01空冷島（塔）出現(xiàn)的問(wèn)題
在缺水的北方地區(qū)空冷機(jī)組得到了迅速的發(fā)展，但在其運(yùn)行過(guò)程中，空冷系統(tǒng)冬季防凍是空冷機(jī)組冬季運(yùn)行的一個(gè)很重要的問(wèn)題。

由于蒸汽提前凝結(jié)在順流管束下部和逆流管束上部都容易出現(xiàn)低溫區(qū)，管束下端凝結(jié)水流量增多，無(wú)論順流管束還是逆流管束都容易在管束下部出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。雖然逆流管束的上部隨著凝結(jié)過(guò)程完成蒸汽量減少，同時(shí)凝結(jié)水量也減少，但是不凝氣體含有的水蒸汽凝華仍有可能形成絮狀結(jié)冰，堵塞翅片管的流通面積?？绽湎到y(tǒng)容易產(chǎn)生結(jié)冰的部位是順流換熱管束的下部和逆流換熱管束的上部。

造成空冷散熱器結(jié)冰的主要原因有：進(jìn)入空冷系統(tǒng)蒸汽流量太小，散熱負(fù)荷太低，即使風(fēng)機(jī)全部停運(yùn)采用自然通風(fēng)的方式，也不能避免局部出現(xiàn)低溫；自然通風(fēng)的方式下，很容易造成空冷島空氣的流動(dòng)不均勻，因此局部過(guò)冷就會(huì)造成管束局部結(jié)冰，通常逆流單元比順流單元更容易結(jié)冰，空冷島邊緣處的單元比內(nèi)部單元更容易結(jié)冰。

空冷系統(tǒng)運(yùn)行中還有一些其它問(wèn)題，如：夏季背壓高，背壓設(shè)定缺乏根據(jù)，在機(jī)組啟、停過(guò)程期間以及夜間或低負(fù)荷運(yùn)行等汽輪機(jī)排汽量較少的工況下，空冷系統(tǒng)散熱器易發(fā)生配汽不均勻現(xiàn)象，為保證空冷散熱器防凍以及安全運(yùn)行，通常需要將機(jī)組背壓控制在15KPa以上，使空冷島不能在最經(jīng)濟(jì)的背壓區(qū)間運(yùn)行。

02空冷島（塔）測(cè)溫的作用

2.1 防凍預(yù)警

利用空冷系統(tǒng)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度場(chǎng)幫助判斷空氣側(cè)流動(dòng)的不均勻性，迼成局部過(guò)冷的情況，幫助判斷蒸汽側(cè)在小流量情況流量分配不均造成局部過(guò)冷的情況，當(dāng)環(huán)境空氣溫度低于0℃后，通過(guò)監(jiān)測(cè)散熱管束出口空氣溫度，間接判斷管束的散熱狀態(tài)，可以達(dá)到幫助判斷管束內(nèi)是否結(jié)冰的可能性，結(jié)合背壓、凝結(jié)水溫度、過(guò)冷度等數(shù)據(jù)，對(duì)散熱器管束出口熱空氣的低溫度作出規(guī)定，并與凝結(jié)水溫度作關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)空冷系統(tǒng)防凍預(yù)警，在空冷管束凍結(jié)前采取相應(yīng)的防凍措施。

2.2 監(jiān)測(cè)熱風(fēng)回流現(xiàn)象

空冷島受自然風(fēng)影響流場(chǎng)容易發(fā)生混亂，經(jīng)空冷系統(tǒng)加熱過(guò)的空氣又回到空冷系統(tǒng)入口被空冷風(fēng)機(jī)重新吸入，發(fā)生熱風(fēng)回流現(xiàn)象，通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷散熱器入口空氣溫度，可以幫助判斷發(fā)生熱回流的程度，并計(jì)算熱回流率，通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷溫度場(chǎng)判斷熱回流現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，在熱回流影響到汽輪機(jī)之前操作人員及時(shí)做出反應(yīng)，進(jìn)行預(yù)知性調(diào)節(jié)，減少停機(jī)、停爐或甩負(fù)荷。

2.3 監(jiān)測(cè)空冷散熱管束積灰污染

空冷散熱器容易積灰影響換熱，通過(guò)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)制定合理的高壓沖洗方案，評(píng)價(jià)散熱器局部和整體潔凈程度并指導(dǎo)清洗操作。

2.4 優(yōu)化空冷運(yùn)行

空冷凝汽器和濕冷凝汽器一樣，也存在端差、溫升等評(píng)價(jià)空冷凝汽器運(yùn)行的小指標(biāo)，利用空冷溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置，可以彌補(bǔ)這一缺陷，空冷系統(tǒng)龐大，空氣流動(dòng)場(chǎng)和蒸汽側(cè)流量分配都容易造成不均勻，通過(guò)監(jiān)測(cè)空冷系統(tǒng)溫度場(chǎng)，為運(yùn)行人員調(diào)節(jié)提供依據(jù)，可以在機(jī)組運(yùn)行的前提下，減少背壓，增加真空，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，優(yōu)化空冷運(yùn)行的目的。


03測(cè)溫電纜在空冷島（塔）上的應(yīng)用

3.1 測(cè)溫電纜在空冷島上的應(yīng)用
 

空冷島示意圖

在A型散熱塔兩側(cè)垂直高度方向每隔一米布置一根測(cè)溫電纜，水平方向每隔960mm安置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。每一組散熱片安裝一臺(tái)溫度采集器，數(shù)據(jù)總線電纜連接所有的采集器，通過(guò)RS485接口連接至網(wǎng)絡(luò)通訊箱，轉(zhuǎn)成光纖信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸至控制室，由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，進(jìn)行處理和顯示。
 

空冷島測(cè)溫系統(tǒng)圖空冷島測(cè)溫系統(tǒng)圖
 

測(cè)溫電纜采用鋼絲制護(hù)管，外面用耐高壓、耐溫、防腐蝕、防水、阻燃的工業(yè)級(jí)橡膠護(hù)套中安裝數(shù)字式溫度傳感器的電纜，溫度測(cè)量范圍-55℃～+125.0℃，精度±0.5℃。高強(qiáng)度，抗拉耐磨。

空冷島散熱塔測(cè)溫電纜布置圖

3.2 測(cè)溫電纜在空冷塔上的應(yīng)用

在空冷塔冷卻三角散熱器上布置內(nèi)置測(cè)溫傳感器的測(cè)溫電纜，垂直高度方向每隔一米布置一根測(cè)溫電纜。測(cè)溫電纜連接至采集箱，通過(guò)RS485接口連接至網(wǎng)絡(luò)通訊箱，轉(zhuǎn)成光纖信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸至控制室，由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理和顯示。
 

空冷塔測(cè)溫系統(tǒng)圖

3.3 服務(wù)器軟件簡(jiǎn)介

服務(wù)器軟件處理及顯示功能，可以匯總、分析管理所有溫度數(shù)據(jù)，快速建立所需的班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表、季報(bào)表和年報(bào)表，單個(gè)服務(wù)器支持高達(dá)100萬(wàn)點(diǎn)、256個(gè)并發(fā)客戶(hù)同時(shí)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)、每秒檢索單個(gè)變量超過(guò)20000 條記錄的強(qiáng)大功能，準(zhǔn)確顯示測(cè)溫點(diǎn)位置，溫度范圍30-60℃顯示綠色為正常值，不在此范圍顯示紅色。高于126℃顯示紫色。
 

實(shí)時(shí)顯示報(bào)警系統(tǒng)軟件
 

04軌道平臺(tái)熱成像測(cè)溫在空冷島（塔）上的應(yīng)用


4.1 軌道平臺(tái)熱成像測(cè)溫在空冷島上的應(yīng)用

在空冷島散熱器上端安裝固定支架，并在固定支架上安裝導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝可移動(dòng)的智能小車(chē)，小車(chē)上裝有自動(dòng)對(duì)焦鏡頭的在線式熱成像儀。實(shí)現(xiàn)對(duì)直冷機(jī)組散熱器溫度信息的采集。

小車(chē)每移動(dòng)到兩組 A 型塔中間控制熱成像儀旋轉(zhuǎn)一周對(duì)空冷島散熱器溫度進(jìn)行采集，熱成像儀采集的溫度信息通過(guò)光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)器。通過(guò)熱紅外分析軟件對(duì)實(shí)時(shí)采集的熱像進(jìn)行處理、記錄和報(bào)警。

空冷島軌道平臺(tái)熱成像儀在線測(cè)溫系統(tǒng)圖

4.2 軌道平臺(tái)熱成像測(cè)溫在空冷塔上的應(yīng)用

沿空冷塔三角散熱器布置一圈軌道，長(zhǎng)度約 490米，高度24米，軌道與塔壁用支架支撐固定，軌道平臺(tái)系統(tǒng)分三段接入，搭載3套在線式雙光熱成像儀。每套小車(chē)每行走10米對(duì)散熱設(shè)備做垂直掃描運(yùn)動(dòng)。分段進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)和散熱器溫度數(shù)據(jù)的采集，并通過(guò)電力載波方式和監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊。每套系統(tǒng)行走長(zhǎng)度160米，巡查一次的時(shí)間在16分鐘左右。

 

空冷塔軌道平臺(tái)熱成像儀在線測(cè)溫系統(tǒng)圖

4.3 紅外測(cè)溫軟件簡(jiǎn)介

系統(tǒng)軟件對(duì)不同工況下的散熱片表面溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分析結(jié)果可以按不同 時(shí)間段、不同工況進(jìn)行查詢(xún)，通過(guò)溫度異常報(bào)警及時(shí)提醒工作人員，保證機(jī)組安全。
 

系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)工作圖

工作界面分三部分，上半部分是軌道機(jī)器人的視頻和熱成像的圖像顯示信息，右側(cè)是軌道機(jī)器人的功能控制?？刂品绞椒譃槭謩?dòng)和自動(dòng)模式，點(diǎn)擊可切換。選擇自動(dòng)模式時(shí)，軌道機(jī)器人 按設(shè)置程序運(yùn)行；選手動(dòng)模式時(shí)，手動(dòng)控制軌道機(jī)器人的前進(jìn)，后退，圖標(biāo)圓綠點(diǎn)為當(dāng)前軌道機(jī)器人所在位置，充電站是始發(fā)站，當(dāng)前進(jìn)時(shí)3號(hào)位紅點(diǎn)紅點(diǎn)閃爍，當(dāng)?shù)雇藭r(shí)1號(hào)位紅點(diǎn)閃爍，閃爍頻率1hz。

下半部分顯示熱成像儀采集的間冷塔散熱器對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫度數(shù)值。
 

系統(tǒng)軟件溫度值實(shí)時(shí)顯示圖

4.4 軌道平臺(tái)通訊方式

采用基于SH-PLC（智能寬帶電力線載波通信）技術(shù)的電力載波方式，采用OFDM調(diào)制解調(diào)，通過(guò)軌道平臺(tái)的2條銅制平行導(dǎo)軌進(jìn)行傳輸，傳輸距離可達(dá)到1.5公里，最大傳輸速率可以達(dá)到 240Mbps?？梢酝瑫r(shí)傳輸視頻信號(hào)、熱成像信號(hào)、RS485信號(hào)。