一种直接空冷智能调压与优化换热的节能系统的制作方法

1.本实用新型属于环保节能技术领域，具体涉及直接空冷智能调压与优化换热的节能系统。


背景技术：

2.在北方“富煤缺水”地区建设的直接空冷电厂，空冷系统容易在冬季严寒的气候出现传热管束冻裂现象。目前，虽然空冷凝汽器顺流管束是冷凝蒸汽的主要部件，可凝结大部分的蒸汽，系统内的空气和不凝结气体通过空冷凝汽器逆流管束排出。但是由于传热管束各管排蒸汽流量分配不均匀、每个风机单元风量分布不均匀（风机单元中部风量大，两侧隔墙处风量小）等原因，空冷凝汽器顺流管束的下部在运行时会形成低压区从而导致不凝结气体在此聚集，夏季时影响空冷岛换热造成高背压，冬季时管束易发生冻结造成管内流通通道堵塞，甚至管束冻裂，影响机组运行安全。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于将空冷岛顺流管束中易聚集的不凝结气体抽走，在加速管束内蒸汽流动、避免冻结的同时，降低直接空冷系统的背压，提高空冷岛的换热均匀性与工作效率。
4.为解决上述技术问题，本实用新型一种直接空冷智能调压与优化换热的节能系统，设有排气管道1，其特征在于：包括顺流管束3、逆流管束4、抽汽管道7、化补水箱5、射流卷吸动态混合器8；所述顺流管束3一端与排气管道1连接，另一端通过凝结水集水管道17与凝结水箱13相连通；在凝结水箱13上设有气室16，所述气室16顶部通过抽汽管道7与射流卷吸动态混合器8相连通，化补水箱5通过冷却水管道6与射流卷吸动态混合器8相连通，射流卷吸动态混合器8通过回流管道9与逆流管束4相连通,所述逆流管束4与凝结水箱13相连通，另一端通过抽真空管道10与抽真空装置11连接。
5.进一步的设计在于：所述顺流管束3通过蒸汽分配管2与排气管道1相连通，在蒸汽分配管2上设有蒸汽分配管调节阀14。
6.进一步的设计在于：所述射流卷吸动态混合器8通过冷却水管道6与化补水箱5连接，在冷却水管道6上设有冷却水调节阀15和冷却水手动阀18。
7.进一步的设计在于：还包括变频风机12，所述变频风机12分别位于两侧顺流管束3与两侧逆流管束4之间；在顺流管束3与逆流管束4出入口均设有温度测量元件19，所述温度测量元件19的输出端分别与dcs的输入端连接，dcs的输出端分别相对对应连接变频风机12、冷却水调节阀15和蒸汽分配管调节阀14的控制端。
8.进一步的设计在于：所述顺流管束3下方设有负压测量元件20，所述负压测量元件20的输出端分别与dcs的输入端连接，dcs的输出端分别相对应连接变频风机12、冷却水调节阀15和蒸汽分配管调节阀14的控制端。
9.本实用新型建立直接空冷系统的模型，智能分析各个温度测量元件19与负压测量
元件20的反馈信号，智慧历史运行数据通过dcs实现自动调节蒸汽分配量、冷却水量以及送风量，优化各换热管束的换热效果以降低机组背压。
10.本实用新型的dcs系统实现基于模型预测的智能pid自动调节，控制冷却水调节阀15的开度自动调节冷却水量，控制蒸汽分配管调节阀14的开度自动调节蒸汽分配流量，控制变频风机12的转速自动调节送风量。
11.采用上述技术方案后，本实用新型提供的直接空冷智能调压与优化换热的专家节能系统，避免了由于管束迎风面风速差异大，引起传热管束换热量不均、管束内阻力不均，导致管束内形成低压区并积聚大量不凝结气体，进而导致管内流通通道堵塞甚至冻结的情况发生。该系统提高了整个空冷岛的换热均匀性与工作效率，具有夏季降低背压、冬季防冻、自动调节、运行简单且成本低的优点。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图2为本实用新型的测点示意图；
14.其中：1、排气管道，2、蒸汽分配管，3、顺流管束，4、逆流管束，5、化补水箱，6、冷却水管道，7、抽汽管道，8、射流卷吸动态混合器，9、回流管道，10、抽真空管道，11、抽真空设备，12、变频风机，13、凝结水箱，14、蒸汽分配管调节阀，15、冷却水调节阀，16、气室，17、凝结水集水管道，18、冷却水手动阀，19、温度测量元件，20、负压测量元件。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
16.如图1
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图2所示，本实用新型提供一种直接空冷智能调压与优化换热的节能系统，设有排气管道1，包括顺流管束3、逆流管束4、抽汽管道7、化补水箱5、射流卷吸动态混合器8；所述顺流管束3一端与排气管道1连接，另一端通过凝结水集水管道17与凝结水箱13相连通；在凝结水箱13上设有气室16，所述气室16顶部通过抽汽管道7与射流卷吸动态混合器8相连通，化补水箱5通过冷却水管道6与射流卷吸动态混合器8相连通，射流卷吸动态混合器8通过回流管道9与逆流管束4相连通,通过射流卷吸动态混合器8将顺流管束3下部聚集的不凝结气体和部分蒸汽组成的气汽混合物抽出，冷却水将部分蒸汽冷凝，形成的气水混合物送入逆流管束4，冷凝水与冷却水回流入凝结水集水管道17，不凝结气体继续通过原有抽真空管道10由抽真空装置11抽出；冷却水通过射流卷吸的方式射入射流卷吸动态混合器8，射流卷吸形成局部真空将顺流管束3下部聚集的不凝结气体和部分蒸汽组成的气汽混合物抽入；所述逆流管束4与凝结水箱13相连通，另一端通过抽真空管道10与抽真空装置11连接。
17.进一步的设计在于：所述顺流管束3通过蒸汽分配管2与排气管道1相连通，在蒸汽分配管2上设有蒸汽分配管调节阀14。
18.进一步的设计在于：所述射流卷吸动态混合器8通过冷却水管道6与化补水箱5连接，在冷却水管道6上设有冷却水调节阀15和冷却水手动阀18。
19.进一步的设计在于：变频风机12两侧顺流管束3与逆流管束4的入口与出口均设置有温度测量元件19，变频风机12两侧顺流管束3下部设置有负压测量元件20，各个温度测量
元件19与负压测量元件20的输出端分别与dcs的输入端连接，dcs的输出端分别对应连接各个变频风机12、冷却水调节阀15和蒸汽分配管调节阀14的控制端；温度测量元件19为温度传感器，用于测量各个换热管束的温度；负压测量元件20为负压传感器，用于测量各个换热管束的压力；dcs通过对各个换热管束的温度进行监控，来调控整个直接空冷系统的运行；当某个换热管束的温度与压力超过预设值时，dcs将根据情况对与该换热管束相对应的变频风机12、冷却水调节阀15和蒸汽分配管调节阀14进行基于模型预测的智能pid自动调节以优化换热。
20.本实用新型的优点：
21.1、实现了对换热管束的精细化、智能化运行控制，在机组正常运行时，综合测量信号，专家节能系统通过建立的直接空冷系统模型智能分析各管束的换热情况：
22.2、对温度和背压低于平均值的换热管束，调大蒸汽分配管调节阀的开度增加进汽量或者降低变频风机的转速；对温度和背压高于平均值的换热管束，减小蒸汽分配管调节阀的开度减少进汽量或者提高变频风机的转速；
23.3、优化机组各管束换热效果，提高机组经济性；冬季机组运行时，专家节能系统可根据每个换热管束的进口与出口的温度及压力变化，及时调整对应变频风机的转速，或者及时抽出换热管束内积聚的不凝结气体，实现对整个空冷系统的全面监视，防止出现结冻现象。
24.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。