[发明专利]基于空冷系统散热量测量的发电厂优化控制系统及方法

说明书

本发明公开一种基于空冷系统散热量测量的发电厂优化控制系统及方法，所述系统包括：空冷散热器组件、散热器组件实时传热量测量子系统、发电机组动态运行特性分析子系统、空冷系统运行优化子系统和数据传输及数据显示子系统。本发明基于非接触式红外测量原理，避免了传统接触式温度测量装置对空冷系统散热器组件表面的破坏及对散热器组件表面温度场的干扰，同时与传统热电偶测温方法相比，测量系统无需外接电缆，提高了该测量平台的经济性；在测量过程中更加灵活方便、能测量更大的空冷系统散热器组件面积，有效的提高了测量的效率。

技术领域

本发明涉及发电厂热工检测领域与运行优化领域，特别是涉及一种基于空冷系统散热量测量的发电厂优化控制系统及方法。

背景技术

发电厂冷却系统是发电机组的重要组成部分。火力发电厂冷却系统按照冷却介质的不同主要有两大类，一种是采用水为冷却介质的湿冷系统，另一种是采用环境空气作为冷却介质的空冷系统。空冷系统与常规湿冷系统相比，可节水3/4以上，由于我国富煤少水的资源特点，空冷发电机组在我国具有显著的发展优势。

发电厂空冷系统分为间接空冷和直接空冷两种方式。为了保证机组的安全运行，目前对于空冷系统都加装了监测设备，但目前仅限于相关关键测点的温度测量。比如，对于间接空冷系统主要监测进出口水温度；而对于直接空冷系统，考虑到空冷系统的换热性能、热回流状况及空冷系统的运行调节、冬季防冻，相关温度监测测点则更多一些，通常都会在配汽管道、凝结水联箱及空冷散热器组件逐渐内外侧加装温度测点。

以上两种空冷系统尽管对相关关键位置进行温度测量，但是由于影响空冷系统换热特性及运行特性的因素众多，尤其是在机组负荷、日照角度及强度、环境温度、环境湿度、空冷塔周围风速及风向和空冷散热器组件表面的脏污程度等因素的影响下，空冷凝汽器的运行性能将发生显著变化。进而造成以下问题频发：机组背压变化频繁；夏季高温时段机组负荷受限；冬季低温时段防冻压力增大；空冷系统运行方式不合理，厂用电率偏高；空冷系统换热组件清洗频次不合理。在此情况下，若不能实时测量空冷系统的热流密度分布和实时散热量，而仅靠相关温度测量将不能理清上述因素的影响，也不能进行精准的运行优化控制，最终是无法实现精准控制下的节能减排的目的。

目前，尚缺少对空冷系统实时热流密度分布与实时散热量的简便、实时监测手段，导致不能直接获得与机组当前运行负荷及外部环境影响因素的直接相关关系，使得目前对于空冷系统的优化运行调节、冬季防冻、负荷优化等都无法做到精准动态控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于空冷系统散热量测量的发电厂优化控制系统及方法，有效的提高了空冷系统散热量测量的精度和效率，以实现发电厂的最优控制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于空冷系统散热量测量的发电厂优化控制系统，所述系统包括：空冷散热器组件、散热器组件实时传热量测量子系统、发电机组动态运行特性分析子系统、空冷系统运行优化子系统和数据传输及数据显示子系统；

所述散热器组件实时传热量测量子系统用来测量空冷系统散热器组件的实时散热量，包括若干组测量贴片、实时传热量测量装置，所述实时传热量测量装置包括贴片表面温度特征测量模块、热流分布选择分析及处理模块、数据传输模块和数据分析模块；

所述发电机组动态运行特性分析子系统用来记录、分析并核算机组运行的指标及数据；

所述空冷系统运行优化子系统用于根据所述发电机组动态运行特性分析子系统的实时分析数据，计算并分析当前风机或水泵开启的台数，并根据散热器组件实时传热量测量子系统测量的当前实时散热量及热流分布情况，计算空冷系统中每台风机或水泵的负荷，根据计算结果相应变频调节每台风机或水泵的运行。