一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，包括自控温电伴热装置和矿物绝缘电缆电伴热装置，自控温电伴热装置包括自控温电伴热线以及其配电箱，其配电箱内设置环境温度控制器，自控温电伴热装置中还设置有电流继电器；矿物绝缘电缆电伴热装置包括设置在伴热管道保温层下的热电阻温度传感器、电伴热带，及其配电箱，矿物绝缘电缆电伴热的回路中设置温度控制器，热电阻温度传感器与温度控制器连接；避免电伴热线长期处于带电工作状态，减缓伴热线的功率衰减，延长其使用寿命，节约电能；大大提高电伴热系统的温控精度；将各伴热回路的报警及状态信号送至DCS，实现远程监视，解决电伴热回路故障时运行人员不能及时发现并排除的问题。

A kind of digital electric tracing system that can be monitored in thermal power plant

The utility model discloses a monitoring digital electric tracing system for thermal power plants, which includes an automatic temperature electric tracing device and an electric tracing device for mineral insulated cables. The automatic temperature electric tracing device includes an automatic temperature electric tracing line and its distribution box. An environmental temperature controller is arranged in the distribution box, and the automatic temperature electric tracing device is returned. Current relays are installed; electrical tracing devices of mineral insulated cables include thermal resistance temperature sensors, electric tracing hot strips, distribution boxes, temperature controllers in the circuit of electrical tracing of mineral insulated cables, thermal resistance temperature sensors connected with temperature controllers, and long electric tracing hot lines are avoided. During the period of live working state, it can slow down the power attenuation of the tracing line, prolong its service life and save electric energy; greatly improve the temperature control accuracy of the electric tracing system; send the alarm and status signals of each tracing circuit to DCS to realize remote monitoring, and solve the problem that the operator can not find and eliminate the fault of the electric tracing circuit in time. Question.

【技术实现步骤摘要】
一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统
本技术属于发电厂的电伴热系统电气控制与调节领域，具体涉及一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统。
技术介绍
电伴热作为一种有效的管道保温及防冻方案在电厂中一直被广泛应用，其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量，利用直接或间接的热交换补充被伴热管道的热损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。电伴热按应用场合可分为以下几类：(1)防冻伴热：保护产品和设备不受霜冻的破坏。(2)工艺管道伴热：简单及复杂工艺管道系统的温度维持伴热，从短到长，包括所有组件，例如法兰、阀、泵及其他设备的伴热。(3)容器伴热：对各种容器如油管、灰仓等进行伴热，以便可靠、安全地维持贮存其中的介质的问题。(4)分析系统伴热：对仪表测量系统从测量点到分析系统实施精确伴热。(5)保温箱和仪表伴热：控制箱和保温箱以及为客户特制的生产仪器控制系统伴热，如压力、测流速仪、液面显示仪伴热。(6)箱体和仓灰伴热：箱体和传送器的伴热，例如在发电厂。(7)融雪系统。电厂中需要伴热的管道一般以仪表管线、工艺管线及化学管线为主，还包括泵体、阀门、和罐体容积等。电厂中管线较为复杂，其中仪表管线对温度控制要求相对较高。电伴热具有热效率高，节约能源，设计简单，施工安装方便，无污染，使用寿命长，且能实现遥控和自动控制等优点。因此，在电厂管道保温及防冻方案中采用电伴热是最有效的方法。电伴热系统以电伴热带发热、控制盘控制为核心，再加上保温、温度反馈、安装辅件等共同组成。在发电厂电伴热系统的实际设计中，较常采用的设计方案介绍如下：1.需要伴热的管线或设备温度相对较低时(一般为200℃以内)，采用自控温电伴热方案。自控温电伴热方案主要是通过自控温电伴热线完成，自控温电伴热线本身根据感应管壁(介质)的温度而自调发热量，是一种节能措施。自控温电伴热线由导电塑料和两根平行母线加绝缘层、金属屏蔽层、防腐外套构成。其中由塑料加导电碳粒经特殊加工而成的导电塑料是发热核心。自控温电伴热线由于整个温度控制过程是由材料本身自动调节完成的，其控制温度不会过高也不会过低。因此电伴热所具有的良好特性是其他伴热系统所无法比拟的。针对发电厂伴热的特殊技术要求，自控温电伴热系统能够准确、方便地起到保温、防冻的作用。自控温电伴热线具有如下优点：a.功率输出与温度呈反比，温度上升，功率下降；b.伴热温度均匀，不会过热；c.节约电能，升温快速；d.在选用电热带的最长使用长度内可以任意截断或在一定范围内接长使用；e.允许多次交叉重叠而不会出现过高的温度点。2.需要伴热的管线或设备为高温时(一般为200℃以上)，采用矿物绝缘电缆(MineralInsulatedCable)，简称MI电伴热带。MI电伴热带是金属线芯(发热体)、线芯周围紧密的环绕着矿物质氧化镁(绝缘层)及经过多次拉制过的金属管(通常是铜、钢或是不锈钢等)构成，连续工作温度可达250-600℃，短期工作温度可至1083℃，伴热长度可达18-680米。由于这种电缆的全部材料都是采用无机材料，所以除具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能、耐腐蚀性外，还具有良好的不燃性和较长的寿命。MI电伴热带功率输出基本不变，发热均匀，全长温差极小。3.电伴热系统配电及温度控制方案根据伴热线敷设位置，集中设置电伴热配电箱，伴热配电箱的安装位置应尽量靠近伴热管道仪表保温柜或伴热管道附近，伴热配电箱进线电源回路引自MCC柜或就近配电箱。a.自控温电伴热配电箱自控温电伴热配电箱设置就地启、停按钮，不设置温度控制器，通过伴热线自限温功能实现温度控制功能，伴热线长期带电运行，具体方案如下：①电源进线回路采用塑壳断路器+接触器方案；②电源进线二次控制回路电源取自配电箱电源进线回路塑壳断路器下口；③配电箱上设置就地跳、合闸按钮；④接触器跳、合闸位置辅助触点接入信号灯指示回路；⑤配电箱内设置A、B、C、N及PE线，PE线与箱体外壳连接；⑥伴热配电箱各伴热回路设置30mA漏电保护功能的2P微型低压断路器，伴热负荷均匀的接在A、B、C三相上，并考虑一定备用回路。b.MI电伴热配电箱MI电伴热配电箱设置就地启、停按钮、转换开关和环境温度控制器。当环境温度降低到环境温度控制器设定值时，伴热线启动工作，温度升高到超过设定值5度时，伴热线停止运行。具体方案如下：①电源进线回路采用塑壳断路器+接触器方案；②电源进线二次控制回路电源取自配电箱电源进线回路塑壳断路器下口；③配电箱上设置就地跳、合闸按钮；④配电箱上设置转换开关，通过转换开关选择手动或自动起停；⑤配电箱上设置环境温度控制器，通过环境温度控制器实现自动起停。⑥接触器跳、合闸位置辅助触点接入信号灯指示回路；⑦配电箱内设置A、B、C、N及PE线，PE线与箱体外壳连接；⑧伴热配电箱馈线回路设置30mA漏电保护功能的2P微型低压断路器，伴热负荷均匀的接在A、B、C三相上，并考虑一定备用回路。⑨采用一体化机械式环境温度控制器，其温度控制器单元安装在配电柜内，感温包单元安装在开关柜外，可固定在配电箱上。上述发电厂电伴热方案，在实际使用中，仍存在故障率较高、使用一段时间后伴热效果下降快、伴热温度控制不稳定等诸多问题，使正常的生产和过程控制受到一定的影响。自控温电伴热线通过电伴热线自身温度调节功能实现温度控制，此控制方式下，自控温电伴热线长期处于带电工作状态，浪费电能，且自控温电伴热带在长期使用中，有功率衰减趋向。自控温电伴热线配电箱无状态反馈至后台监控系统，伴热回路故障时无法及时发现并排除，影响设备安全运行。MI电伴热线配电箱配置环境温度控制器，通过环境温度控制器实现温度控制功能，此温度控制方式温度控制不准确，且无法针对不同伴热回路的温度需求进行自动起停控制，MI电伴热线配电箱无状态反馈至后台监控系统，伴热回路故障时无法及时发现并排除，影响设备安全运行。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，避免了自控温电伴热线长期处于带电工作状态，延长伴热线的使用寿命，且节约电能，可监测数字式精确温度控制方案具有安装简单，耗电量低，控制精度高，防爆性能高，维护方便，解决了诸多现有技术存在的问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，包括用于工作温度在200℃及200℃以下需要伴热的管线和设备的自控温电伴热装置，还包括用于工作温度在200℃以上需要伴热的管线和设备的矿物绝缘电缆电伴热装置，其中，自控温电伴热装置包括自控温电伴热线以及自控温电伴热配电箱，自控温电伴热二次控制回路中设置环境温度控制器；自控温电伴热回路中还设置有用于监测伴热回路电流异常情况并发送报警信号的电流继电器；矿物绝缘电缆电伴热装置包括设置在需伴热管道保温层下的热电阻温度传感器、电伴热带以及矿物绝缘电缆电伴热配电箱，矿物绝缘电缆电伴热的回路中设置温度控制器，热电阻温度传感器与温度控制器连接。矿物绝缘电缆电伴热回路中的温度控制器采用数字式温度控制器。矿物绝缘电缆电伴热回路中温度控制器上的RS485通信接口与DCS通信连接，RS485通信接口用于传输电伴热回路的设定温度阈值、电流信号、保温时间信号、RTD故障报警以及伴热线断线信号。矿物绝缘电缆电伴热配电箱内每个伴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，其特征在于，包括用于工作温度在200℃及200℃以下需要伴热的管线和设备的自控温电伴热装置，还包括用于工作温度在200℃以上需要伴热的管线和设备的矿物绝缘电缆电伴热装置，其中，自控温电伴热装置包括自控温电伴热线以及自控温电伴热配电箱，自控温电伴热二次控制回路中设置环境温度控制器；自控温电伴热回路中还设置有用于监测伴热回路电流异常情况并发送报警信号的电流继电器；矿物绝缘电缆电伴热装置包括设置在需伴热管道保温层下的热电阻温度传感器、电伴热带以及矿物绝缘电缆电伴热配电箱，矿物绝缘电缆电伴热的回路中设置温度控制器，热电阻温度传感器与温度控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，其特征在于，包括用于工作温度在200℃及200℃以下需要伴热的管线和设备的自控温电伴热装置，还包括用于工作温度在200℃以上需要伴热的管线和设备的矿物绝缘电缆电伴热装置，其中，自控温电伴热装置包括自控温电伴热线以及自控温电伴热配电箱，自控温电伴热二次控制回路中设置环境温度控制器；自控温电伴热回路中还设置有用于监测伴热回路电流异常情况并发送报警信号的电流继电器；矿物绝缘电缆电伴热装置包括设置在需伴热管道保温层下的热电阻温度传感器、电伴热带以及矿物绝缘电缆电伴热配电箱，矿物绝缘电缆电伴热的回路中设置温度控制器，热电阻温度传感器与温度控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，其特征在于，矿物绝缘电缆电伴热回路中的温度控制器采用数字式温度控制器。3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，其特征在于，矿物绝缘电缆电伴热回路中温度控制器上的RS485通信接口与DCS通信连接，RS485通信接口用于传输电伴热回路的设定温度阈值、电流信号、保温时间信号、RTD故障报警以及伴热线断线信号。4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂可监测数字式电伴热系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文婷，黄一凡，高华，欧阳平，张文，王海燕，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61