[发明专利]一种空冷岛冻结状态在线监测方法

摘要

本发明提供一种空冷岛冻结状态在线监测方法，其包括了空冷岛冻结状态监测系统及空冷单元冻结预测方法；其中所述空冷岛冻结状态监测系统的硬件部分包括：汽轮机排汽管道、各空冷单元温度测点系统、监测数据测量装置、数据处理服务器及监测平台；软件部分包括冻结系数、凝结水过冷度的参量实时计算。本发明基于空冷单元的冻结状态在线监测系统，提出基于供需传热平衡的冻结系数计算方法，通过放热侧和吸热侧传热能力的比较，可本质预测换热管束发生冻结的趋势和程度；基于供需传热平衡的冻结系数和基于凝结水过冷度和逆流段真空抽气温度的复合冻结预警系统，有效提高了机组防冻调节的准确性和操作灵活性，保障了机组冬季运行的安全性和高效性。

主权项

1.一种空冷岛冻结状态在线监测方法，其包括了空冷岛冻结状态监测系统及空冷单元冻结预测方法；其中所述空冷岛冻结状态监测系统的硬件部分包括：汽轮机排汽管道、各空冷单元温度测点系统、监测数据测量装置、数据处理服务器及监测平台；其中，空冷单元温度测电系统设置于汽轮机排气管道上，空冷单元温度测点系统、监测数据测量装置、数据处理服务器及监测平台依次进行连接；软件部分包括冻结系数、凝结水过冷度的参量实时计算；空冷散热单元冻结系数计算方法为：(1)空冷单元实时传热系数K基于空冷凝汽器热负荷Dc(各空冷单元热负荷为D_ci)和各空冷单元监测的运行参数：冷凝温度t_c、进口空气温度t_a1，根据传热原理计算给出空冷单元蒸汽充分冷凝时所需的实时传热系数K；(2)空冷单元空气自热对流传热系数K_min空冷风机停转，凝汽器内蒸汽仍能依靠自然通风等低速冷却气流进行冷却，此时的空气自热对流传热系数以Kmin表示，空冷岛散热单元呈Λ型，两个Λ型散热翅片之间形成的空间是▽形，认为空气的温度变化发生在散热单元的中间位置，则由自然对流产生的热压差为：Δp＝(ρ′‑ρ″)gh/2式中：Δp为气流密度差形成空气上升的推力，Pa；ρ′，ρ″分别为冷空气和热空气的密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2；h为翅片管间围成的▽的高度，m；当风机全停时该压力损失应由空气产生的热压差克服，即气流被加热而形成的热推力与气流流经换热管束的压力损失相等时所对应的气流流速为自然通风风速；采用换热器传热方程和对数平均温差方法可以计算得到自然通风条件下单排管的传热系数Kmin；(3)空冷单元冻结系数若空冷单元当时需求的传热系数小于空冷风机停转后的空气自热对流传热系数，则空气供给的冷却能力较强，空冷单元有发生冻结的趋势。本发明定义空冷单元冻结系数如下：在冻结系数接近临界冻结系数时，即冻结系数在0.9～1.1范围时，给出冻结报警信号，并给出应对措施。根据权利要求1所述的一种空冷岛冻结状态在线监测方法，其特征在于：空冷单元冻结状态监测系统还包括温度预警信号，各空冷单元温度测点系统是在两个Λ型翅片散热管束上对称布置，其中在翅片散热管束的三等分位置处设置处分设置有两个空气出口温度测点，在靠近顶端与尾端的位置处分别设置有两个壁温测点，在翅片散热管束的底端设置有凝结水温测点。