)境溫度進(jìn)一步降低，有凍結(jié)的危險(xiǎn)推廣開來。運(yùn)行人員通過(guò)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)可提前采取積極的防凍措施推動。

③抽空氣管上的溫度為31.63℃，是逆流段抽空氣管道的總平均溫度資源配置，不能反映翅片管束局部換熱情況信息。在上部的順流管束區(qū)域，也出現(xiàn)了局部溫度降低較大的現(xiàn)象大力發展。運(yùn)行人員通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可判斷積灰程度豐富內涵，適時(shí)沖洗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能產能提升、節(jié)水多種。

五、客戶使用空冷島溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后的效果

1充分發揮、能夠讓工作人員更直觀的以數(shù)據(jù)方式發展成就，了解空冷設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及空冷設(shè)備周圍自然環(huán)境數(shù)據(jù)重要方式。

2互動式宣講、通過(guò)溫度數(shù)據(jù)變化，有效的降低了換熱管束凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)模式，預(yù)防了積灰導(dǎo)致的散熱不均自動化，排除了因清洗過(guò)頻造成的工作量大的問(wèn)題，從而節(jié)約了勞動(dòng)力和大量水資源高品質。

3不折不扣、對(duì)工作人員進(jìn)行熱風(fēng)回流提醒，幫助工作人員進(jìn)行預(yù)知性調(diào)節(jié)資源優勢，避免停機(jī)高效利用、停爐或甩負(fù)荷特征更加明顯。

4、通過(guò)換熱管束頂端和低端的溫度對(duì)比和環(huán)境溫度講理論，可以明確判斷出的可能性，是否需要開(kāi)啟軸流冷卻風(fēng)機(jī)，從而可以節(jié)約資源服務為一體。

六問題、目前部分已使用該系統(tǒng)的廠

和豐煤公司#1機(jī)組

山西省大唐云岡熱有限公司1#、#2機(jī)組

山西神頭發(fā)責(zé)任公司

山西大同市大唐云岡熱有限責(zé)任公司

華寧夏靈武廠

新疆東方希望有色金屬有限公司新塑廠

陜西國(guó)華錦界煤

華重工股份有限公司

中國(guó)神華工程有限公司