1. Въведение и предистория
В региони с недостиг на вода, модулите с директно въздушно охлаждане (ACC) и индиректно въздушно охлаждане (ACT) са разработени бързо и са широко разпространени. Въпреки това, тъй като системите с въздушно охлаждане обменят топлина директно с околната атмосфера, тяхната оперативна ефективност се влияе значително от климатичните условия на околната среда. По-специално рискът отзамръзване и спукване на тръбен сноппри студени зимни условия, както ивисоко обратно налягане и рециркулация на горещ въздух (HAR)по време на горещи летни условия представляват сериозни заплахи за безопасната и икономична работа на електроцентралите.
Традиционните методи за измерване на температурата разчитат най-вече на ограничен брой локализирани сензори за температура на стената или ръчни периодични проверки, което затруднява постигането на мониторинг на температурното поле в реално време с висока разделителна способност върху големи повърхностни площи. През последните години, с напредъка в IoT сензорната технология, инфрачервеното термично изображение и индустриалната широколентова комуникация, нови технологии за измерване на температурата - представени отКабелна система за цифрово измерване на температура с висока плътности наМонтирана на релса система за термовизионна проверка- са се появили. Тези технологии осигуряват силна техническа поддръжка за фина работа, ранни предупреждения против замръзване и оптимизиране на производителността на системи с въздушно охлаждане.
2. Основни оперативни проблеми на системите с въздушно охлаждане
2.1 Рискове и механизми от замръзване през зимата
Системите с въздушно охлаждане са силно уязвими към локализирано преохлаждане и замръзване през зимата. Основните причини и податливите области включват:
Податливи на замръзване зони
Долната секция на топлообменните тръби с паралелен поток (където се натрупва кондензат) и горната част на топлообменните тръби с противоток (където обемът на парата намалява и некондензиращите газове кондензират/сублимират в лед).
Нисък поток на пара и условия на ниско натоварване
Когато потокът пара, влизащ в системата с въздушно охлаждане, е твърде малък и натоварването на разсейване на топлината е твърде ниско, локализирани минусови температури не могат да бъдат избегнати, дори ако всички вентилатори са спрени и се използва естествена вентилация.
Неравномерно разпределение на въздуха при естествена вентилация
Повлиян от околните ветрове и структурни фактори, неравномерният въздушен поток от страната на въздуха лесно причинява локализирано преохлаждане. общо взето,устройствата с насрещен поток замръзват по-лесно от устройствата с паралелен поток, ипериферните/ръбните модули замръзват по-лесно от вътрешните модули.
2.3 Замърсяване от пепел и прах върху снопове топлообменник
По време на продължителна работа прах и отломки се натрупват върху повърхността на оребрените тръби, което влошава ефективността на топлообмена. Без точни данни за разпределението на температурата е трудно да се оценят локализираните нива на замърсяване и да се планира навременно почистване под високо налягане.
2.4 Конфликт между безопасна работа и икономично противоналягане
За да се предотврати замръзване по време на стартиране, изключване или работа при ниско натоварване, традиционните работни стратегии обикновено налагат обратното налягане на турбината да остане над 15 kPa. Тази консервативна стратегия жертва вакуума на турбината и ефективността на генериране на електроенергия, предотвратявайки работата на системата с въздушно охлаждане в най-икономичния диапазон на противоналягане.
3. Функции и приложна стойност на новите измервателни технологии
1.Връзка за ранно предупреждение и защита против замръзване: Чрез наблюдение на температурата на изходящия въздух и температурата на стената на тръбата на снопове за разсейване на топлината при висока плътност, комбинирани с данни за обратното налягане, температурата на конденза и степента на преохлаждане, се установяват долни гранични температурни прагове за изходящ горещ въздух за проактивно прилагане на интервенции против замръзване.
2.Наблюдение и настройка на HAR: Наблюдението в реално време на температурата на входящия въздух позволява изчисляване на скоростта на рециркулация на горещия въздух. Операторите могат да направят предсказуеми корекции, преди HAR да повлияе на работата на турбината, намалявайки принудителното спиране, прекъсванията на котлите или отхвърлянето на натоварването.
3. Оценка на замърсяването и насоки за почистване: Характеристиките на разпределението на температурното поле се използват за оценка на местната и цялостната чистота на топлообменниците, насочвайки целенасочените операции по измиване с вода под високо налягане.
4. Оптимизиране на обратното налягане и пестене на енергия: Изчерпателното наблюдение на температурното поле компенсира неадекватността на традиционните показатели за температурна разлика и повишаване на температурата на терминала. Той насочва операторите безопасно да намалят обратното налягане и да увеличат вакуума, като постигат икономия на енергия и намаляване на потреблението.
4. Кабелно решение за цифрово измерване на температура с висока плътност
4.1 Пространствено оформление и подреждане на мрежата
| Сценарий за приложение | Тип структура | Правила за оформление на кабели и точки за измерване |
| Директен кондензатор с въздушно охлаждане (ACC) | Охлаждаща структура с A-Frame |
Кабели подредени вертикално всеки1 mот двете страни; температурни точки, разположени хоризонтално на960 mmинтервали; всеки панел за разсейване на топлината е оборудван със специален температурен колектор. |
| Кула с индиректно въздушно охлаждане (ACT) | Охлаждащ делта топлообменник |
Кабели с интегрирани цифрови сензори, поставени вертикално всеки1 mпо дължината на охлаждащата делта структура. |
4.2 Технически характеристики на кабела
Физическа защита и брониран дизайн: Изграден с вътрешна защитна тръба от стоманена тел и обвит в гумена обвивка от промишлен клас, която е устойчива на високо напрежение, температура, антикорозионна, водоустойчива и забавяща горенето. Силно издръжлив и устойчив на износване за тежки външни среди на голяма надморска височина.
Спецификации на сензора: Интегрирани високопрецизни цифрови температурни сензори тип шина с обхват на измерване от-55 градуса до +125.0 градусаи точност на±0,5 градуса.
4.4 Сървърен софтуер и обработка на данни
Обработка с голям капацитет: Един сървър поддържа до1 000 000 температурни точкии 256 едновременни клиентски връзки, извличащи над 20 000 записа в секунда.
Многоизмерно отчитане: Бързо събира и анализира данни за температурата, генерирайки сменни, дневни, седмични, месечни, тримесечни и годишни отчети.
Система за предупреждение за визуализация с цветен код:
- 30 градуса до 60 градуса: Показва се в зелено (нормални стойности);
- Извън диапазона от 30 градуса до 60 градуса: Показва се в червено (стойности на аларма);
- Над 126 градуса: Показва се в лилаво (стойности за превишена температура).