[发明专利]一种间接空冷散热器基管内水温预报方法

说明书

本发明公开一种间接空冷散热器基管内水温预报方法，包括如下步骤：(1)先选定待测散热器基管，得到以下参数：基管高度，基管的内半径，基管的外半径，以及基管壁导热系数；根据基管内水流传递给基管的传热量，和基管的管壁传热量，获得基管内水温与基管外壁温度之间的差值；(2)确定基管内水的流速、基管的水力直径，以及基管内水的物性参数，获得水侧散热系数；(3)根据检测到的基管外壁温度得到基管内水温。本发明基于传热学基本原理，给出管内水温的预报公式，通过检测出的基管外壁温度，实时预报管内水温，为间接空冷塔散热器的防冻方案提供技术支持。

技术领域

本发明涉及火力发电厂间接空冷塔空冷散热器防冻领域,，具体涉及间接空冷散热器基管内水温监测的技术领域。

背景技术

间接空冷系统指混合式凝汽器的间接空冷系统(海勒式间接空冷系统)和具有表面式凝汽器间接空冷系统(哈蒙式间接空冷系统)及其它。主要由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。该系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。

由于采用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，间接空冷系统具有良好的节水性能，因此广泛应用于富煤缺水的三北地区的火力发电厂。

三北地区冬季寒冷，其核心设备间接空冷散热器易冻坏，严重影响电厂的安全经济运行，因此间接空冷系统防冻就显得非常重要。针对间接空冷塔散热器防冻问题，国内相关学者及电厂运行人员进行了相关研究，提出了具体防冻措施。但是需要重视的问题是，由于间接空冷塔配水不均匀，同一扇区不同冷却塔三角间温差最大可达16℃，同一冷却柱不同冷却基管之间最大温差达到12℃，因此需要对散热器每根基管内水温进行监测，及时预警结冰。目前，普遍采用的方法是在间接空冷散热器外壁安装基管壁温在线监测系统，这种监测方式的优点是能够实时显示不同位置基管的壁温，预警可能会结冰的区域；缺点是管壁温度与管内水温存在差异，且该差异随运行工况的变化而变化，通过实时测得的管壁温度无法直接获得管内水温。这一误差会对防冻措施的具体应用产生一定的影响。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，基于传热学基本原理，分析管内水温与管壁温度的差值的影响因素，根据管壁的实测温度，提供一种间接空冷散热器基管内水温预报方法。

技术方案：本发明所述间接空冷散热器基管内水温预报方法，包括如下步骤：

(1)根据待测散热器基管，获取以下参数：基管高度l，基管的内半径r₁，基管的外半径r₂，以及基管壁导热系数λ_w；根据基管内水流传递给基管的传热量，和基管的管壁传热量，获得基管内水温与基管外壁温度之间的差值：

式中，T_f1为基管内水温，T_win为基管内壁温度，φ为传热量，T_wou为基管外壁温度，K_f1为水侧散热系数；

(2)获取基管内水的流速v_f1、基管的水力直径d_e，以及基管内水的物性参数，得到水侧散热系数K_f1：

式中，μ_f1为水温对应的粘性系数，ρ_f1为水温对应的水的密度，C_p为水的定压比热，α_f1为水的热导率；

(3)根据检测到的基管外壁温度得到基管内水温：

本发明进一步优选地技术方案为，步骤(2)中水侧散热系数K_f1的获取方法为：