01空冷島（塔）出現(xiàn)的問題
在缺水的北方地區(qū)空冷機組得到了迅速的發(fā)展，但在其運行過程中，空冷系統(tǒng)冬季防凍是空冷機組冬季運行的一個很重要的問題。
由于蒸汽提前凝結在順流管束下部和逆流管束上部都容易出現(xiàn)低溫區(qū)，管束下端凝結水流量增多，無論順流管束還是逆流管束都容易在管束下部出現(xiàn)凍結現(xiàn)象。雖然逆流管束的上部隨著凝結過程完成蒸汽量減少，同時凝結水量也減少，但是不凝氣體含有的水蒸汽凝華仍有可能形成絮狀結冰，堵塞翅片管的流通面積?？绽湎到y(tǒng)容易產(chǎn)生結冰的部位是順流換熱管束的下部和逆流換熱管束的上部。
造成空冷散熱器結冰的主要原因有：進入空冷系統(tǒng)蒸汽流量太小，散熱負荷太低，即使風機全部停運采用自然通風的方式，也不能避免局部出現(xiàn)低溫；自然通風的方式下，很容易造成空冷島空氣的流動不均勻，因此局部過冷就會造成管束局部結冰，通常逆流單元比順流單元更容易結冰，空冷島邊緣處的單元比內(nèi)部單元更容易結冰。
空冷系統(tǒng)運行中還有一些其它問題，如：夏季背壓高，背壓設定缺乏根據(jù)，在機組啟、停過程期間以及夜間或低負荷運行等汽輪機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行，通常需要將機組背壓控制在15KPa以上，使空冷島不能在最經(jīng)濟的背壓區(qū)間運行。
02空冷島（塔）測溫的作用
2.1 防凍預警
利用空冷系統(tǒng)溫度場監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測溫度場幫助判斷空氣側流動的不均勻性，迼成局部過冷的情況，幫助判斷蒸汽側在小流量情況流量分配不均造成局部過冷的情況，當環(huán)境空氣溫度低于0℃后，通過監(jiān)測散熱管束出口空氣溫度，間接判斷管束的散熱狀態(tài)，可以達到幫助判斷管束內(nèi)是否結冰的可能性，結合背壓、凝結水溫度、過冷度等數(shù)據(jù)，對散熱器管束出口熱空氣的低溫度作出規(guī)定，并與凝結水溫度作關聯(lián)，可以實現(xiàn)空冷系統(tǒng)防凍預警，在空冷管束凍結前采取相應的防凍措施。
2.2 監(jiān)測熱風回流現(xiàn)象
空冷島受自然風影響流場容易發(fā)生混亂，經(jīng)空冷系統(tǒng)加熱過的空氣又回到空冷系統(tǒng)入口被空冷風機重新吸入，發(fā)生熱風回流現(xiàn)象，通過監(jiān)測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，并計算熱回流率，通過監(jiān)測空冷溫度場判斷熱回流現(xiàn)象發(fā)生時，在熱回流影響到汽輪機之前操作人員及時做出反應，進行預知性調(diào)節(jié)，減少停機、停爐或甩負荷。
2.3 監(jiān)測空冷散熱管束積灰污染
空冷散熱器容易積灰影響換熱，通過溫度場監(jiān)測制定合理的高壓沖洗方案，評價散熱器局部和整體潔凈程度并指導清洗操作。
2.4 優(yōu)化空冷運行
空冷凝汽器和濕冷凝汽器一樣，也存在端差、溫升等評價空冷凝汽器運行的小指標，利用空冷溫度場監(jiān)測裝置，可以彌補這一缺陷，空冷系統(tǒng)龐大，空氣流動場和蒸汽側流量分配都容易造成不均勻，通過監(jiān)測空冷系統(tǒng)溫度場，為運行人員調(diào)節(jié)提供依據(jù)，可以在機組運行的前提下，減少背壓，增加真空，實現(xiàn)節(jié)能降耗，優(yōu)化空冷運行的目的。
03測溫電纜在空冷島（塔）上的應用
3.1 測溫電纜在空冷島上的應用
在缺水的北方地區(qū)空冷機組得到了迅速的發(fā)展，但在其運行過程中，空冷系統(tǒng)冬季防凍是空冷機組冬季運行的一個很重要的問題。
由于蒸汽提前凝結在順流管束下部和逆流管束上部都容易出現(xiàn)低溫區(qū)，管束下端凝結水流量增多，無論順流管束還是逆流管束都容易在管束下部出現(xiàn)凍結現(xiàn)象。雖然逆流管束的上部隨著凝結過程完成蒸汽量減少，同時凝結水量也減少，但是不凝氣體含有的水蒸汽凝華仍有可能形成絮狀結冰，堵塞翅片管的流通面積?？绽湎到y(tǒng)容易產(chǎn)生結冰的部位是順流換熱管束的下部和逆流換熱管束的上部。
造成空冷散熱器結冰的主要原因有：進入空冷系統(tǒng)蒸汽流量太小，散熱負荷太低，即使風機全部停運采用自然通風的方式，也不能避免局部出現(xiàn)低溫；自然通風的方式下，很容易造成空冷島空氣的流動不均勻，因此局部過冷就會造成管束局部結冰，通常逆流單元比順流單元更容易結冰，空冷島邊緣處的單元比內(nèi)部單元更容易結冰。
空冷系統(tǒng)運行中還有一些其它問題，如：夏季背壓高，背壓設定缺乏根據(jù)，在機組啟、停過程期間以及夜間或低負荷運行等汽輪機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行，通常需要將機組背壓控制在15KPa以上，使空冷島不能在最經(jīng)濟的背壓區(qū)間運行。
02空冷島（塔）測溫的作用
2.1 防凍預警
利用空冷系統(tǒng)溫度場監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測溫度場幫助判斷空氣側流動的不均勻性，迼成局部過冷的情況，幫助判斷蒸汽側在小流量情況流量分配不均造成局部過冷的情況，當環(huán)境空氣溫度低于0℃后，通過監(jiān)測散熱管束出口空氣溫度，間接判斷管束的散熱狀態(tài)，可以達到幫助判斷管束內(nèi)是否結冰的可能性，結合背壓、凝結水溫度、過冷度等數(shù)據(jù)，對散熱器管束出口熱空氣的低溫度作出規(guī)定，并與凝結水溫度作關聯(lián)，可以實現(xiàn)空冷系統(tǒng)防凍預警，在空冷管束凍結前采取相應的防凍措施。
2.2 監(jiān)測熱風回流現(xiàn)象
空冷島受自然風影響流場容易發(fā)生混亂，經(jīng)空冷系統(tǒng)加熱過的空氣又回到空冷系統(tǒng)入口被空冷風機重新吸入，發(fā)生熱風回流現(xiàn)象，通過監(jiān)測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，并計算熱回流率，通過監(jiān)測空冷溫度場判斷熱回流現(xiàn)象發(fā)生時，在熱回流影響到汽輪機之前操作人員及時做出反應，進行預知性調(diào)節(jié)，減少停機、停爐或甩負荷。
2.3 監(jiān)測空冷散熱管束積灰污染
空冷散熱器容易積灰影響換熱，通過溫度場監(jiān)測制定合理的高壓沖洗方案，評價散熱器局部和整體潔凈程度并指導清洗操作。
2.4 優(yōu)化空冷運行
空冷凝汽器和濕冷凝汽器一樣，也存在端差、溫升等評價空冷凝汽器運行的小指標，利用空冷溫度場監(jiān)測裝置，可以彌補這一缺陷，空冷系統(tǒng)龐大，空氣流動場和蒸汽側流量分配都容易造成不均勻，通過監(jiān)測空冷系統(tǒng)溫度場，為運行人員調(diào)節(jié)提供依據(jù)，可以在機組運行的前提下，減少背壓，增加真空，實現(xiàn)節(jié)能降耗，優(yōu)化空冷運行的目的。
03測溫電纜在空冷島（塔）上的應用
3.1 測溫電纜在空冷島上的應用
空冷島示意圖
在A型散熱塔兩側垂直高度方向每隔一米布置一根測溫電纜，水平方向每隔960mm安置一個測溫點。每一組散熱片安裝一臺溫度采集器，數(shù)據(jù)總線電纜連接所有的采集器，通過RS485接口連接至網(wǎng)絡通訊箱，轉成光纖信號通過光纖進行遠距離傳輸至控制室，由數(shù)據(jù)處理服務器，進行處理和顯示。
空冷島測溫系統(tǒng)圖空冷島測溫系統(tǒng)圖
測溫電纜采用鋼絲制護管，外面用耐高壓、耐溫、防腐蝕、防水、阻燃的工業(yè)級橡膠護套中安裝數(shù)字式溫度傳感器的電纜，溫度測量范圍-55℃～+125.0℃，精度±0.5℃。高強度，抗拉耐磨。
空冷島散熱塔測溫電纜布置圖
3.2 測溫電纜在空冷塔上的應用
在空冷塔冷卻三角散熱器上布置內(nèi)置測溫傳感器的測溫電纜，垂直高度方向每隔一米布置一根測溫電纜。測溫電纜連接至采集箱，通過RS485接口連接至網(wǎng)絡通訊箱，轉成光纖信號通過光纖進行遠距離傳輸至控制室，由數(shù)據(jù)處理服務器進行處理和顯示。
空冷塔測溫系統(tǒng)圖
3.3 服務器軟件簡介
服務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表、日報表、周報表、月報表、季報表和年報表，單個服務器支持高達100萬點、256個并發(fā)客戶同時存儲和檢索數(shù)據(jù)、每秒檢索單個變量超過20000 條記錄的強大功能，準確顯示測溫點位置，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。
實時顯示報警系統(tǒng)軟件
04軌道平臺熱成像測溫在空冷島（塔）上的應用
4.1 軌道平臺熱成像測溫在空冷島上的應用
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軌，導軌上安裝可移動的智能小車，小車上裝有自動對焦鏡頭的在線式熱成像儀。實現(xiàn)對直冷機組散熱器溫度信息的采集。
小車每移動到兩組 A 型塔中間控制熱成像儀旋轉一周對空冷島散熱器溫度進行采集，熱成像儀采集的溫度信息通過光纖傳輸?shù)竭h程數(shù)據(jù)服務器。通過熱紅外分析軟件對實時采集的熱像進行處理、記錄和報警。
空冷島軌道平臺熱成像儀在線測溫系統(tǒng)圖
4.2 軌道平臺熱成像測溫在空冷塔上的應用
沿空冷塔三角散熱器布置一圈軌道，長度約 490米，高度24米，軌道與塔壁用支架支撐固定，軌道平臺系統(tǒng)分三段接入，搭載3套在線式雙光熱成像儀。每套小車每行走10米對散熱設備做垂直掃描運動。分段進行視頻監(jiān)測和散熱器溫度數(shù)據(jù)的采集，并通過電力載波方式和監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)服務器通訊。每套系統(tǒng)行走長度160米，巡查一次的時間在16分鐘左右。
空冷塔軌道平臺熱成像儀在線測溫系統(tǒng)圖
4.3 紅外測溫軟件簡介
系統(tǒng)軟件對不同工況下的散熱片表面溫度進行數(shù)據(jù)分析，分析結果可以按不同 時間段、不同工況進行查詢，通過溫度異常報警及時提醒工作人員，保證機組安全。
系統(tǒng)軟件實時工作圖
工作界面分三部分，上半部分是軌道機器人的視頻和熱成像的圖像顯示信息，右側是軌道機器人的功能控制。控制方式分為手動和自動模式，點擊可切換。選擇自動模式時，軌道機器人 按設置程序運行；選手動模式時，手動控制軌道機器人的前進，后退，圖標圓綠點為當前軌道機器人所在位置，充電站是始發(fā)站，當前進時3號位紅點紅點閃爍，當?shù)雇藭r1號位紅點閃爍，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應點溫度數(shù)值。
系統(tǒng)軟件溫度值實時顯示圖
4.4 軌道平臺通訊方式
采用基于SH-PLC（智能寬帶電力線載波通信）技術的電力載波方式，采用OFDM調(diào)制解調(diào)，通過軌道平臺的2條銅制平行導軌進行傳輸，傳輸距離可達到1.5公里，最大傳輸速率可以達到 240Mbps?？梢酝瑫r傳輸視頻信號、熱成像信號、RS485信號。
