[发明专利]一种空冷凝汽器防冻预警方法及系统

说明书

本发明涉及发电领域，特别是配套应用于大中型直接空冷火电机组的一种空冷凝汽器防冻预警方法及系统。现有防冻警方法和系统存在温度监测范围小、测温点无法精准定位管束冻结区域以及影响清洗设备运行等问题，本发明提供一种空冷凝汽器防冻预警方法及系统，系统包括红外成像仪、现场控制箱、光纤收发器和数据交换机以及控制计算机，红外成像仪设于横梁上，横梁设于逆流段管束构成的Λ形空冷岛内侧上部，红外成像仪通过光缆与现场控制箱连接，现场控制箱和光纤收发器、数据交换机以及控制计算机依序电连接。本系统和预警方法使用的温度监测范围广，可对逆流段上半部分整个翅片管面壁温监测，同时精准定位管束冻结区域，而且不会影响清洗设备运行。

技术领域

本发明涉及发电领域，特别是配套应用于大中型直接空冷火电机组的一种空冷凝汽器防冻预警方法及系统。

背景技术

当前我国直接空冷发电机组装机容量已经超过150GW，和湿冷机组相比直接空冷发电机组利用空气直接对汽轮机排汽进行冷却且节水率高，特别适用于水资源短缺的北方地区发展坑口电厂，对于拓宽北方地区能源外送通道和缓解我国能源生产与消费地区不平衡都具有重要意义。

空冷凝汽器工作时的冷却能力取决于周围环境空气的干球温度，干球温度越低，冷却能力越强。由于直接空冷机组都分布在我国北方寒冷地区，冬季低温环境下空冷凝汽器极易过度冷却，特别是在负荷较低、汽轮机启停过程中过度冷却更加明显。一旦气温下降到某一极限时，冷凝器内的凝结水过冷却，就会发生凝固、冻结，轻则使冷凝器的传热性能下降，重则管束被冰块堵塞、真空下降而被迫停机，更严重甚至会冻裂翅片管或使翅片管变形， 造成永久性损害。目前普遍使用的防冻预警方法是在各单元顺流段凝结水箱内以及逆流段抽气出口处安装温度测点，监测各单元顺流段、逆流段换热管束的换热情况，并以这些温度测点获取的温度数据进行预警，防止直接空冷冷凝器结冻，对应的系统也是在管壁上贴设温度测点装置。使用这种紧贴管壁设置温度测点的预警方法和系统对顺流段换热管束的换热情况监测效果比较好，对于逆流段换热情况监测效果差，原因是逆流段上半部分管束背面（图1中A形的空冷岛内侧）正面迎风面壁温最低，仅依靠逆流段抽气口温度难以全面反映逆流段换热情况，特别是冬季运行时抽汽口温度远在限定值以上，但对应管束背面严重冻结而运行人员没有察觉，这种情况发生后轻则导致减弱换热效果影响经济性，重则继续扩大堵塞管束进而加剧冻结造成设备损坏。虽然可在逆流段的管束背面安装温度测点提高监测效果，但是容易被高压冲洗水破坏影响后续测温，而且这种固定设置温度测点获取温度数据的预警方法始终存在监测点监测范围小、测温点无法精准定位管束冻结区域以及影响后续清洗设备运行可靠性的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有防冻警方法和系统采用在管束壁面设置固定温度测点监测范围小、测温点无法精准定位管束冻结区域以及影响后续清洗设备运行可靠性等问题，提供一种空冷凝汽器防冻预警方法及系统，所述预警方法及系统的温度监测范围广，能对逆流段上半部分整个翅片管面壁温进行监测；精准定位管束冻结区域；清洗设备可正常使用且不会影响测温。