間接空冷系統性能試驗平臺的製作方法

2023-09-18 14:23:45

間接空冷系統性能試驗平臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種間接空冷系統性能試驗平臺，該試驗平臺包含：溫度傳感器、氣象站測點組、數據接口機、分散控制系統、監控系統；溫度傳感器用於測量間接空冷塔內部溫度場溫度和散熱器進出口空氣溫度並傳輸至數據接口機；數據接口機將所述溫度數據以及氣象站測點組數據傳送至監控系統；分散控制系統收集相關機組參數並傳輸至監控系統；監控系統將收集到的數據輸出。以此，為明確保障安全運行的監控參數指標項目，預留安全裕度，設置系統採集、分析功能，及時評價裝置效果及不同風向、風速時裝置和冷端系統的變化；進行事故異常預控管理，明確危險點，編制相應的事故應急預案提供了有效的數據支持。
【專利說明】間接空冷系統性能試驗平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電廠設備性能試驗領域，特別是有關於一種間接空冷系統性能試驗平臺。
【背景技術】
[0002]火力發電廠中汽輪機做功之後排出的蒸汽主要採用兩種方式來進行冷卻並回收其凝結水，即水冷卻(簡稱水冷)和空氣冷卻(簡稱空冷)。現有的火力發電廠大部分採用水冷技術，由於水汽蒸發損失，需要消耗大量的水。隨著經濟的發展，水資源日益緊缺，取水價格逐年上升，直接導致火力發電廠成本增加，同時水氣汙染帶來的環保問題也越來越突出。因此，傳統水冷技術已經越來越不適應時代的要求，世界各國逐漸開發並應用了空氣冷卻技術，包括間接空氣冷卻(簡稱間接空冷)和直接空氣冷卻兩大類，間接空冷因其優越的節電性在新建火電廠中得到廣泛推廣。
[0003]採用表面式間接空冷技術的冷卻系統稱為表面式間接空冷系統，如圖1所示,其基本機構單元為間接空冷塔1，包括冷卻扇區2、儲水箱3、膨脹水箱4。循環水泵5將來自凝汽器6的冷卻水經過冷卻塔冷卻扇段然後從冷卻塔再回到凝汽器。從汽輪機排出的蒸汽進入凝汽器並將水加熱。熱水循環進入冷卻塔冷卻扇段內並通過自然通風進行降溫冷卻。冷卻水隨後再循環回流至凝汽器。
[0004]由於火力發電機組容量以及選址的差異，其間接空冷系統的設計冷卻能力及布置方式也各不相同。某660MW發電機組的表面式間接空冷系統包含三臺循環水泵、兩臺表面式凝汽器和一座間接空冷塔。如圖2所示，間接空冷塔設置10個功能相同的冷卻扇區2，177個冷卻三角，每個冷卻扇區設進、回水電動門及冷、熱水放水門各一個。每個扇區可以單獨投運或解列放水。塔內在冷、熱循環水母管上各設置一個緊急洩水閥7，可在緊急情況下將系統內的水放至負米層的儲水箱3內。管道系統內恆定的壓力由膨脹水箱4中的水位進行控制，其同時控制冷卻扇區頂部的水位。系統內恆定的水量由儲水箱3和膨脹水箱4水位控制。系統內的水力平衡由合理正確控制旁路閥門來保證。5個扇段分別由兩個旁路閥門進行控制。I號和2號旁路閥門與1,2,3,4,5號冷卻三角扇區相連；3號和4號旁路閥門與6，7，8，9，10號冷卻三角扇區相連。冷卻水溫的控制通過對冷卻塔周圍布置的百葉窗進行開合調節實現溫度控制，在夏季通過開啟噴霧系統進行溫度控制。
[0005]間接空冷系統的冷卻能力和效率受環境因素影響較大，除了環境溫度外，大風(這裡主要考慮橫切風)對出水溫度的影響也非常明顯，風速每增加lm/s將影響循環水出水溫度提高近1°C，直接導致機組背壓相應升高，使機組出力受阻，效率降低。根據間接空冷系統設計參數和設備選型，充分開展間接空冷系統防風裝置的基礎理論研究，對比確定防風裝置諸如安裝位置、安裝高度、角度、負荷對象等根本性問題，依據TRL工況條件，完成新系統的換熱分析，深入研究風向、風速變化的對應關係，對比確定表面式間接空冷系統進、出水溫度、凝汽器真空變化將非常必要。實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種間接空冷系統性能試驗平臺，結合試驗研究，就間冷塔防風裝置建立符合實際的裝置，設置角度、高度的計算、分析模型，全面考慮間接空冷防風裝置對相鄰冷卻系統的不良影響，針對大風損壞、角度設置不良、高度、長度受限等因素，實施壽命關聯定量分析；制定相關運行方式、操作規程、檢修維護策略及工藝技術。明確保障安全運行的監控參數指標項目，預留安全裕度，設置系統採集、分析功能，及時評價裝置效果及不同風向、風速時裝置和冷端系統的變化；進行事故異常預控管理，明確危險點，編制相應的事故應急預案。
[0007]為達到上述目的，本實用新型提供一種間接空冷系統性能試驗平臺，該間接空冷系統性能試驗平臺包含:溫度傳感器、氣象站測點組、數據接口機、監控系統；溫度傳感器，用於測量間接空冷塔內部溫度場溫度和散熱器進出口空氣溫度並傳輸至數據接口機；數據接口機將所述溫度數據以及氣象站測點組數據傳送至監控系統；分散控制系統收集相關設備參數並傳輸至監控系統；監控系統將收集到的數據輸出。
[0008]本實用新型一實施例提供，該溫度傳感器包含:無線溫度傳感器和有線溫度傳感器。
[0009]本實用新型一實施例提供，該無線溫度傳感器設置於間接冷卻塔內部並與冷卻扇段頂端平行。
[0010]本實用新型一實施例提供，該無線溫度傳感器採用十字線布置。
[0011]本實用新型一實施例提供，該有線溫度傳感器包含:在間接冷卻塔內外分別設置有線溫度測點。
[0012]本實用新型一實施例提供，該在間接冷卻塔內設置有線溫度測點包括:在間接冷卻塔內每個冷卻扇區的中間冷卻三角出風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點；在間接冷卻塔外每個冷卻扇區的中間冷卻三角進風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點。
[0013]本實用新型一實施例提供，該有線溫度測點距離間接冷卻塔扇區內骨架1-2米。
[0014]本實用新型一實施例提供，該有線溫度測點距離間接冷卻塔外壁0.5-1米。
[0015]本實用新型的有益技術效果在於:通過本實用新型提供的間接空冷系統性能試驗平臺結合試驗研究，可建立符合實際的裝置，設置角度、高度的計算、分析模型，全面考慮間接空冷防風裝置對相鄰冷卻系統的不良影響，針對大風損壞、角度設置不良、高度、長度受限等因素，實施壽命關聯定量分析；制定相關運行方式、操作規程、檢修維護策略及工藝技術。為明確保障安全運行的監控參數指標項目，預留安全裕度，設置系統採集、分析功能，及時評價裝置效果及不同風向、風速時裝置和冷端系統的變化；進行事故異常預控管理，明確危險點，編制相應的事故應急預案提供了有效的數據支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為表面式間接空冷系統示意圖；
[0017]圖2為間接空冷塔流程圖；
[0018]圖3為間接空冷系統性能試驗平臺整體系統示意圖；
[0019]圖4為間接空冷塔十字面溫度測點位置示意圖；[0020]圖5為間接空冷塔的冷卻扇區進出口風溫位置示意圖；
[0021]圖6為間接空冷塔與氣象站位置示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0023]本實用新型實施例提供一種間接空冷系統性能試驗平臺，以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0024]請參考圖3所示:有線溫度傳感器與無線溫度傳感器接收溫度測點測量的相關溫度數據，將接收到的溫度數據傳輸給數據接收機；
[0025]氣象站測點組將各氣象站測量的數據傳輸給數據接收機；
[0026]數據接收機將接收的數據信息傳輸給監控系統；
[0027]分散控制系統接收各設備相關運行參數(例如循環水流量數據，循環水溫度，機組背壓數據，機組功率數據等相關參數)，將接收的各設備相關運行參數傳輸給監控系統；
[0028]監控系統將接收的數據統一輸出，用於後期分析研究。
[0029]本實用新型一優選的實施例提供，無線溫度傳感器包含多個溫度測點，將所述溫度傳感器設置於間接冷卻塔內部並與冷卻扇段頂端平行；具體請參考圖4所示，無線溫度傳感器採用十字線布置。無線溫度傳感器將收集的無線溫度測點的數據傳送給數據接收機。
[0030]上述設置於間接空冷塔內部的無線溫度元件可通過鋼絲固定，設置在距離地面高度24m處，採用十字線布置，橫向及縱向分別布置12個無線溫度測點(圖中以X-X溫度表示)，中間交叉處用鋼製支撐柱支撐。
[0031]本實用新型一優選的實施例提供，有線溫度傳感器包含:在間接冷卻塔內外分別設置有線溫度測點。請參考圖5所示，在間接冷卻塔內外分別設置有線溫度傳感器且在間接冷卻塔內每個冷卻扇區的中間冷卻三角出風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點；在間接冷卻塔外每個冷卻扇區的中間冷卻三角進風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點。
[0032]實際工作中可通過使用Z 40X40X5角鋼製作「 π 」型支架；將支架用螺栓固定於間接冷卻塔外的冷卻三角百葉窗外側進風口高度的4米、12米及20米處，有線溫度測點安裝在「 η 」型支架中部，測點距離冷卻塔邊緣距離0.5-1米；在間接冷卻塔內的冷卻三角百葉窗出風口高度的4米、12米、20米處安裝有線溫度測點，通過在扇區出口空氣溫度固定鋼絲繩以此便於安裝有線溫度測點；具體如頂部固定於扇區頂部平臺，底部固定於地面的形式安裝一鋼絲繩。然後將有線溫度測點按上述高度，牢固固定於鋼絲繩，有線溫度測點距離冷卻塔塔扇區內骨架1-2米。
[0033]本實用新型一優選的實施例提供，該氣象站測點組包含，在距離冷卻塔30至50米的開闊地帶處安裝至少4處氣象站,該氣象站內安裝有固定杆，固定杆高10Μ,頂部安裝風速、風向儀。請參考圖6所示，氣象站包括大氣溫度元件，距離地面高度為1.8米以上，大氣壓力測點距離地面高度為0.5米以上，風速風向儀距離地面高度為上述冷卻三角高度的1/2處至2/3處。
[0034]本實用新型一優選的實施例提供，在每兩個扇區底部安裝一個智能前端採集器，將冷卻扇區進、出風溫度信號，相近的氣象站信號全部接入，並與其它智能前端採集器相互通訊；該些智能前端將採集到的數據發送給監控系統。監控系統將收集到的數據輸出，用於後期分析研究。
[0035]以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種間接空冷系統性能試驗平臺，其特徵在於，所述試驗平臺包含:溫度傳感器、氣象站測點組、數據接口機、分散控制系統、監控系統； 溫度傳感器，用於測量間接空冷塔內部溫度場溫度和散熱器進出口空氣溫度並傳輸至數據接口機； 數據接口機將所述溫度數據以及氣象站測點組數據傳送至監控系統； 分散控制系統收集相關設備參數並傳輸至監控系統； 監控系統將收集到的數據輸出。
2.根據權利要求1所述的試驗平臺，其特徵在於，所述溫度傳感器包含無線溫度傳感器和有線溫度傳感器。
3.根據權利要求2所述的試驗平臺，其特徵在於，所述無線溫度傳感器設置於間接冷卻塔內部並與冷卻扇段頂端平行。
4.根據權利要求3所述的試驗平臺，其特徵在於，所述無線溫度傳感器採用十字線布置。
5.根據權利要求2所述的試驗平臺，其特徵在於，所述有線溫度傳感器包含:在間接冷卻塔內外分別設置有線溫度測點。
6.根據權利要求5所述的試驗平臺，其特徵在於，所述在間接冷卻塔內外分別設置有線溫度測點包括: 在間接冷卻塔內每個冷卻扇區的中間冷卻三角出風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點； 在間接冷卻塔外每個冷卻扇區的中間冷卻三角進風口高度的1/6處、1/2處、5/6處安裝有線溫度測點。
7.根據權利要求6所述的試驗平臺，其特徵在於，所述有線溫度測點距離間接冷卻塔扇區內骨架1-2米。
8.根據權利要求6所述的試驗平臺，其特徵在於，所述有線溫度測點距離間接冷卻塔外壁0.5-1米。
【文檔編號】G01M99/00GK203658081SQ201420043052
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】袁海臻, 伍小林, 蘇永健, 於沛東, 宋志軍, 陸龍, 高起棟, 劉雙白, 仇曉智 申請人:寧夏京能寧東發電有限責任公司, 華北電力科學研究院有限責任公司