本發(fā)明屬于汽輪機(jī)運(yùn)行，涉及一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、隨著清潔能源的快速發(fā)展，煤電在電力行業(yè)中的作用日益凸顯，尤其在保證能源結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面。然而，空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)，特別是在進(jìn)行深度調(diào)峰時(shí)，面臨著防凍與節(jié)能的雙重挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有方案主要依賴人工調(diào)整冷卻風(fēng)扇電機(jī)頻率，無(wú)法實(shí)時(shí)匹配當(dāng)前環(huán)境溫度的變化，存在調(diào)整不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不節(jié)能等問(wèn)題。
2、隨著清潔能源裝機(jī)容量每年持續(xù)快速增長(zhǎng)，間歇性、波動(dòng)性強(qiáng)的清潔能源高比例接入電網(wǎng)，安全穩(wěn)定的煤電在電力行業(yè)“頂梁柱”和“壓艙石”作用越來(lái)越顯著，大力推動(dòng)煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造的“三改聯(lián)動(dòng)”，是保證我國(guó)中長(zhǎng)期的能源結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要舉措。不斷提高煤電機(jī)組的深度調(diào)峰能力和供熱靈活性能力，已經(jīng)成為火電機(jī)組面臨的嚴(yán)峻核心問(wèn)題。
3、空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)，面臨著防凍與節(jié)能的雙重挑戰(zhàn)。特別是冬季供熱期間，在供暖運(yùn)行的同時(shí)參與深度調(diào)峰，進(jìn)入空冷島的乏汽量將大幅減少，空冷島排汽冷卻下降管存在結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)調(diào)整空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行方式、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾開(kāi)閉和空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥調(diào)整，能夠在滿足防凍的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能的平衡點(diǎn)。
4、針對(duì)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行問(wèn)題，現(xiàn)有方案檢測(cè)設(shè)備和控制手段較少，主要依賴人工啟停冷卻風(fēng)扇和調(diào)整電機(jī)頻率，無(wú)法實(shí)時(shí)匹配當(dāng)前環(huán)境溫度的變化。存在調(diào)整不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不節(jié)能等問(wèn)題，無(wú)法滿足空冷機(jī)組冬季調(diào)峰時(shí)空冷島防凍節(jié)能要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠滿足空冷機(jī)組冬季調(diào)峰時(shí)空冷島防凍節(jié)能要求。
2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，包括空冷島排汽管、空冷島排汽冷卻下降管、空冷島凝結(jié)水管、空冷島冷卻風(fēng)扇及空冷島排汽補(bǔ)汽加熱管；
3、空冷島排汽補(bǔ)汽加熱管的出口與空冷島排汽管相連通，空冷島排汽管與空冷島凝結(jié)水管之間通過(guò)空冷島排汽冷卻下降管相連通；
4、空冷島冷卻風(fēng)扇位于空冷島排汽管及空冷島排汽冷卻下降管的正下方，所述空冷島冷卻風(fēng)扇的上側(cè)設(shè)置有空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾；
5、所述空冷島排汽冷卻下降管上設(shè)置有若干空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)；所述空冷島排汽補(bǔ)汽加熱管上安裝有空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥。
6、本發(fā)明所述基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
7、進(jìn)一步的，所述空冷島冷卻風(fēng)扇通過(guò)空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
8、進(jìn)一步的，還包括dcs系統(tǒng)，所述dcs系統(tǒng)與空冷島冷卻風(fēng)扇、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾、空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥及空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)相連接。
9、本發(fā)明公開(kāi)了一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，包括以下步驟：
10、通過(guò)空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)測(cè)量空冷島排汽冷卻下降管的溫度t及環(huán)境溫度t0，對(duì)比單位時(shí)間t內(nèi)空冷島排汽冷卻下降管的溫度下降速率δt與預(yù)設(shè)的溫度下降速率δt0，對(duì)比環(huán)境溫度t0與預(yù)設(shè)環(huán)境溫度tc，根據(jù)對(duì)比結(jié)果控制空冷島冷卻風(fēng)扇、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾及空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥。
11、本發(fā)明所述基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：
12、進(jìn)一步的，當(dāng)δt大于等于δt0且t0小于tc時(shí)，則關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇，關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾，調(diào)大空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥的開(kāi)度。
13、進(jìn)一步的，當(dāng)δt大于等于δt0且t0大于等于tc時(shí)，則關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾開(kāi)啟，調(diào)小空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥的開(kāi)度。
14、進(jìn)一步的，當(dāng)δt小于δt0且t0小于tc時(shí)，則降低空冷島冷卻風(fēng)扇的當(dāng)前頻率，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾開(kāi)啟，保持空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥關(guān)閉。
15、進(jìn)一步的，當(dāng)δt小于δt0且t0大于等于tc時(shí)，則保持空冷島冷卻風(fēng)扇的當(dāng)前頻率，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾開(kāi)啟，保持空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥關(guān)閉。
16、進(jìn)一步的，所述空冷島冷卻風(fēng)扇通過(guò)空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
17、進(jìn)一步的，還包括dcs系統(tǒng)，所述dcs系統(tǒng)與空冷島冷卻風(fēng)扇、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾、空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥及空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)相連接。
18、本發(fā)明具有以下有益效果：
19、本發(fā)明所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)及方法在具體操作時(shí)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的排汽冷卻下降管的介質(zhì)溫度t及環(huán)境溫度t0，利用單位時(shí)間t內(nèi)下降管的變化溫度δt與預(yù)設(shè)溫度下降速率δt0和環(huán)境溫度t0與tc進(jìn)行判斷，得出調(diào)整策略，以自動(dòng)控制調(diào)整冷卻風(fēng)扇、防凍簾和補(bǔ)汽加熱流量，確?？绽鋶u防凍系統(tǒng)的節(jié)能防凍運(yùn)行，通過(guò)優(yōu)化冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、擋風(fēng)簾的開(kāi)啟和閉合和補(bǔ)汽加熱流量，降低不必要能耗浪費(fèi)，提高能源利用效率，在有效預(yù)防空冷島排汽冷卻下降管結(jié)冰的同時(shí)，提高空冷島系統(tǒng)防凍可靠性，同時(shí)能夠節(jié)約能耗，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝和維護(hù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
1.一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，包括空冷島排汽管(1)、空冷島排汽冷卻下降管(2)、空冷島凝結(jié)水管(3)、空冷島冷卻風(fēng)扇(4)及空冷島排汽補(bǔ)汽加熱管(8)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述空冷島冷卻風(fēng)扇(4通過(guò)空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)(5驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，還包括dcs系統(tǒng)，所述dcs系統(tǒng)與空冷島冷卻風(fēng)扇(4)、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)、空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)及空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)(7)相連接。
4.一種基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，當(dāng)δt大于等于δt0且t0小于tc時(shí)，則關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇(4)，關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)，調(diào)大空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)的開(kāi)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，當(dāng)δt大于等于δt0且t0大于等于tc時(shí)，則關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇(4)，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)開(kāi)啟，調(diào)小空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)的開(kāi)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，當(dāng)δt小于δt0且t0小于tc時(shí)，則降低空冷島冷卻風(fēng)扇(4)的當(dāng)前頻率，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)開(kāi)啟，保持空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，當(dāng)δt小于δt0且t0大于等于tc時(shí)，則保持空冷島冷卻風(fēng)扇(4)的當(dāng)前頻率，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)開(kāi)啟，保持空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，所述空冷島冷卻風(fēng)扇(4)通過(guò)空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場(chǎng)的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，其特征在于，還包括dcs系統(tǒng)，所述dcs系統(tǒng)與空冷島冷卻風(fēng)扇(4)、空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾(6)、空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)及空冷島排汽冷卻下降管溫度場(chǎng)(7)相連接。