专利名称：直接空冷平台温度场在线监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线监控系统，特别是涉及一种适用于火电厂直接空冷系统空冷平台的在线监控系统。
背景技术：
近年来火电厂直接空冷机组在北方得到大量应用，单机容量也从几万千瓦发展到六十万千瓦，甚至一百万千瓦，工程实践中积累了宝贵的运行经验，空冷系统的控制技术日益成熟。但是根据目前直接空冷机组的运行情况来看，直接空冷系统的运行控制还有许多突出的技术问题亟待解决。直接空冷发电厂的空冷散热器进出口温度都是不作测量的。空冷散热器虽然庞大、复杂，但是归根结底它是一个换热器，根据换热器的理论、传热机理， 冷、热流体进出口温度测量是换热器运行、调整、换热效果评价的基础，没有这些数据，换热器运行效果的评价只能是根据其它特征估量。虽然目前火电厂直接空冷机组经过多年摸索积累了一套经验，使得生产管理可以正常运行。但是不能实时监测空冷平台的温度场变化，则不能及时做好空冷散热器的防冻、空冷散热器表面积灰监测和提高机组的迎峰度夏能力、解决大风影响及热风回流导致机组跳间问题等。这些问题不能妥善解决，必将会严重影响空冷系统运行的安全性和经济性。所以对空冷散热器进出口温度实施监测是非常必要的。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种利用现场总线技术FCS防止空冷散热器逆流管束冻结、及时监测空冷散热器表面积灰程度和实时判断热风回流，从而提高机组运行的安全性和经济性的直接空冷平台温度场在线监控系统。本实用新型的目的由如下技术方案实施，一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其包括总线式温度传感器、总线电缆和总线控制器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口设有一个所述总线式温度传感器，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处设有至少一个所述总线式温度传感器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口处的所述总线式温度传感器通过一根所述总线电缆与所述总线控制器连接，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处的所述总线式温度传感器通过另外至少一根所述总线电缆与所述总线控制器连接。即所述总线式温度传感器分别测量空冷散热器每个空冷散热器单元进出、口空气温度，然后通过所述总线电缆将温度数据上传至所述总线控制器，由各个空冷散热器单元进、出口空气实时温度组成直接空冷平台温度场，通过所述总线控制器软件对温度场数据进行分析、处理。所述总线式温度传感器采用标准的现场总线通讯协议，专用于室外空气温度测量的传感器。所述总线电缆采用屏蔽双绞线铜芯电缆或者采用光纤。[0008]所述光纤采用多模光纤或单模光纤。所述总线控制器为直接空冷控制系统DCS的DPU，内置总线协议芯片或外加总线协议通讯模块。当总线式温度传感器与总线控制器的总线协议不同时，连接所述总线式温度传感器和所述总线控制器的所述总线电缆上还设有协议转换器。本实用新型的优点在于1、利用测得的空冷平台温度场数据计算出空冷机组或空冷散热器单元的最佳温升值和真空值，为运行调整提供依据，实现空冷风机节能运行；2、利用空冷平台温度场数据计算出空冷机组或局部空冷散热器单元的端差值，根据每个单元端差值变化情况判断空冷散热器的积灰严重程度，制定最优化的清洗方案；3、通过空冷平台温度场数据可判断是否发生了热风回流及其热风回流率大小，及时掌握流场变化。特别是热风回流率的计算能提前定量地反应热风回流发生的严重程度，在DCS上报警，及时提醒运行人员在影响到汽轮机运行之前及时做出反应，提前干预，进行预知性调节，避免停机、 停炉或甩负荷等安全事故的发生；4、北方地区冬季寒冷，运行中容易造成个别空冷散热器局部结冰。根据空冷平台温度场的实时数据可提前预测哪组空冷散热器存在冻结的可能， 以采取相应的防冻控制调节措施，如空冷风机停运，逆流风机倒转等；5、直接空冷自控系统中背压的设定值通常是由机组的负荷和环境温度决定的。但常规DCS中背压的设定值不能充分反应空冷平台温度场变化对机组背压的影响，根据空冷平台温度场的实时数据可以优化DCS控制系统的背压设定值；6、根据每组空冷散热器单元的进出口温度变化趋势调节对应变频风机转速；以更好地满足背压设定值；7、冬季正常运行时，在逆流空冷散热器管束内的上端可能会结霜(水蒸汽变成固态时形成的松散冰颗粒)，这是由于该部位有不可凝物存在而出现过冷现象。如果这种状况持续一段时间，可能导致逆流空冷散热器管束内的上端逐渐堵塞，妨碍不可凝物的抽出。利用空冷平台温度场的实时数据优化逆流空冷散热器管束的回暖程序，以防止不可凝物的出现，防止空冷散热器管束冻结。
图1为总线式温度传感器采用PR0FIBUS-DP总线技术的300MW直接空冷机组中一列空冷散热器的直接空冷温度场在线监控系统示意图。图2为总线式温度传感器采用PR0FIBUS-PA总线技术的300MW直接空冷机组中一列空冷散热器的直接空冷温度场在线监控系统示意图。空冷散热器单元1，空冷散热器2，空冷散热器单元出口 3，空冷散热器单元进口 4， 总线式温度传感器5，总线电缆6，DCS总线控制器7，DPWPA链接器8。
具体实施方式
实施例1 以300MW直接空冷机组为例说明直接空冷平台温度场在线监控系统的具体布置方案。每台300MW直接空冷机组共6列空冷散热器2，每列空冷散热器2共5个空冷散热器单元1。一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其包括总线式温度传感器5、总线电缆6 和DCS总线控制器7，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元进口 4设有1个总线式温度传感器5，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3左侧设有1个总线式温度传感器5，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3右侧设有1个总线式温度传感器 5，其中，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元进口 4处的总线式温度传感器5通过一根进口处总线电缆6与DCS总线控制器7连接，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3右侧的总线式温度传感器5通过一根出口右侧总线电缆6与DCS总线控制器7 连接，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3左侧的总线式温度传感器5通过一根出口左侧总线电缆6与DCS总线控制器7连接。这样，每列空冷散热器2需要三根总线电缆6，1台300丽直接空冷机组共需要十八根总线电缆6。每个空冷散热器单元进口及出口左右侧的总线式温度传感器5分别测量每个空冷散热器单元进、出口空气温度，然后通过总线电缆6将温度数据上传至DCS总线控制器7， 由各个空冷散热器单元进、出口空气实时温度组成直接空冷平台温度场，通过DCS总线控制器软件对温度场数据进行分析、处理。总线式温度传感器5采用标准的现场总线通讯协议-PR0FIBUS-DP总线技术。DCS总线控制器7为直接空冷控制系统DCS的DPU，内置总线协议芯片，采用 PR0FIBUS-DP总线技术。总线式温度传感器5与DCS总线控制器7的总线协议相同，总线电缆6直接连接到DCS总线控制器7上。实施例2 以300MW直接空冷机组为例说明直接空冷温度场在线监控系统的具体布置方案。每台300MW直接空冷机组共6列空冷散热器2，每列空冷散热器2共5个空冷散热器单元1。一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其包括总线式温度传感器5、总线电缆6 和DCS总线控制器7，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元进口 4设有1个总线式温度传感器5，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3右侧设有1个总线式温度传感器5，其中，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元进口 4处的总线式温度传感器5 通过一根进口处总线电缆6与DCS总线控制器7连接，在每列空冷散热器2的每个空冷散热器单元出口 3右侧的总线式温度传感器5通过一根出口右侧总线电缆6与DCS总线控制器7连接，进口处总线电缆6和出口右侧总线电缆6上设有DP\\PA链接器10。这样，每列空冷散热器2需要两根总线电缆6，1台300丽直接空冷机组共需要十二根总线电缆6，六个DP\\PA链接器10。每个空冷散热器单元进口及出口右侧的总线式温度传感器5分别测量每个空冷散热器单元进、出口空气温度，然后通过总线电缆6将温度数据上传至DCS总线控制器7，由各个空冷散热器单元进、出口空气实时温度组成直接空冷平台温度场，通过DCS总线控制器软件对温度场数据进行分析、处理。总线式温度传感器5采用PR0FIBUS-PA总线技术，通过DP\\PA链接器10转换成 PR0FIBUS-DP总线技术，然后采用总线电缆6将数据上传至DCS总线控制器7。DCS总线控制器7为直接空冷控制系统DCS的DPU，内置总线协议芯片，采用 PR0FIBUS-DP总线技术。
权利要求1.一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，其包括总线式温度传感器、 总线电缆和总线控制器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口设有一个所述总线式温度传感器，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处设有至少一个所述总线式温度传感器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口处的所述总线式温度传感器通过一根所述总线电缆与所述总线控制器连接，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处的所述总线式温度传感器通过另外至少一根所述总线电缆与所述总线控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，所述总线式温度传感器采用标准的现场总线通讯协议，专用于室外空气温度测量的传感器。
3.根据权利要求1所述的一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，所述总线电缆采用屏蔽双绞线铜芯电缆或者采用光纤。
4.根据权利要求3所述的一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，所述光纤采用多模光纤或单模光纤。
5.根据权利要求1所述的一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，所述总线控制器为直接空冷控制系统DCS的DPU，内置总线协议芯片或外加总线协议通讯模块。
6.根据权利要求1-5任意所述的一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其特征在于，当总线式温度传感器与总线控制器的总线协议不同时，连接所述总线式温度传感器和所述总线控制器的所述总线电缆上还设有协议转换器。
专利摘要一种直接空冷平台温度场在线监控系统，其包括总线式温度传感器、总线电缆和总线控制器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口设有一个所述总线式温度传感器，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处设有至少一个所述总线式温度传感器，其中在空冷散热器每个空冷散热器单元进口处的所述总线式温度传感器通过一根所述总线电缆与所述总线控制器连接，在空冷散热器每个空冷散热器单元出口处的所述总线式温度传感器通过另外至少一根所述总线电缆与所述总线控制器连接。优点在于，能及时判断空冷散热器的积灰严重程度，制定最优化的清洗方案，提前监测热风回流的发生并计算回流率的大小提高空冷运行的经济性和安全性。
文档编号F28F27/00GK202092508SQ20112019190
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘丰, 国建刚, 杨大为, 田振宇, 贾杰, 赵春玉 申请人:内蒙古电力勘测设计院