一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置，其包括安装底板，所述的安装底板上沿长度方向依次固定设置电源模块、第一空气开关、第二空气开关、CPU、模拟量测量卡件和温度测量卡件；所述的电源模块的一侧与温度测量卡件处均固定设置竖向线缆走线槽；所述的电源模块的一端位于安装底板上还滑动设置若干接线端子排。该直接空冷凝汽器性能在线监测装置，具备空冷凝汽器实际运行状态参数的在线监测、不同环境温度所对应的运行性能变化预测和汽轮机排汽压力变化，设备工作状态、分析、技术诊断的功能，确保凝汽器始终保持运行良好状态，提高系统运行的安全性、经济性和可靠性。经济性和可靠性。经济性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置


[0001]本技术涉及发电设备监测的
，尤其是一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置。

技术介绍

[0002]节能减排是当今世界各国应对污染的主要措施，其中提高发电效率已成为节能减排工作中的重要一环而汽轮机作为发电和工业驱动领域的核心设备，保证其高效地运行十分重要。如果汽轮机运行效率低，势必消耗更多的能源、排放更多的污染物。凝汽器系统是工业驱动和发电式汽轮机的主要辅机设备，用来凝结汽轮机排出的蒸汽，保持汽轮机的背压；同时将不凝结气体抽吸。所以凝汽器的运行状态直接影响汽轮机的运行效率。目前在很多缺少水资源的地区，采用直接空冷凝汽器(ACC)来凝结汽轮机排汽。相对于水冷凝汽器，空冷器初始投资大，保证其运行性能非常重要。
[0003]目前直接空冷凝汽器(ACC)主要是依据HEI和ASME标准进行设计，但随着凝汽器的运行，其实际运行参数与设计工况下的期望值有差异。环境温度是 ACC的运行性能的重要影响因素，比如昼夜温差比较大，会导致汽轮机的负荷和排汽压力产生较大的波动。蒸汽的排汽流量和压力与设计值不同，进而导致凝汽器实际的性能运行状态与设计输出值存有偏离，难以高效经济地运行。对ACC 性能进行在线监测是知晓设备运行状况和经济性的重要措施。
[0004]现有的研究只对ACC的温度场进行测量和分析。风机为空气的循环提供动力，空气通过ACC的翅片管与管内蒸汽进行热交换，使其凝结为水。影响ACC 的翅片管的换热效果的因素有很多，比如环境温度、风机功率、翅片管污垢等。所以ACC运行性能是否符合设计预期不得而知。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是：为了解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供
[0006]一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置，具备空冷凝汽器实际运行状态参数的在线监测、不同环境温度所对应的运行性能变化预测和汽轮机排汽压力变化，设备工作状态、分析、技术诊断的功能，确保凝汽器始终保持运行良好状态，提高系统运行的安全性、经济性和可靠性。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置，包括安装底板，所述的安装底板上沿长度方向依次固定设置电源模块、第一空气开关、第二空气开关、CPU、模拟量测量卡件和温度测量卡件；所述的电源模块的一侧与温度测量卡件处均固定设置竖向线缆走线槽；所述的电源模块的一端位于安装底板上还滑动设置若干接线端子排。
[0008]进一步地限定，上述技术方案中，所述的电源模块与接线端子排之间还固定设置横向线缆走线槽。
[0009]进一步地限定，上述技术方案中，所述的安装底板上平行设置导轨，所述的接线端子排滑动设置在导轨上。
[0010]进一步地限定，上述技术方案中，所述的接线端子排形式为3片式、7片式、10
[0011]片式或16片式中的一种或多种。
[0012]一种直接空冷器性能在线监测方法，包括如下监测步骤：
[0013]S1、计算设计工况下对应的汽轮机排汽潜热h
ex_G
(kJ/kg),由设计排气压力P
ex_G
结合IF97进行计算，得出饱和蒸汽焓值H1(kJ/kg)和饱和水的焓值H
2 (kJ/kg)，两者之差即为潜热；h
ex_G
＝H1‑
H2；
[0014]S2、计算ACC凝汽器在设计排汽流量、排汽蒸汽的潜热、排汽干度工况下对应的对数平均温差LMTD；其中Q_G为蒸汽的总热量值；
[0015]S3、根据设计的环境温度(风机的进口空气温度)和风机出口空气温度参数计算传热单元NTU
_G
；
[0016]S4、根据ACC的设计参数信息，将系数τ定义为如下表达式；
[0017]S5、由于设计的汽轮机排汽蒸汽的品质和实际排汽存在差异，所以两者之间的比值作为修正系数f1，以对排汽蒸汽的干度予以修正；
[0018]S6、设计大气压力要求值为理想工况，而实际使用和运行过程中的大气压力肯定不能和设计值保持一致，此时需要使用下面的公式对现场实际测量的大气压力值进行修正，对应的修正系数f2，如下公式；
[0019]S7、风机可将空气以强制对流的热交换方式通过凝汽器管束外表面，对汽轮机的排汽蒸汽进行冷却；风机的设计运行工况和现场运行的实际工况有不相同，需要对全速运行的风机功率进行计算修正，定义风机功率修正系数为f3；实际测量的风机电机的输入总功率W_T；根据风机的进气温度进行修正后为W1，进而得出风机电机功率的总修正系数为f3；风机的进口空气的温度影响空气的密度，与风机所需的总功率相关；其中干空气的密度计算公式为：其中ρ(kg/m3)为在温度T(℃)与压力P(绝对压力MPa) 状态下干空气的密度,ρ0为0℃和压力为0.1013MPa状态下干空气的密度,ρ0＝1.293kg/m3；其中ρ
G
为凝汽器设计条件,即环境温度T
a_G
时对应的干空气的密度；ρ
T
为凝汽器设计条件，即环境温度T
a_T
时对应的干空气的密度；由上面所罗列的计算公式可以得到W1简化公式为：
[0020]S8、根据厂商提供的ACC性能曲线图片，并利用MATLABGUI工具对图片中曲线数据进行处理；
[0021]S9、根据测量的环境温度值Ta_T；利用第8步得到的四次多项式，分别可以计算出80％、90％、100％、110％和120％设计排汽流量对应的排汽压力值，其中 100％设计流量所对应的排汽压力记为P
100
,其余四条曲线对应的排汽压力分别记作P
80
、P
90
、P
110
、P
120
；根据实际测量排气压力P
ex_T
值和排汽压力值P
80
、P
90
、P
110
、和P
120
进行计算|P
ex_T
‑
P
80
|、|P
ex_T
‑
P
90
|、|P
ex_T
‑
P
110
|和|P
ex_T
‑
P
120
|，取得这四个值的最小值即为P
Min
；其中的减数记为P0,而P0对应的设计排汽流量取值为m0；根据 ACC性能曲线并结合实际测量的排汽压力值，利用线性插值计算方法，计算得出对应的设计排汽流量m
pc
，
[0022]S10、根据现场实际测量数据，输入排汽压力和环境温度值，结合ACC性能曲线，得出汽轮机的蒸汽排汽流量m
pc
，进而可以计算得出此测量排汽压力和进口空气温度条件下所对应的修正f4；
[0023]S11、根据现场实际测量数据，输入排汽流量值，修正为在设计工况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置，其特征在于：包括安装底板，所述的安装底板上沿长度方向依次固定设置电源模块、第一空气开关、第二空气开关、CPU、模拟量测量卡件和温度测量卡件；所述的电源模块的一侧与温度测量卡件处均固定设置竖向线缆走线槽；所述的电源模块的一端位于安装底板上还滑动设置若干接线端子排。2.根据权利要求1所述的一种直接空冷凝汽器性能在线监测装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史云德，王磊，陈文奎，
申请(专利权)人：丹肯智能科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：