[实用新型]一种空冷防冻监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电厂领域，具体是一种对空冷凝结器的防冻情况进行温度检测的设备。 

背景技术

 如图1所示为发电厂空冷凝汽器，空冷是发电厂为了节约水资源而利用空气冷却汽轮机乏汽的一种冷却方式，空冷凝汽器是利用空气冷却汽轮机乏汽的主要换热设备。空冷凝汽器一般呈A型布置方式，A形结构的顶部是来自汽轮机排汽管道的蒸汽，称为蒸汽分配管1，A型结构的下端两侧为凝结水收集管道，称为凝结水联箱3。A型散热结构的两侧是倾斜布置的散热管束2，呈等腰三角结构。一片散热管束由许多根翅片管平行排列组成，一列A型装置由许多片管束组成。为了适应通风风机4的设置，一列A型装置内侧由多个分隔装置，将一列A形散热装置分隔成多个冷却单元，一个单元对应一台通风机。

如图2所示，为了防冻空冷凝汽器的管束采用了顺逆流结构。即从汽轮机排出来的蒸汽经蒸汽分配管进入散热管束内从上向下流动，同时凝结转化的水也从上向下流动，蒸汽与凝结水流动方向相同，这部分管束称为顺流管束5。在顺流管束5没有完全凝结的蒸汽通过凝结水管道进入逆流管束6，逆流管束6内蒸汽从下向上流动，而凝结的水从上向下流动，两者流动的方向相反，在逆流管束6的顶部设有抽空气管道7。1列A形散热装置总是由若干片顺流管束5和一定比例的逆流管束6组成。对于容量较小的机组，逆流管束6集中分布于一个散热单元内，对大型机组逆流管束6分2段分布于2个散热单元或更多的散热单元中。

空冷凝汽器温度场的监测可以单独应用有线温度传感系统以及单独应用无线的温度传感系统，单独应用两种系统中任意一种时，都有其优缺点或适用性问题。

单一的有线温度传感系统应用于空冷凝汽器温度测量时，一般采用特制的温度监测线缆，将多个温度传感器内置在电缆内部，多个传感器通过总线与采集器通讯，向采集器传输数据。这样利用温度监测线缆对空冷凝汽器进行温度监测时极大地节省布线，可以支持数量繁多的传感器而不增加采集用数据传输线缆，解决了传统热电阻或热电偶测温布点繁杂的难题，使空冷凝汽器温度场测量不再困难。但是由于空冷凝汽器逆流管束和顺流管束内部蒸汽流动特性的差异，要求温度测点布置和分布也不相同，对于顺流管束一般要求重点监测中下部，而对于逆流管束往往要求监测上中下全部面积。将温度监测线缆弯折布置可以解决此问题，但是相应在制作温度监测线缆阶段的要求有所提高，现场施工的工作量也会相应加大。

单独采用无线温度传感系统由于成本问题所布置的温度测点较少，达不到对空冷凝汽器监测的效果。无线温度传感器采用电池供电，并且使用的电子器件增多，也增多了无线电磁波的发送和接收部分，因此其可靠性降低，故障率和维护工作量、管理工作量都加大，因此无线温度传感系统应用于空冷岛温度测量时传感器数量受到了限制。

在工业生产领域通常所采用的温度测量技术是利用热电阻和热电偶进行温度测量或在线监测，热电偶和热电阻在工业领域已有广泛的应用基础和相应的规范和标准，测量的可靠性高。但是发电厂空冷系统是一个庞大的设备，以600MW发电机组为例其空冷凝汽器占地可达100×100m的规模。对于如此庞大的设备要实时测量其运行中的温度场则需要大量温度测点，采用传统的热电阻测量方法必须使用许多连线将信号引入采集器，这就造成了安装困难、维护工作量大，最终使得传统测量方法不能用于空冷温度场测量这种大面积测温的场合。

为解决用传统技术对发电厂空冷凝汽器温度场测量的困难，分别出现了“总线型”温度传感器的有线测量方式和基于ZigBee技术的无线传感网络用于发电厂空冷温度场的测量。

有线的“总线型”传感器网络是把许多传感器集成在一个电缆中，各传感器通过一条总线分时传递数据。有线的传感网络可靠性高、成本低，可接入传感器数量众多，而所需要的连线却增加很少，解决了传统型测温方式的难题。

无线的传感网络采集数据不需要连接线，但是需要电池供电。无线传感网络用于发电厂空冷系统温度场测量虽然解决了传统方式连线繁多、安装困难的难题，但是无线测温方式的成本高、可靠性低于有线方式，因此实际中使得这种方式使用的传感器数量受到限制，但是其温度传感器的分布由于完全不受任何连线的影响有较大的灵活性。

无线传感系统主要采用了ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

将温度传感器监测的数据通过基于ZigBee技术的无线网络传输就是无线温度监测系统。

实用新型内容