发电厂空冷岛温度场在线监测系统/空冷岛温度场监控

一、发电厂空冷岛温度场在线监测系统/空冷岛温度场监控的作用

1、实现防冻预警

l 空冷系统冬季防冻是空冷机组冬季运行的一个很重要的问题，空冷管束内结冰，不但容易冻坏空冷翅片管，造成泄漏，更严重的是危及汽轮机的安全运行。

l 空冷系统容易产生结冰的部位是顺流换热管束的下部和逆流换热管束的上部。特别是三排管绕片管束，更容易出现冻结现象。

l 造成空冷散热器结冰的主要原因是，进入空冷系统蒸汽流量太小，散热负荷太低，即使风机全部停运采用自然通风的方式，也不能避免局部出现低温。

l 造成空冷散热器结冰的另一个原因是，自然通风的方式下，很容易造成空冷岛空气的流动不均匀，因此局部过冷就会造成管束局部结冰。

l 利用空冷系统温度场监测装置，通过监测全空冷岛的温度场，帮助判断空气侧流动的不均匀性，造成局部过冷的情况。

l 通过监测温度场，帮助判断蒸汽侧在小流量情况下流量分配不均造成局部过冷的情况。

l 当环境空气温度低于0℃后，通过监测散热管束出口空气温度，间接判断管束内部的散热状态，可以达到帮助判断管束内是否结冰的可能性。

l 结合背压、凝结水温度、过冷度等数据，对散热器管束出口热空气的低温度作出规定，并与凝结水温度作关联，可以实现空冷系统防冻预警，在空冷管束冻结前采取相应的防冻措施。

2、监测热风回流现象

l空冷岛受自然风影响流场容易发生混乱，经空冷系统加热过的空气又回到空冷系统入口被空冷风机重新吸入，发生热风回流现象。

l通过监测空冷散热器入口空气温度，可以帮助判断发生热回流的程度，并计算热回流率。

l通过监测空冷温度场判断热回流现象发生时，在热回流影响到汽轮机之前操作人员及时做出反应，进行预知性调节，避免停机、停炉或甩负荷。

3、监测空冷散热管束积灰污染情况，指导清洗操作

l空冷散热器容易积灰，影响换热效果。空冷系统夏季对积灰污染等影响非常敏感，通过温度场监测制定合理的高压冲洗方案，评价冲洗效果，评价散热器局部和整体洁净程度。

4、优化空冷运行

l空冷凝汽器和湿冷凝汽器一样，也存在端差、空气温升等评价空冷凝汽器运行的小指标。但是由于测量的困难，当前不对空冷凝汽器端差进行考核，这是目前空冷系统运行管理的一个盲点，不利于节能。利用空冷温度场监测装置，可以弥补这一缺陷。

l空冷系统庞大，空气流动场和蒸汽侧流量分配都容易造成不均匀，通过监测空冷系统温度场，为运行人员调节提供必要的依据，可以在保证机组安全运行的前提下，大限度地降低背压，提高真空，实现节能降耗，优化空冷运行的目的。

二、方案、配置与性能

1、空冷岛温度场组网方案

     在整个空冷温度场在线监控系统中，现场测点的布置是个关键性问题。我们既要考虑测点分布的覆盖面，又要考虑测点分布的安全性，同时也要考虑施工的便利。测点覆盖面不广，无法检测漏点，整个测温系统的价值无从考虑；同一个侧面逆流部分比较容易受冻，逆流部分测点的要相对集中。一根测温电缆上测点太集中，一旦有故障，系统安全无法保障。测点分布不合理，施工也会带来不便。

2、设备技术参数

a. 总线传感器电缆技术指标:

长度：可定制

温度传感器数：1-30个/根

温度传感器分布：每个温度传感器平均分布于电缆上，总线长度可达100米左右.

通信接口：内部总线

通讯总线长度：长可达100米

防护等级：IP67

工作温度：-50～+100℃

b. 温度采集器技术指标:

温度测量范围：-50～+100℃

温度分辨率：0.1℃

通信接口：RS-485（冗余）

工作电压：9-36VDC

通信距离：1.2 km

功率消耗：< 1W

工作温度：-40～85℃

工作湿度：35～85%（不结露）

防护等级：可达IP66

C. 保护箱技术指标：

外壳：不锈钢

防护等级：IP66

3.系统的安装及与软件通讯

    系统的安装包括采集器、通讯线、电源线、主机、电源等。空冷岛上需提供220V电源，经转换模块转换成安全电源向采集器供电。主控计算机可以安放在电子间，所有温度数据可以通过 RS485接口，MODBUS RTU的通讯方式送入到软件中。监测软件能显示并存储数据，显示历史趋势，还能满足许多用户特定的需求。