一种风光互补驱动智能防冻系统及方法与流程

本发明属于空冷防冻领域，涉及一种风光互补驱动智能防冻系统及方法。

背景技术：

直接空冷发电机组广泛应用于我国北方地区。近年来，由于电网大幅增加燃煤机组的调峰要求，多数燃煤机组在冬季长期处于低负荷运行，空冷岛热负荷大大降低，冬季防冻压力倍增。以往由于机组负荷较高，即便处于严寒期，通过停转空冷风机或者铺设棉被的方式就可以起到防冻效果。这些传统的防冻措施一方面需要大量人工操作，另一方面无法满足如今燃煤机组大幅度调峰后的冬季工况。因此，急需一种新型、智能且环保的防冻系统。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提出一种风光互补驱动智能防冻系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种风光互补驱动智能防冻系统，包括设置在空冷单元两侧的若干风力发电机以及设置在空冷单元内的红外线热呈像仪和红外线加热探头，每个风力发电机一侧设置有太阳能聚焦镜，外线热呈像仪连接有智能防冻识别系统；风力发电机与红外线加热探头相连。

本发明进一步的改进在于，风力发电机设置在立竿上，太阳能聚焦镜设置在立竿上。

本发明进一步的改进在于，太阳能聚焦镜和风力发电机均对称布置在空冷单元两侧。

本发明进一步的改进在于，风力发电机连接有储能电池，储能电池与红外线加热探头相连。

本发明进一步的改进在于，智能防冻识别系统与红外线加热探头相连。

一种基于上述的系统的风光互补驱动智能防冻方法，智能防冻识别系统根据红外线热呈像仪采集的热像图片，进行图像边界提取，然后进行色块比对后根据空冷单元的翅片管温度，将空冷单元的翅片管划分为高结冻风险区域或低结冻风险区域；通过红外线加热探头或太阳能聚焦镜对高结冻风险区域采取防冻措施。

本发明进一步的改进在于，若是tn≤tf+1，则空冷单元的翅片管为高结冻风险区域，否则为低结冻风险区域；其中，tn为翅片管温度，tf为冰点温度。

本发明进一步的改进在于，对高结冻风险区域采取防冻措施时，若是夜晚，通过红外线加热探头对高结冻风险区域加热。

本发明进一步的改进在于，对高结冻风险区域采取防冻措施时，若是白天，通过太阳能聚焦镜对高结冻风险区域加热。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明通过设置太阳能聚焦镜、风力发电机和红外线加热探头，智能防冻识别系统可以通过风光互补，实现对空冷单元的防冻。

本发明中通过在每个空冷单元内部架设红外线热呈像仪，实时拍摄空冷单元翅片管的热成像图片，同时将这些图片实时传输至智能防冻识别系统进行分析，识别出高结冻风险区域，再对高结冻风险区域采取防冻措施，起到冬季防冻效果。

进一步的，在白天，驱动太阳能聚焦镜组，将高结冻风险区域聚焦加热，缓解其结冻情况。夜晚，利用风力发电机所产生的电能，驱动红外线加热探头，对高结冻风险区域进行加热。

附图说明

图1为风光互补驱动智能防冻系统示意图；

图2为本发明的流程图。

其中，1为空冷单元；2为太阳能聚焦镜；3为风力发电机；4为智能防冻识别系统；5为红外线热呈像仪；6为红外线加热探头；7为储能电池。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，应用于直接空冷发电机组的风光互补驱动智能防冻系统，包括空冷单元1、太阳能聚焦镜2、风力发电机3、智能防冻识别系统4、红外线热呈像仪5、红外线加热探头6以及储能电池7。其中，在空冷单元1两侧布置有风力发电机3，风力发电机3设置在立竿上，立竿上加装太阳能聚焦镜2。在空冷单元1内部设置有红外线热呈像仪5和红外线加热探头6。风力发电机3与储能电池7相连，储能电池7用来储存风力发电机3所发的电能。智能防冻识别系统4，用来接收红外线热呈像仪5所实时拍摄的空冷岛红外线热像图，分析出空冷岛最冻结风险最高的区域。在白天，红外线热呈像仪5可操控太阳能聚焦镜2聚焦太阳能来加热空冷岛高风险结冻区域，起到防冻效果。在夜晚，智能防冻识别系统4可用储能电池7中储存的电能操控红外线加热探头6，以加热空冷岛高风险结冻区域，降低结冻风险。

太阳能聚焦镜2为一组。

太阳能聚焦镜2和风力发电机3需对称布置在空冷单元1两侧，针对太阳一天的运动轨迹，通过不断调节太阳能聚焦镜2的角度，利用折射原理保证在白天，空冷单元1的翅片管外部均可实现太阳能聚焦加热。

智能防冻识别系统4，拥有三种功能：(1)、智能识别功能；(2)、智能操控太阳能聚焦镜组加热功能；(3)、智能操控红外线加热探头加热功能。

参见图2，本发明的风光互补驱动智能防冻方法为：智能防冻识别系统4的智能识别功能采用图像识别算法，具体的根据红外线热呈像仪5采集的热像图片，进行图像边界提取，然后进行色块比对，并温度区域划分，具体的，根据空冷单元1的翅片管的温度分布，将整个空冷单元1划分为不同的风险区域。

若是tn≤tf+1，则为高结冻风险区域，否则为低结冻风险区域；其中，tn为翅片管温度，tf为冰点温度，低结冻风险区域不采取防冻措施。

针对高结冻风险区域，采取防冻措施，并进行预警提醒；若是夜晚，利用储能电池7中的储存电能，智能防冻识别系统4操控红外线加热探头6对空冷岛防冻高结冻风险区域加热至tn大于tf+1，结束，若是tn≤tf+1，则继续采取防冻措施。

若是白天，结合当下太阳的位置，智能防冻识别系统4操控太阳能聚焦镜组，对空冷岛防冻高结冻风险区域加热至tn大于tf+1，结束，若是tn≤tf+1，则继续采取防冻措施。

本发明中通过智能防冻识别系统实时分析空冷岛翅片管结冻风险，利用太阳能和风能对结冻高危区域进行局部加热，起到冬季防冻效果。在每个空冷单元内部架设红外线热呈像仪，实时拍摄空冷单元翅片管的热成像图片，同时将这些图片实时传输至智能防冻识别系统进行分析，识别出高结冻风险区域，再对高结冻风险区域采取防冻措施。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

技术特征：

1.一种风光互补驱动智能防冻系统，其特征在于，包括设置在空冷单元(1)两侧的若干风力发电机(3)以及设置在空冷单元(1)内的红外线热呈像仪(5)和红外线加热探头(6)，每个风力发电机(3)一侧设置有太阳能聚焦镜(2)，外线热呈像仪(5)连接有智能防冻识别系统(4)；风力发电机(3)与红外线加热探头(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种风光互补驱动智能防冻系统，其特征在于，风力发电机(3)设置在立竿上，太阳能聚焦镜(2)设置在立竿上。

3.根据权利要求2所述的一种风光互补驱动智能防冻系统，其特征在于，太阳能聚焦镜(2)和风力发电机(3)均对称布置在空冷单元(1)两侧。

4.根据权利要求2所述的一种风光互补驱动智能防冻系统，其特征在于，风力发电机(3)连接有储能电池(7)，储能电池(7)与红外线加热探头(6)相连。

5.根据权利要求1所述的一种风光互补驱动智能防冻系统，其特征在于，智能防冻识别系统(4)与红外线加热探头(6)相连。

6.一种基于权利要求1-5中任意一项所述的系统的风光互补驱动智能防冻方法，其特征在于，智能防冻识别系统(4)根据红外线热呈像仪(5)采集的热像图片，进行图像边界提取，然后进行色块比对后根据空冷单元(1)的翅片管温度，将空冷单元(1)的翅片管划分为高结冻风险区域或低结冻风险区域；通过红外线加热探头(6)或太阳能聚焦镜(2)对高结冻风险区域采取防冻措施。

7.根据权利要求6所述的风光互补驱动智能防冻方法，其特征在于，若是tn≤tf+1，则空冷单元的翅片管为高结冻风险区域，否则为低结冻风险区域；其中，tn为翅片管温度，tf为冰点温度。

8.根据权利要求6所述的风光互补驱动智能防冻方法，其特征在于，对高结冻风险区域采取防冻措施时，若是夜晚，通过红外线加热探头(6)对高结冻风险区域加热。

9.根据权利要求6所述的风光互补驱动智能防冻方法，其特征在于，对高结冻风险区域采取防冻措施时，若是白天，通过太阳能聚焦镜(2)对高结冻风险区域加热。

技术总结
一种风光互补驱动智能防冻系统及方法，包括设置在空冷单元两侧的若干风力发电机以及设置在空冷单元内的红外线热呈像仪和红外线加热探头，每个风力发电机一侧设置有太阳能聚焦镜，外线热呈像仪连接有智能防冻识别系统；风力发电机与红外线加热探头相连。本发明中通过在每个空冷单元内部架设红外线热呈像仪，实时拍摄空冷单元翅片管的热成像图片，同时将这些图片实时传输至智能防冻识别系统进行分析，识别出高结冻风险区域，再对高结冻风险区域采取防冻措施，起到冬季防冻效果。

技术研发人员：于龙文;杨荣祖;谢天;穆祁伟;王耀文;雒青;王汀;翟鹏程
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021.07.02