1. Úvod a pozadie
V regiónoch s nedostatkom vody boli rýchlo vyvinuté a široko prijaté jednotky priameho chladenia vzduchom (ACC) a nepriameho chladenia vzduchom (ACT). Pretože vzduchom chladené systémy si vymieňajú teplo priamo s okolitou atmosférou, ich prevádzkový výkon je výrazne ovplyvnený poveternostnými podmienkami prostredia. Najmä rizikozamrznutie a prasknutie zväzku rúrokv chladných zimných podmienkach, ako ajvysoký protitlak a recirkulácia horúceho vzduchu (HAR)počas horúcich letných podmienok vážne ohrozujú bezpečnú a hospodárnu prevádzku elektrární.
Tradičné metódy merania teploty sa väčšinou spoliehajú na obmedzený počet lokalizovaných stenových snímačov teploty alebo manuálne pravidelné kontroly, čo sťažuje dosiahnutie monitorovania teplotného poľa v reálnom čase s vysokým rozlíšením na veľkých plochách. V posledných rokoch, s pokrokom v technológii senzorov internetu vecí, infračerveného tepelného zobrazovania a priemyselnej širokopásmovej komunikácie, boli nové technológie merania teploty reprezentovanéDigitálny káblový systém na meranie teploty s vysokou hustotouaTermálny inšpekčný systém namontovaný na koľajnici- sa objavili. Tieto technológie poskytujú silnú technickú podporu pre jemnozrnnú prevádzku, včasné varovania proti zamrznutiu a optimalizáciu výkonu vzduchom chladených systémov.
2. Hlavné body prevádzkovej bolesti vzduchom chladených systémov
2.1 Riziká a mechanizmy zimného mrazu
Vzduchom chladené systémy sú počas zimy veľmi citlivé na lokálne podchladenie a zamrznutie. Medzi hlavné dôvody a náchylné oblasti patria:
Náchylné mrazivé oblasti
Spodná časť rúr paralelného (súprúdového) výmenníka tepla (kde sa hromadí kondenzát) a horná časť rúrok protiprúdového (protiprúdového) výmenníka tepla (kde sa objem pary znižuje a nekondenzovateľné plyny kondenzujú/sublimujú na ľad).
Nízky prietok pary a podmienky nízkeho zaťaženia
Keď je prúd pary vstupujúci do vzduchom chladeného systému príliš malý a zaťaženie odvodom tepla je príliš nízke, nie je možné vyhnúť sa lokálnym teplotám pod nulou, aj keď sú všetky ventilátory zastavené a používa sa prirodzené vetranie.
Nerovnomerná distribúcia vzduchu pri prirodzenom vetraní
Nerovnomerné prúdenie vzduchu na strane vzduchu, ovplyvnené okolitým vetrom a štrukturálnymi faktormi, ľahko spôsobuje lokálne prechladnutie. vo všeobecnostiprotiprúdové jednotky zamŕzajú ľahšie ako jednotky s paralelným prúdenímaperiférne/okrajové jednotky zamrznú ľahšie ako vnútorné jednotky.
2.3 Nánosy popola a prachu na zväzkoch výmenníkov tepla
Počas dlhodobej prevádzky sa na povrchu rebrovaných rúrok hromadí prach a nečistoty, čím sa zhoršuje prenos tepla. Bez presných údajov o rozložení teploty je ťažké vyhodnotiť lokalizované úrovne znečistenia a naplánovať včasné vysokotlakové čistenie.
2.4 Konflikt medzi bezpečnou prevádzkou a ekonomickým protitlakom
Aby sa predišlo zamrznutiu počas spúšťania, vypínania alebo prevádzky s nízkym zaťažením, tradičné prevádzkové stratégie zvyčajne vynucujú, aby protitlak turbíny zostal nad 15 kPa. Táto konzervatívna stratégia obetuje podtlak turbíny a efektívnosť výroby energie, čím bráni vzduchom chladenému systému pracovať v jeho najúspornejšom rozsahu protitlaku.
3. Funkcie a aplikačná hodnota nových meracích technológií
1. Prepojenie včasného varovania a ochrany proti zamrznutiu: Monitorovaním teploty výstupného vzduchu a teploty steny rúrok zväzkov odvodu tepla s vysokou hustotou v kombinácii s údajmi o protitlaku, teplote kondenzátu a stupni podchladenia sa stanovujú dolné hraničné teplotné prahy pre výstupný horúci vzduch, aby sa proaktívne implementovali protimrazové zásahy.
2. Monitorovanie a nastavenie HAR: Monitorovanie teploty vstupného vzduchu v reálnom čase umožňuje výpočet rýchlosti recirkulácie horúceho vzduchu. Operátori môžu vykonávať prediktívne úpravy predtým, ako HAR ovplyvní prevádzku turbíny, čím sa znížia nútené odstávky, vypnutia kotla alebo zníženie záťaže.
3. Usmernenie pre hodnotenie znečistenia a čistenie: Charakteristiky distribúcie teplotného poľa sa používajú na vyhodnotenie miestnej a celkovej čistoty výmenníkov tepla, ktoré riadia cielené operácie umývania vysokotlakovou vodou.
4. Optimalizácia protitlaku a úspora energie: Komplexné monitorovanie teplotného poľa kompenzuje nevhodnosť tradičných metrík rozdielu teplôt a nárastu teploty. Vedie operátorov, aby bezpečne znížili protitlak a zvýšili vákuum, čím sa dosiahne úspora energie a zníženie spotreby.
4. Digitálne káblové riešenie na meranie teploty s vysokou hustotou
4.1 Priestorové usporiadanie a usporiadanie siete
| Aplikačný scenár | Typ štruktúry | Pravidlá usporiadania káblov a meracích bodov |
| Priamy vzduchom chladený kondenzátor (ACC) | Chladiaca štruktúra A-Frame |
Káble usporiadané vertikálne každý1 mna oboch stranách; teplotné body rozmiestnené vodorovne na960 mmintervaly; každý panel na odvod tepla je vybavený samostatným kolektorom teploty. |
| Nepriama vzduchom chladená veža (ACT) | Chladiaci výmenník tepla Delta |
Káble s integrovanými digitálnymi snímačmi usporiadané vertikálne každý1 mpozdĺž štruktúry delta chladenia. |
4.2 Technické vlastnosti kábla
Fyzická ochrana a pancierový dizajn: Postavené s vnútornou ochrannou hadicou z oceľového drôtu a obalenou v priemyselnom gumovom plášti, ktorý je odolný voči vysokému napätiu, teplotám, antikorózny, vodotesný a spomaľuje horenie. Vysoká pevnosť v ťahu a odolnosť voči opotrebovaniu pre drsné vonkajšie prostredie vo vysokých nadmorských výškach.
Špecifikácie snímača: Integrované vysoko presné digitálne snímače teploty zbernicového typu s rozsahom merania-55 stupňov až +125.0 stupňova presnosť±0,5 stupňa.
4.4 Serverový softvér a spracovanie údajov
Vysokokapacitné spracovanie: Jeden server podporuje až1 000 000 teplotných bodova 256 súbežných klientskych pripojení, ktoré získavajú viac ako 20 000 záznamov za sekundu.
Viacrozmerné prehľady: Rýchlo agreguje a analyzuje údaje o teplote, generuje smenové, denné, týždenné, mesačné, štvrťročné a ročné správy.
Farebne kódovaný vizualizačný výstražný systém:
- 30 stupňov až 60 stupňov: Zobrazuje sa zelenou farbou (normálne hodnoty);
- Vonkajší rozsah 30 stupňov – 60 stupňov: Zobrazuje sa červenou farbou (hodnoty alarmov);
- Nad 126 stupňov: Zobrazuje sa fialovou farbou (hodnoty nadmernej teploty).