[发明专利]一种直接空冷凝汽器防冻控制方法

说明书

本发明涉及一种直接空冷凝汽器防冻控制方法，在直接空冷凝汽器上增设光纤光栅温度检测装置，使每个风机单元配有多个温度传感，并测取凝汽器管束出风侧和进风侧多点温度的检测值，计算每个风机单元出风与进风温度差值，通过比较风机单元进出风温度差值与规定温度差值启动防冻保护程序，并对每个风机单元风机转速进行控制。本发明将直接空冷凝汽器的整列控制改为风机单元控制，使防冻过程控制更准确，可降低凝汽器运行背压。

技术领域

本发明一种直接空冷凝汽器防冻控制方法，主要用于火电厂或化工企业蒸汽轮机（或透平机）乏汽直接空冷凝汽器的控制过程。

背景技术

在火力发电或化工企业，在汽轮机（或透平机）内做过功后的蒸汽（又称乏汽），需要排入凝汽器凝结成水，再返回到锅炉循环使用。近几年，直接空冷凝汽器（即采用空冷方式的冷凝器）在我国北方地区应用得非常普遍。不同排汽量的汽轮机所需的直接空冷凝汽器规模也不同；常见的直接空冷凝汽器由多个列（组）、每列（组）又含多个风机单元组成。每个风机单元可以被看作为一个独立的换热单元，包括布置成“A”形的凝汽器管束和一只大型轴流风机。按照蒸汽与凝结水的流动方向是否相同，风机单元又被分为顺流单元和逆流单元两种。工作时，从汽轮机排气口排出的蒸汽先进入顺流单元（此时蒸汽与凝结水流向相同，都向下），在顺流单元大部分蒸汽得到凝结，然后剩余蒸汽又进入逆流单元（蒸汽与凝结水流向相反，蒸汽向上、凝结水向下）继续凝结，余下蒸汽中的不凝性气体最后从逆流单元顶部抽气口排出。直接空冷凝汽器往往是由多个风机单元组成的体积庞大的换热系统。

如果冬季环境温度较低，直接空冷凝汽器就存在被冻结的风险。在直接空冷凝汽器每列凝结水出口（凝汽器管束左右侧各一个口）位置安装有凝结水温度传感器，测取该列两侧的凝结水温度；逆流单元顶部抽气口位置（每个逆流单元左右侧各一个口）也安装有抽气口温度传感器，测取该逆流单元的抽气温度。现有技术是根据所检测到的凝结水和抽气口温度来进行防冻控制的：1）如果测取的凝结水温度低于规定值，该列顺流单元启动顺流防冻保护程序，即顺流单元风机进行降转速运行，使背压（汽轮机排汽口压力）升高；否则，按实际背压值与目标背压值的偏离依顺序（程序规定的顺序）调整每列的每个顺流单元风机转速（增速或降速）； 2）如果测取的抽气口温度低于规定值，该逆流单元启动逆流防冻保护程序，即逆流风机进行降转速和回暖运行；否则，也按实际背压值与目标背压的偏离依顺序（程序规定的顺序）调节每列的逆流单元风机正向运转的转速（增速或降速）。

现有的防冻控制方法存在不足：1）测取的凝结水温度是该列多个风机单元的凝结水平均温度，由于系统庞大、温度的不均匀性大，故不能反映出各个单元温度差异，不能对单个风机进行精确控制；2）抽气口温度也不能完全反映逆流单元凝汽器管束内蒸汽的实际温度；这些不足常引起防冻控制的失误。

虽然近期少量的实际工程项目在直接空冷凝汽器外部增设了凝汽器管束出风温度场的监控装置，但是，其功能仅能够实现显示温度场数据和报警，必要时还不得不依靠人工判断和操作，没有形成有效的防冻控制方法，不仅效率低、也易产生控制失误。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制更加精确、高效、失误少的直接空冷凝汽器防冻控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种直接空冷凝汽器防冻控制方法，直接空冷凝汽器包括多个顺流单元和逆流单元，所述顺流单元和逆流单元统称为风机单元，增设光纤光栅温度检测装置，光纤光栅温度检测装置由出风温度检测光缆、进风温度检测光缆和主机组成，出风温度检测光缆、进风温度检测光缆配置多个温度传感器且分别布置在每个顺流单元或逆流单元凝汽器管束的出风侧和进风侧，包括以下控制步骤：

步骤1、采集各每个顺流单元或逆流单元温度传感器的检测值；

步骤2、计算每个顺流单元或逆流单元凝汽器管束出风温度和进风温度以及出风与进风温度差值；