一种具有温度监测及控制功能的火电厂仪表管伴热装置的制作方法

本发明涉及仪表保温伴热，特别是涉及一种具有温度监测及控制功能的火电厂仪表管伴热装置。

背景技术：

1、在火电厂中，电伴热作为一种有效的管道保温及防冻方案一直被广泛应用，其工作原理是通过伴热元件散发热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的热损失，以达到保温防冻的目的。

2、目前火电厂中常用的电伴热技术可分为两种：一种是传统的恒功率伴热：恒功率伴热带单位长度的发热量恒定，使用的电热带越长输出的总功率越大，当管道温度达到维持温度上限时，输出功率随之进入稳定。另一种是自限温伴热：伴热带接通电源后，电流由一根线芯经过导电材料到另一线芯而形成回路，电能使导电材料升温，与此同时伴热电缆向温度较低的被加热体系传热，其功率主要受控于传热过程，随被加热体系的温度自动调节输出功率，当温度达到维持温度上限时，电伴热的发热量将逐渐减少，输出功率亦随之下降。

3、应用于火电厂中的电伴热装置，设计院或伴热带生产厂家常规的设计为手动投切，有的在仪表保温柜内设有温控器，但只能控制柜内的加热元件，意义并不大。在严寒天气下，一旦火电厂中重要的仪表管路伴热元件不工作，极易引发机组跳闸或设备事故，尤其是直流炉机组，部分重要测量信号如给水流量、分离器储水罐液位等，取样管线长达30－50米，且均布置在室外，机组运行期间只能通过检查电源是否正常、伴热带两端的末端温度是否正常、回路工作电流等手段粗略判断伴热回路的工作状态，但无法确定整根伴热电缆是否正常发热，存在安全隐患，因此研究一种仪表管电伴热温度监测及控制装置十分必要。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术中的伴热装置无法精确的监测仪表管的温度，且控制温度的方式单一，也无法解决精确调温的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有温度监测及控制功能的火电厂仪表管伴热装置，包括：

3、仪表管；

4、伴热单元，设置在所述仪表管上，所述伴热单元用于对所述仪表管进行伴热和保温；

5、监测报警单元，设置在所述仪表管上，且与所述伴热单元连接，所述监测单元用于检测所述仪表管的温度，并在所述仪表管温度异常时发出报警；

6、控制单元，分别与所述伴热单元、监测单元连接，所述控制单元用于根据监测单元检测到的数据自动调节所述伴热单元以对所述仪表管的温度进行控制。

7、进一步的，所述伴热单元包括：

8、伴热电缆，贴设在所述仪表管上，所述伴热电缆用于对所述仪表管进行加热；

9、所述监测报警单元包括：

10、端面式热电阻，设置有多个，且均匀设置在所述仪表管附近，所述端面式热电阻用于监测所述仪表管的温度电信号；

11、温度巡检仪，分别与多个所述端面式热电阻连接，所述温度巡检仪用于周期性地采集多个所述端面式热电阻监测到的温度电信号，并将温度电信号转换为温度；

12、报警器，与所述温度巡检仪连接，所述报警器用于根据所述温度巡检仪采集到的异常数据发出相应的报警信息；

13、所述控制单元包括：

14、处理模块，与所述温度巡检仪连接，所述处理模块用于处理监测到的温度数据以及设定相关值；

15、控制模块，与所述处理模块连接，并与所述伴热电缆连接，所述控制模块用于控制所述伴热电缆的开启和关闭以及加热参数。

16、进一步的，在所述温度巡检仪的每个采集周期内，根据多个所述端面式热电阻监测到的温度，所述控制模块用于选择所述伴热电缆的开启和关闭，所述报警器用于选择是否发出报警信息；

17、当任意一个所述端面式热电阻监测到的温度低于温度值g1时，所述控制模块控制所述伴热电缆开启加热；

18、当任意一个所述端面式热电阻监测到的温度低于温度值g2时，所述报警器将低温报警信息发送到控制中心；

19、当任意一个所述端面式热电阻监测到的温度高于温度值g3时，所述报警器将高温报警信息发送到控制中心；

20、当任意一个所述端面式热电阻监测到的温度高于温度值g4时，所述控制模块控制所述伴热电缆关闭加热；

21、其中，g1＜g2＜g3＜g4。

22、进一步的，在所述端面式热电阻监测到的温度低于等于温度值g3，且高于等于温度值g2时，所述控制模块用于控制所述伴热电缆的加热参数，所述温度巡检仪用于采集仪表管的温度△g；

23、所述处理模块用于设定仪表管的温度预设值g0，其中g2≤g0≤g3，所述处理模块还用于设定第一预设仪表管的温度的差值g1、第二预设仪表管的温度的差值g2、第三预设仪表管的温度的差值g3和第四预设仪表管的温度的差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵a1(a1，b1)、第二预设工作条件矩阵a2(a2，b2)、第三预设工作条件矩阵a3(a3，b3)和第四预设工作条件矩阵a4(a4，b4)，其中，a1～a4依次为第一至第四预设加热温度，且a1＜a2＜a3＜a4，b1～b4依次第一至第四预设加热时长，b1＜b2＜b3＜b4；

24、根据采集到的仪表管的温度△g与设定仪表管的温度预设值g0的差值，来选定预设工作条件矩阵ai作为所述伴热电缆的工作条件；

25、当△g－g0≤g1时，选定所述第一预设工作条件矩阵a1作为所述伴热电缆的工作条件；

26、当g1＜△g－g0≤g2时，选定所述第二预设工作条件矩阵a2作为所述伴热电缆的工作条件；

27、当g2＜△g－g0≤g3时，选定所述第三预设工作条件矩阵a3作为所述伴热电缆的工作条件；

28、当g3＜△g－g0≤g4时，选定所述第四预设工作条件矩阵a4作为所述伴热电缆的工作条件；

29、其中，当选定所述第i预设工作条件矩阵ai作为所述伴热电缆的工作条件时，所述控制模块控制所述伴热电缆以所述第i预设加热温度ai工作，所述控制模块还将控制所述伴热电缆以所述第i预设加热时长bi工作，i＝1，2，3，4。

30、进一步的，所述伴热单元还包括：

31、固定缠绕层，包覆在所述仪表管和伴热电缆的组合物外侧，所述固定缠绕层用于将所述仪表管与伴热电缆固定；

32、保温层，包覆在所述玻璃布缠绕层的外侧，所述保温层用于为所述仪表管保温；

33、防护层，包覆在所述玻璃棉板的外侧，所述防护层用于为所述仪表管防护。

34、进一步的，端面式热电阻具体设置在所述固定缠绕层与所述保温层之间，且多个所述端面式热电阻间隔固定距离设置。

35、进一步的，所述伴热单元还包括：

36、备用伴热电缆，设置有多条，用于在所述主伴热电缆损坏后对所述仪表管继续工作。

37、本发明实施例一种具有温度监测及控制功能的火电厂仪表管伴热装置与现有技术相比，其有益效果在于：

38、本发明通过在仪表管处设置监测报警单元，可以及时发现伴热单元整体或局部是否损坏，当发现损坏时还能够及时报警，并且还通过设置控制单元来调节伴热单元的加热状态，能够根据仪表管温度的变化做出精确的温度调节，以达到加热保温的目的，减少了能源的消耗。