一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统的制作方法

1.本发明涉及直接空冷机组降背压系统技术领域，特别涉及一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统。


背景技术：

2.直接空冷机组尤其是供热调峰机组一般都是长周期运行，在此期间，会有种种问题影响机组背压，如螺栓铆钉、密封垫和管道焊缝不严导致的严密性下降，散热器鳍片的清洁度，自然风的风速风向和气温等，均会对机组背压产生影响，在夏季极端炎热的天气时，直接空冷机组的出力与冬季相比，甚至有可能降低40％左右，不仅会影响直接空冷机组的安全性能，还增加了生产成本，而本身夏季用电需求较高，直接空冷机组长周期高负荷运行，但是机组出力受阻却使直接空冷机组的出力大幅下降。现有技术火力发电厂空冷岛降温普遍采用风扇电机超频运行方式加快空气流动，促进冷却，但却受制于电机功率及频率到一定程度无法继续升频；或在夏季采用水管和带喷雾的小车对冷却鳍片进行冲洗降温。
3.中国专利cn112648028a公开了一种直接空冷联合式喷雾降背压装置，包括汽轮机，汽轮机尾部设有汽轮机低压缸，汽轮机低压缸连接排汽装置，排汽装置通过隔板分为上排汽装置和下排汽装置，上排汽装置通过排汽管道连接空冷岛，排汽管道内设有若干管道雾化滴灌喷头，管道雾化滴灌喷头通过管道雾化滴灌喷头供水管道连接除盐水泵，除盐水泵连接除盐水箱，排汽管道通过排汽管道疏水管连接下排汽装置。本发明的降背压装置设备少，系统简单，维护成本低，运行难度低，投资小，能够充分利用水资源，适合推广和应用在直接空冷电厂。但由于是在排汽管道内设有若干管道雾化滴灌喷头，具有检修维护不方便、设备缺陷发现不及时、人员检修时安全性低等诸多不利因素。
4.中国专利cn208952714u公开了一种直接空冷机组夏季降背压装置，包括蒸汽分配管、顺流区散热器、逆流区管式换热器、凝结水联箱和蒸汽联箱，蒸汽分配管与凝结水联箱上下并列设置，蒸汽分配管和凝结水联箱之间通过顺流区散热器连通；逆流区管式换热器的管程内为蒸汽，壳程内为冷却水，逆流区管式换热器的蒸汽入口与凝结水联箱连通，逆流区管式换热器的蒸汽出口与蒸汽联想连通，蒸汽联想通过抽真空管道连接有水环真空泵。该实用新型能够有效降低直接空冷机组夏季背压，同时延长水环真空泵的使用寿命，提高真空泵的运行效率，在冬季能够减少逆流区的冻结情况；且利用余热辅助“消白烟”，提高环保效率和经济性。但由于无法远程控制，必须要巡检人员现场巡检或控制，具有不及时、不定量的缺点。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，通过在控制室操作空冷风室的喷水电磁阀，使滴灌喷头以特定角度喷射雾状细小水滴，并与由风扇吹起的空气混合，能够在蒸发的过程中带走一定的汽化潜热，有效降低进入散热器的空气温度，并且在散热面还会起到强化换热的效果，
能够定期随时清洁散热器，降低鳍片温度又能通过增湿、节水的方式和措施强化换热效果，解决了出力受阻，具有真空严密性强，节约成本和安全性大幅提高的特点。
6.本发明所采用的技术方案是：
7.一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，包括空冷岛，在空冷岛的空冷间室外散热区和延步道方向的空冷间室内步道桥架外侧设置有测温线缆1，测温电缆1通过设置在采集箱2内的端子排上进线孔与采集箱2的信号输入端相连接，采集箱2的信号输出端与远程服务器3的信号输入端相连接，远程服务器3与plc控制器4双向信号连接，plc控制器4与dcs控制器5双向信号连接；在空冷岛的风室散热器鳍片中间部位安装供水管道6，供水管道6上设置有若干滴灌喷头8，供水管道6的入水口设置有喷水电磁阀7，喷水电磁阀7的信号输入端与dcs控制器5的信号输出端相连接。
8.所述每面空冷岛的风室散热器中间部位至少布置两条供水管道6，供水管道6上的滴灌喷头8面向散热器，供水管道6之间的间距为1300mm-1600mm，供水管道6沿长度方向留有坡度。
9.所述供水管道6分别与空冷岛冲洗排污管或空冷岛喷雾进水管相连通，从两端向中间铺设。
10.所述空冷岛喷雾进水管连接至空冷岛散热器正面。
11.所述不同供水管道6的滴灌喷头8错开安装。
12.所述测温电缆1从内到外依次由测温内芯、内芯管、抗拉钢丝和外护套组成。
13.所述测温内芯采用整体灌注防水硅胶处理，整根内芯可抽出。
14.所述的dcs控制器5还与设置在空冷岛外的高压清洗小车9的启停控制回路双向信号连接。
15.与现有技术相比，本发明的优点为：
16.1、本发明在空冷岛的空冷间室外散热区和延步道方向的空冷间室内步道桥架外侧设置有测温线缆1，测温电缆1从内到外依次采用测温内芯、内芯管、抗拉钢丝和外护套组成；测温内芯采用整体灌注防水硅胶处理，能有效防止内芯结露，渗水，内部腐蚀；整根内芯可抽出，方便更换，内芯整体防水，内芯材质抗≥125℃高温，宽域温度适用性能要比普通测温电缆更优越。
17.2、在空冷岛的风室散热器鳍片的中间部位安装供水管道6，供水管道6上设置有若干滴灌喷头8，供水管道6的入水口设置有喷水电磁阀7，通过在控制室操作相关空冷风室内的喷水电磁阀7，控制滴灌喷头8以特定的角度进行喷射雾状、直射、水滴等方式散射到散热器的鳍片上，有效降低进入散热器的空气温度，并且在散热面还会起到强化换热的效果。
18.3、本发明还在空冷岛外部鳍片上设置有高压清洗小车9，由dcs控制器5远程控制启停，定期对散热器表面进行清洁，提高换热效率，降低机组背压，从而降低机组煤耗，提高经济效益；或根据实际情况设置控制逻辑，预先进行设定，减少人工操作、巡检，彻底实现无人值守，并且采用滴灌喷头8，安装在最佳角度，达到节水节能的效果，以及根据滴灌原理，滴到散热器的水吸收热量后蒸发，在现有空冷岛散热器面积不变情况下，提高空冷岛散热器换热能力；进一步，还可利用冲洗小车对超温部位定位降温，可远程控制，尤其是在北方区域夏季高温极端天气下，有明显效果。
附图说明
19.图1为本发明的控制系统结构图。
20.图2是本发明供水管道6、喷水电磁阀7和滴灌喷头8的结构示意图。
21.图3是本发明高压清洗小车9的结构示意图。
22.图4为本发明的电路图。
23.其中：1、测温电缆；2、采集箱；3、远程服务器；4、plc控制器；5、dcs控制器；6、供水管道；7、喷水电磁阀；8、滴灌喷头；9、高压清洗小车。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
25.参见图1、图2，一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，包括空冷岛，在空冷岛的空冷间室外散热区和延步道方向的空冷间室内步道桥架外侧设置有测温线缆1，测温电缆1通过设置在采集箱2内的端子排上进线孔与采集箱2的信号输入端相连接，采集箱2的信号输出端与远程服务器3的信号输入端相连接，远程服务器3与plc控制器4双向信号连接，plc控制器4与dcs控制器5双向信号连接；在空冷岛的风室散热器鳍片中间部位安装供水管道6，供水管道6上设置有若干滴灌喷头8，供水管道6的入水口设置有喷水电磁阀7，喷水电磁阀7的信号输入端与dcs控制器5的信号输出端相连接。
26.参照图2，每面空冷岛的风室散热器中间部位至少布置两条供水管道6，供水管道6上的滴灌喷头8面向散热器，供水管道6之间的间距为1300mm-1600mm，供水管道6沿长度方向留有坡度，防止冬季积水冻坏。供水管道6与散热器固定管卡用保温铁皮制作，保温铁皮宽度20mm(根据间距裁剪，使铁皮卡在里面)，长度200mm，制作成“u”型卡，每隔600mm安装一只“u”型卡。
27.水源取自空冷岛冲洗排污管和空冷岛喷雾进水管，所述供水管道6分别与空冷岛冲洗排污管或空冷岛喷雾进水管相连通，从两端向中间铺设。
28.所述空冷岛喷雾进水管用钢管焊接接至空冷岛散热器正面。每根支管管径采用dn15mm仪表管。
29.不同供水管道6的滴灌喷头8错开安装，从而达到空冷岛散热器正面滴水降温的目的，提高凝结蒸汽的目的，达到节水节能且提高经济效益的效果。
30.所述测温电缆1内设置有若干个温度传感器，温度传感器间距布置在测温电缆内部封装，测温电缆从内到外依次采用测温内芯、内芯管、抗拉钢丝和外护套组成；内芯采用整体灌注防水硅胶处理，能有效防止内芯结露，渗水，内部腐蚀；整根内芯可抽出，方便更换，内芯整体防水，内芯材质抗≥125℃高温，宽域温度适用性能要比普通测温电缆更优越。
31.所述外护套使用非再生高分子量聚乙烯材料，包括聚氯乙烯(pvc)、聚全氟乙丙烯(f46)，混入氯丁橡皮和硅橡胶中，防止油、化学溶剂等的侵蚀、机械力的冲击、大气的老化，保护导体不会和水或者空气等物质接触，防止导体受潮从而加速氧化；再混入由玻纤粉，聚烯烃弹性体组成的改性添加剂增加绝缘，加入钢缆线增加抗拉强度，再包裹通讯线、接地线、电源线，将温度传感器封装于测温电缆1内部，具有防水功能，可全天候使用。
32.所述的dcs控制器5还与设置在空冷岛外的高压清洗小车9的启停控制回路双向信号连接，可实现远程控制高压清洗小车的启停。
33.参照图3，高压清洗小车9由dcs控制器5远程控制启停，定期对散热器表面进行清洁，提高换热效率，降低机组背压，从而降低机组煤耗，提高经济效益；或根据实际情况设置控制逻辑，预先进行设定，减少人工操作、巡检，彻底实现无人值守，并且对滴灌喷头8进行可行性研究，选择最具使用价值的设备，计算最角度进行安装，达到节水节能的效果，以及根据滴灌原理，滴到散热器的水吸收热量后蒸发，在现有空冷岛散热器面积不变情况下，提高空冷岛散热器换热能力；进一步，还可利用冲洗小车对超温部位定位降温，可远程控制，尤其是在北方区域夏季高温极端天气下，有明显效果。
34.参照图4，敷设在两组机组空冷岛鳍片上的测温电缆1将采集的温度值汇聚到1-6号采集箱2内，通过光缆将信号分别传输至二区内的远程服务器3，远程服务器3读取参数后，将运算过的信号分别送到二区内的plc控制器4中，然后plc控制器4进行参数选取，将信号传输到二区内的dcs控制器5内，dcs控制器5通过传输来的信号控制优化温度，从而控制电磁阀7和布置在空冷岛空冷鳍片上的高压清洗小车9进行降温，在三区的展示平台可进行展示空冷岛温度场分布及各个测点的实时温度，也可远程进行控制，实现对散热器表面进行降温和清洁。
35.本发明的工作原理是：
36.当需要对直接空冷机组进行散热时，可在控制电脑上手动远程控制打开喷水电磁阀7，管道6中的水通过喷头8即可喷出雾状水进行鳍片散热；或由测温电缆1监测到的温度超过设定值时，远程服务器3和plc控制器4内部的设定的控制逻辑通过dcs控制器5触发信号给喷水电磁阀7，通过喷头8即可喷出雾状水进行鳍片散热。
37.通过dcs远程控制布置在空冷鳍片上的高压清洗小车9，定期对散热器表面进行清洁，提高换热效率，降低机组背压，从而降低机组煤耗，提高经济效益；或根据实际情况设置控制逻辑，预先进行设定，减少人工操作、巡检，彻底实现无人值守；并且本发明布置在空冷系统上的测温电缆，实现了对整个空冷系统的温度远方监视；远程控制设置在空冷鳍片上的滴灌喷头8，滴到散热器的水吸收热量后蒸发，在现有空冷岛散热器面积不变情况下，提高空冷岛散热器换热能力。

技术特征：
1.一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，包括空冷岛，其特征在于，在空冷岛的空冷间室外散热区和延步道方向的空冷间室内步道桥架外侧设置有测温线缆(1)，测温电缆(1)通过设置在采集箱(2)内的端子排上进线孔与采集箱(2)的信号输入端相连接，采集箱(2)的信号输出端与远程服务器(3)的信号输入端相连接，远程服务器(3)与plc控制器(4)双向信号连接，plc控制器(4)与dcs控制器(5)双向信号连接；在空冷岛的风室散热器鳍片中间部位安装供水管道(6)，供水管道(6)上设置有若干滴灌喷头(8)，供水管道(6)的入水口设置有喷水电磁阀(7)，喷水电磁阀(7)的信号输入端与dcs控制器(5)的信号输出端相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，每面空冷岛的风室散热器中间部位至少布置两条供水管道(6)，供水管道(6)上的滴灌喷头(8)面向散热器，供水管道(6)之间的间距为1300mm-1600mm，供水管道(6)沿长度方向留有坡度。3.根据权利要求1所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述供水管道(6)分别与空冷岛冲洗排污管或空冷岛喷雾进水管相连通，从两端向中间铺设。4.根据权利要求3所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述空冷岛喷雾进水管连接至空冷岛散热器正面。5.根据权利要求1所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述不同供水管道(6)的滴灌喷头(8)错开安装。6.根据权利要求1所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述测温电缆(1)从内到外依次采用测温内芯、内芯管、抗拉钢丝和外护套组成。7.根据权利要求6所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述测温内芯采用整体灌注防水硅胶处理，整根内芯可抽出。8.根据权利要求1所述的一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，其特征在于，所述的dcs控制器(5)还与设置在空冷岛外的高压清洗小车(9)的启停控制回路双向信号连接。

技术总结
一种基于直接空冷机组的空冷岛无人值守滴灌降温系统，包括空冷岛，在空冷岛外侧设置有测温线缆，测温电缆通过端子排上进线孔与采集箱的信号输入端相连接，采集箱的信号输出端与远程服务器的信号输入端相连接，远程服务器与PLC控制器双向信号连接，PLC控制器与DCS控制器双向信号连接；在风室散热器鳍片中间部位安装供水管道，供水管道上设置有滴灌喷头，供水管道的入水口设置有喷水电磁阀，操控喷水电磁阀控制滴灌喷头以特定的角度散射到散热器的鳍片上，有效降低进入散热器的空气温度，起到强化换热的效果；高压清洗小车定期对散热器表面进行清洁，提高换热效率，降低机组背压，从而降低机组煤耗，提高经济效益，具有节约成本，操作简单的特点。操作简单的特点。操作简单的特点。


技术研发人员：张学义 丁志波 裴小军 钱爱民 卢庆军 霍亚勇
受保护的技术使用者：新疆天池能源有限责任公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/8/1