本發(fā)明屬于發(fā)電廠溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場測量裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)電廠空冷系統(tǒng)是指利用環(huán)境空氣冷卻汽輪機排汽的裝置，利用空氣冷卻帶走熱量并使汽輪機排出的乏汽凝結(jié)為水的管束及其配套裝置稱為空冷凝汽器；冷卻管束是由散熱元件組成，典型的散熱元件主要有三種:一是大口徑熱浸鋅橢圓鋼管繞橢圓翅片管，三排管布置；二是熱浸鋅大直徑橢圓鋼管套矩形鋼翅片雙排管布置；三是大直徑扁鋼管釬焊鋁蛇形翅片管或扁鋼管上熱浸鋅鋼翅片，單排管布置，多個散熱元件排列組合成一體，構(gòu)成一片冷卻管束。

發(fā)電廠空冷凝汽器分直接空冷和間接空冷兩種方式。目前，間接空冷系統(tǒng)采用對進口水溫和出口水溫進行測量；直接空冷系統(tǒng)采用對配汽管道和凝結(jié)水聯(lián)箱的出口溫度進行測量；以上兩種空冷系統(tǒng)對凝汽器周圍空氣溫度都沒有直接測量，使得對空冷系統(tǒng)換熱性能、熱回流狀況等缺少實時監(jiān)測手段，對空冷系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、冬季防凍等缺少了直接有效的控制依據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用熱電偶、熱電阻、感溫電纜等測溫方式，由于存在溫度監(jiān)測點多、系統(tǒng)復(fù)雜、布線成本高、維修困難、存在安全隱患等諸多不利因素，使對發(fā)電廠空冷系統(tǒng)周圍空氣溫度測量的廣泛應(yīng)用存在諸多限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場測量裝置，采用測溫光纜的合理布設(shè)，結(jié)合分布式光纖測溫主機，實現(xiàn)了對發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的測量。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場測量裝置，包括空冷散熱器組件、測溫光纜、分布式光纖測溫主機及上位機，測溫光纜設(shè)置在空冷散熱器組件內(nèi)側(cè)及外側(cè)，每根測溫光纜上分布有多個測溫傳感器，測溫光纜通過光纜接續(xù)部件與分布式光纖測溫主機連接，分布式光纖測溫主機通過通訊接口(網(wǎng)口、RS485及繼電器干接點)與上位機連接；測溫光纜既用于傳輸光脈沖信號，又接收反射回來的攜帶溫度場信息的光信號，測溫光纜上的測溫傳感器用于感知分布在測溫光纜周圍的連續(xù)空間的溫度信息；分布式光纖測溫主機發(fā)射光脈沖信號到測溫光纜，通過接收和檢測測溫光纜反射回來的攜帶溫度場信息的光信號，得到測溫光纜周圍溫度場的變化信息。

按上述方案，空冷散熱器組件的內(nèi)側(cè)及外側(cè)翅片管束的表面至少設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，空冷散熱器組件內(nèi)側(cè)距翅片管束表面0.1-1m距離處至少設(shè)置一根測溫光纜或空冷散熱器組件外側(cè)距翅片管束表面0.1-1m距離處至少設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，空冷散熱器組件內(nèi)側(cè)、距翅片管束表面0.1-1m距離處以及空冷散熱器組件外側(cè)、距翅片管束表面0.1-1m距離處均至少設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，空冷散熱器組件的內(nèi)側(cè)、距翅片管束表面0.1-1m距離處以及空冷散熱器組件外側(cè)翅片管束的表面均至少設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，空冷散熱器組件內(nèi)側(cè)的檢修步道上以及空冷散熱器組件外側(cè)翅片管束的表面均至少設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，空冷散熱器組件長度方向上直線水平設(shè)置一根測溫光纜或空冷散熱器組件翅片管束的表面蛇形設(shè)置或矩形波設(shè)置一根測溫光纜。

按上述方案，測溫光纜上相鄰測溫傳感器(測溫點)之間空間直線距離不大于1m(各測溫傳感器之間可以等距的，也可以是不等距的，根據(jù)測溫場需要進行不同間距的設(shè)置)。

按上述方案，所述分布式光纖測溫主機的單通道測量距離不小于5km，最長測量時間不大于15s，不多于4通道，空間分辨率小于等于2m，定位精度小于等于1m，預(yù)留網(wǎng)口、串口、USB、繼電器干接點接口，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)動；分布式光纖測溫主機還包含聲光報警指示模塊，用于按照報警算法對溫度場信息進行判斷，并對溫度信息進行顯示、存儲、記錄、歷史查詢

按上述方案，測溫光纜采用雙層鎧裝結(jié)構(gòu)，外層設(shè)置環(huán)保阻燃PVC或LSZH護套，抗拉力不小于100N，長期工作溫度范圍-40℃～85℃，短期情況下-60℃～85℃。

本發(fā)明的工作原理：測溫光纜用于傳輸光信號，測溫光纜上的測溫傳感器用于感知分布在測溫光纜周圍的連續(xù)空間的溫度信息；分布式光纖測溫主機，發(fā)射光脈沖信號到測溫光纜，通過接收和檢測測溫光纜反射回來的攜帶溫度場信息的光信號，得到測溫光纜周圍溫度場的變化信息，分布式光纖測溫主機依據(jù)相應(yīng)的報警算法對監(jiān)測點處的測溫傳感器的溫度進行判斷，達到臨界設(shè)定溫度時進行預(yù)報警或報警，實現(xiàn)了對發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的監(jiān)測；分布式光纖測溫主機通過網(wǎng)口、RS485及繼電器干接點等方式與上位機或后端控制系統(tǒng)進行級聯(lián)，便于實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)動，實現(xiàn)對空冷系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、冬季防凍等的智能控制，具有對溫度信息進行顯示、存儲、記錄、歷史查詢等功能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

1、采用本發(fā)明的測量裝置進行測量，適宜大面積、高空間分辨率場合使用，解決了空冷系統(tǒng)面積大、空氣側(cè)溫度監(jiān)測點多、測量困難的現(xiàn)狀；

2、本發(fā)明采用分布式光纖測溫主機通過連接測溫光纜組成了一個智能的探測器，對報警區(qū)域長度及報警點進行整體編程，根據(jù)不同的實際應(yīng)用，不同的報警點及區(qū)域長度可調(diào)整到符合實際狀況，可實時顯示光纜的溫度軌跡，報警信號會突出顯示，包括光纜受損點實際位置的確定，提高了對發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的溫度測量的智能化程度；

3、本發(fā)明采用了測溫光纜進行溫度探測，單根5公里的光纜可以覆蓋一臺600MW級發(fā)電機組的兩列凝汽器的正、背面(每列凝汽器的外形尺寸約長80米，寬13米，高10米)，通過安裝支撐件將測溫光纜固定在凝汽器翅片管束表面，安裝方便，簡化了布線，降低了成本，并且提高了可靠性；

4、采用本發(fā)明進行溫度測量，能夠做到對測溫光纜的靈活布設(shè)，也能根據(jù)測溫的需要而布設(shè)不同測溫點間距的測溫光纜，相鄰溫度監(jiān)測點之間空間直線距離不大于1m，使得對溫度的測量不會存在死角，實現(xiàn)對凝汽器表面空氣溫度廠準確全面的實時監(jiān)測；

5、采用本發(fā)明有利于評價空冷系統(tǒng)的換熱效果，對空冷系統(tǒng)的維護起指導(dǎo)作用，達到了節(jié)約能量的效果；可在自然風(fēng)吹襲空冷系統(tǒng)平臺時及時發(fā)現(xiàn)熱回流及評價熱回流的嚴重程度，以便積極采取應(yīng)對措施；還可以在冬季有效預(yù)防空冷系統(tǒng)結(jié)冰，及時調(diào)整風(fēng)機逆流回暖防凍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的單組測量裝置連接示意圖；

圖2為本發(fā)明中兩組空冷散熱器組件內(nèi)、外側(cè)均設(shè)置測溫光纜的實施例圖；

圖3為本發(fā)明中兩組空冷散熱器組件內(nèi)、外側(cè)距翅片管束0.1-1m距離處均設(shè)置測溫光纜的實施例圖；

圖4為本發(fā)明中兩組空冷散熱器組件外側(cè)設(shè)置測溫光纜、兩組空冷散熱器組件內(nèi)側(cè)的檢修步道上設(shè)置測溫光纜的實施例圖；

圖中，1-空冷散熱器組件，2-翅片管束，3-測溫光纜，5-分布式光纖測溫主機，6-檢修步道，7-上位機。

具體實施方式

下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明所述的發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的測量裝置，包括空冷散熱器組件1、測溫光纜3、分布式光纖測溫主機5及上位機7，測溫光纜3設(shè)置在空冷散熱器組件1內(nèi)側(cè)及外側(cè)，每根測溫光纜3上布設(shè)若干測溫傳感器4，測溫光纜3及測溫傳感器4通過光纜接續(xù)部件與分布式光纖測溫主機5連接，分布式光纖測溫主機5通過通訊接口(網(wǎng)口、RS485及繼電器干接點)與上位機7連接。

空冷散熱器組件1的內(nèi)側(cè)及外側(cè)翅片管束2的表面至少設(shè)置一根測溫光纜3?；蛘呖绽渖崞鹘M件1內(nèi)側(cè)距翅片管束2表面0.1-1m距離處至少設(shè)置一根測溫光纜3或空冷散熱器組件1外側(cè)距翅片管束2表面0.1-1m距離處至少設(shè)置一根測溫光纜3?；蛘呖绽渖崞鹘M件1內(nèi)側(cè)、距翅片管束2表面0.1-1m距離處以及空冷散熱器組件1外側(cè)、距翅片管束2表面0.1-1m距離處均至少設(shè)置一根測溫光纜3?；蛘呖绽渖崞鹘M件1的內(nèi)側(cè)、距翅片管束2表面0.1-1m距離處以及空冷散熱器組件1外側(cè)翅片管束2的表面均至少設(shè)置一根測溫光纜3。或者空冷散熱器組件1內(nèi)側(cè)的檢修步道6上以及空冷散熱器組件1外側(cè)翅片管束2的表面均至少設(shè)置一根測溫光纜3?；蛘呖绽渖崞鹘M件1長度方向上直線水平設(shè)置一根測溫光纜3或空冷散熱器組件1翅片管束2的表面蛇形設(shè)置或矩形波設(shè)置一根測溫光纜3。

測溫光纜3上相鄰測溫傳感器4(測溫點)之間空間直線距離不大于1m，各測溫傳感器4之間可以等距的，也可以是不等距的，根據(jù)測溫場需要進行不同間距的設(shè)置。

測溫光纜3的長度等于或略小于空冷散熱器組件1的長度。

分布式光纖測溫主機5，發(fā)射光脈沖信號到測溫光纜3，通過接收和檢測測溫光纜3反射回來的攜帶溫度場信息的光信號，得到測溫光纜3周圍溫度場的變化信息，按照特定的報警策略進行預(yù)警、報警，實現(xiàn)了對發(fā)電廠空冷凝汽器溫度場的監(jiān)測；分布式光纖測溫主機5通過網(wǎng)口、RS485及繼電器干接點等方式與上位機7或后端控制系統(tǒng)進行級聯(lián)，實現(xiàn)對空冷系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、冬季防凍等的智能控制。

分布式光纖測溫主機5，單通道測量距離不小于5km，最長測量時間不大于15s，不多于4通道，空間分辨率小于等于2m，定位精度小于等于1m，帶有聲光報警指示，方便了解運行狀態(tài)，預(yù)留網(wǎng)口、串口、USB、繼電器干接點等多種接口，便于實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)動，按照相應(yīng)的報警算法對溫度場信息進行判斷，具有預(yù)報警或報警的功能，具有對溫度信息進行顯示、存儲、記錄、歷史查詢等功能。

測溫光纜3用于傳輸光信號，測溫光纜3上的測溫傳感器4用于感知分布在測溫光纜3周圍的連續(xù)空間的溫度信息，測溫光纜3采用雙層鎧裝結(jié)構(gòu)，環(huán)保阻燃PVC或LSZH護套，具有柔軟、抗拉、韌性好，便于施工布放的特點，抗拉力不小于100N，長期工作溫度范圍-40℃～85℃，短期情況下-60℃～85℃。

測溫傳感器4具有溫度監(jiān)測功能，分布式光纖測溫主機5依據(jù)相應(yīng)的報警算法對監(jiān)測點處的測溫傳感器4的溫度進行判斷，達到臨界設(shè)定溫度時進行預(yù)報警或報警。

本發(fā)明的測量裝置通過1臺4通道分布式光纖測溫主機，外接4條5km測溫光纜3搭建系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對一臺600MW級發(fā)電機組的八列凝汽器空氣側(cè)溫度的測量。

實施例1，如圖1所示，利用測溫光纜3順著空冷散熱器組件1的內(nèi)、外側(cè)分別布設(shè)若干根測溫光纜3，將測溫光纜3與分布式光纖測溫主機5連接起來，再將分布式光纖測溫主機5與上位機7相連接。測量時，通過測溫光纜3上的每個測溫傳感器4即測溫點感應(yīng)到溫度的變化，分布式光纖測溫主機5將溫度信息解調(diào)出來，進行顯示、存儲、記錄、報警、歷史查詢等；上位機7實時查詢分布式光纖測溫主機5上傳的溫度和報警信息，最終實現(xiàn)實現(xiàn)對空冷系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、冬季防凍等的智能控制。

實施例2，以600MW發(fā)電機組為例，如圖2所示，該發(fā)電機組共有8排空冷散熱器組件1(圖2中只顯示出2排)，每排空冷散熱器組件1有7臺風(fēng)機，每排空冷散熱器組件1的長度約80米，在空冷散熱器組件1的2個翅片管束2的內(nèi)側(cè)、外側(cè)表面布設(shè)測溫光纜3，每個翅片管束2表面來回布設(shè)兩行測溫光纜3，共布設(shè)4個面的測溫光纜3，1個空冷散熱器組件1只需要1根測溫光纜3，測溫光纜3的長度與空冷散熱器組件1有同樣的長度，測溫光纜3每1米內(nèi)置一個溫度傳感器4(即測溫點)，將測溫光纜3及溫度傳感器4與分布式光纖測溫主機5連接，分布式光纖測溫主機5與上位機7連接，即能實現(xiàn)對該機組的8排空冷散熱器組件1的全部測量，上位機7上所顯示的測量數(shù)據(jù)即能實現(xiàn)對整個發(fā)電機組的空冷散熱器組件1上的溫度狀況進行正確評估，從而實現(xiàn)其換熱效果的評價、熱回流狀況、空冷系統(tǒng)的運行調(diào)整、冬季防凍的處理等。

實施例3，如圖3所示，本實施例基本與實施例2相同，所不同的是，測溫光纜3的布設(shè)時，將測溫光纜3設(shè)置在空冷散熱器組件1內(nèi)側(cè)及外側(cè)距翅片管束2的0.1-1m的距離，優(yōu)選距離為1m。

實施例4，如圖4所示，測溫光纜3貼近空冷散熱器組件1的外側(cè)兩邊布置，在空冷散熱器組件1內(nèi)側(cè)布置2條等距或不等距測溫傳感器4(測溫點)的測溫光纜3，測溫光纜3安裝于空冷散熱器組件1內(nèi)的檢修步道6的側(cè)面或下側(cè)，用卡子或扎帶固定。

通過本發(fā)明的裝置實現(xiàn)對發(fā)電廠的空冷散熱器組件進行測溫，具有現(xiàn)場敷設(shè)施工簡單、組網(wǎng)方便、測量精度高、維護成本低廉的有益效果，為發(fā)電廠的空冷系統(tǒng)換熱效果的評價、熱回流狀況、空冷系統(tǒng)的運行調(diào)整、冬季防凍的處理等提供了更好更直接的依據(jù)。

應(yīng)當理解的是，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進或變換都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求的保護范圍內(nèi)。