本發(fā)明屬于汽輪機(jī)運(yùn)行，涉及一種基于溫度場的自趨優(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，特別是在進(jìn)行深度調(diào)峰時，面臨著防凍與節(jié)能的雙重挑戰(zhàn)。現(xiàn)有方案主要依賴人工調(diào)整冷卻風(fēng)扇電機(jī)頻率，無法實(shí)時匹配當(dāng)前環(huán)境溫度的變化，存在調(diào)整不及時、不準(zhǔn)確、不節(jié)能等問題。
2、隨著清潔能源裝機(jī)容量每年持續(xù)快速增長，間歇性、波動性強(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”作用越來越顯著，大力推動煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造的“三改聯(lián)動”，是保證我國中長期的能源結(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)峻核心問題。
3、空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行時，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。通過調(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、針對空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行問題，現(xiàn)有方案檢測設(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，無法實(shí)時匹配當(dāng)前環(huán)境溫度的變化。存在調(diào)整不及時、不準(zhǔn)確、不節(jié)能等問題，無法滿足空冷機(jī)組冬季調(diào)峰時空冷島防凍節(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)明公開了一種基于溫度場的自趨優(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；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)扇通過空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動。
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相連接。
9、本發(fā)明公開了一種基于溫度場的自趨優(yōu)空冷島防凍節(jié)能運(yùn)行方法，包括以下步驟：
10、通過空冷島排汽冷卻下降管溫度場測量空冷島排汽冷卻下降管的溫度t及環(huán)境溫度t0，對比單位時間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，對比環(huán)境溫度t0與預(yù)設(shè)環(huán)境溫度tc，根據(jù)對比結(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，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)汽加熱控制閥的開度。
13、進(jìn)一步的，當(dāng)δt大于等于δt0且t0大于等于tc時，則關(guān)閉空冷島冷卻風(fēng)扇，保持空冷島冷卻風(fēng)扇防凍簾開啟，調(diào)小空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥的開度。
14、進(jìn)一步的，當(dāng)δt小于δt0且t0小于tc時，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，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)扇通過空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動。
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，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測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，以自動控制調(diào)整冷卻風(fēng)扇、防凍簾和補(bǔ)汽加熱流量，確保空冷島防凍系統(tǒng)的節(jié)能防凍運(yùn)行，通過優(yōu)化冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、擋風(fēng)簾的開啟和閉合和補(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，提高空冷島系統(tǒng)防凍可靠性，同時能夠節(jié)約能耗，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，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通過空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)(5驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度場的自趨優(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(7)相連接。
4.一種基于溫度場的自趨優(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，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)的開度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場的自趨優(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，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)開啟，調(diào)小空冷島排汽補(bǔ)汽加熱控制閥(9)的開度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場的自趨優(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，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，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)通過空冷島冷卻風(fēng)扇電機(jī)(5)驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溫度場的自趨優(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(7)相連接。