一种直接空冷岛热风回流监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种直接空冷岛热风回流监测系统，属于直接空冷岛技术领域。


背景技术：

2.直接空冷系统的空冷岛一般布置在汽机房“a”列外且与其平行。空冷岛的平台高度基本与汽机房屋顶相当。由于直接空冷系统直接用空气冷却汽机排汽，因此空冷散热器的入口空气温度对其换热性能有很大影响。如果空冷器的布置不当，会使空冷器的入口温度高于环境温度，降低传热温差，降低传热能力，严重时将导致传热恶化，直接影响机组的出力和安全运行。如图7所示空冷器排出的热风，其中一部分又被风机抽吸至空冷器的入口，此现象称之为热风回流(也称热风再循环)。热风回流问题是一个复杂的气动力学问题，产生此现象的原因很复杂，热风回流的形成通常与直接空冷器的几何参数有关，也与外界环境的风速、风向、周围的建筑物高度和布局等有密切关系。同时，各空冷单元间(特别是空冷岛四周的冷却单元)的风机运行情况也可能引起热风回流。
3.在某些情况下，热风回流会使空冷器入口的空气温度可能增加5℃，从而使对数平均温差为15℃的空冷器的传热量降低30％，严重影响空冷器的传热性能，降低机组的经济性，有时会导致机组背压大幅波动而使机组停运。在国内外，因热风回流引起的空冷机组跳闸事故(特别是在夏季)时有发生。
4.目前解决环境风及热风回流的影响，主要采取以下几点措施：
5.a、空冷岛的合理平面布局
6.直接空冷岛的朝向，甚至电厂的朝向，要考虑到当地的主导风向。按照国内外风洞实验和运行经验，原则上直接空冷岛主进风侧的迎风面应垂直于全年特别是夏季的主导风向。同时还需考虑大于3m/s风速出现的频率，尽量选择3m/s以上风速出现频率较大的风向也垂直于直接空冷岛主进风侧的迎风面。
7.b、适当提高通过管束的迎风面风速，通过增大风机功率和风机变频调速实现。一方面，减少横向风对空冷风机吸风能力的影响；另一方面，减少热风回流现象的出现。
8.c、适当增加挡风墙高度。
9.从科学的角度出发，环境风对空冷系统的影响应该通过试验(包括数值试验、物模试验和现场试验)分析，才可以得出较为可靠的结论。
10.但是很多电厂的布置受地理位置影响很难完全满足空冷岛的合理布置，同时目前极端天气频发，自然风的风向及风速变化多，造成空冷岛运行难度增加，机组非停风险增加。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于，提供一种直接空冷岛热风回流监测系统，本实用新型在不大规模增加成本的基础上，在直接空冷岛的四周边增加一定密度的温度传感器，主动探测直接空冷岛周围空气温度场的变化，早期感知早期提示运行人员主动干预，迅速降低机
组负荷，避免发生非停等事故，同时在热风回流结束后迅速提升机组负荷。
12.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛，所述直接空冷岛上线路连接有dcs系统，直接空冷岛包括岛东面、岛西面、岛南面和岛北面，岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器，温度传感器与dcs系统线路连接，温度传感器设置有多个；在不大规模增加成本的基础上，在直接空冷岛的四周边增加一定密度的温度传感器，主动探测直接空冷岛周围空气温度场的变化，早期感知早期提示运行人员主动干预，迅速降低机组负荷，避免发生非停等事故，同时在热风回流结束后迅速提升机组负荷。
13.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器设置有2层，每层均设置有5个温度传感器。
14.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述每层的5个温度传感器等距间隔分布在岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的钢结构远离地面部分的水平方向上。
15.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器呈阶梯状分布，2层温度传感器包括由上至下的第一传感层、第二传感层。
16.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述第一传感层的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2。
17.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙顶部均设置有温度传感器，岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙顶部的温度传感器水平等距间隔分布有5个，岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙外侧面均设置有温度传感器。
18.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器设置有2层，每层均设置有5个温度传感器。
19.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述每层的5个温度传感器等距间隔分布在岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙外侧面的水平方向上。
20.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的挡风墙外侧面的2层温度传感器呈阶梯状分布，2层温度传感器包括由上至下的第三传感层和第四传感层。
21.前述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，所述第三传感层的测点到挡风墙外侧面的距离为l3，第四传感层的测点到挡风墙外侧面的距离为l4，l4＞l3，l4＞l1，l1＞l3，l2≥l3；温度传感器采用阶梯布置方案是可精确测量挡风墙外围的温度场分布，监测热风是否向空冷岛底部进风口扩散。当热风在翻越挡风墙后如果是向外扩散，而未向空冷岛底部进风口扩散，则不必采取措施，仅是监控即可；若温度向空冷岛底部进风口扩散，则必须立即采取相应措施。
22.与现有技术相比，本实用新型在不大规模增加成本的基础上，在直接空冷岛的四周边增加一定密度的温度传感器，主动探测直接空冷岛周围空气温度场的变化，早期感知早期提示运行人员主动干预，迅速降低机组负荷，避免发生非停等事故，同时在热风回流结束后迅速提升机组负荷。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图；
24.图2是图1中a的放大图；
25.图3是本实用新型的俯视图；
26.图4是本实用新型的左视图；
27.图5是两台直接空冷岛运行时，温度传感器的布置示意图；
28.图6是两台直接空冷岛运行时，温度传感器的布置俯视图；
29.图7是热风回流现象示意图。
30.附图标记：1-直接空冷岛，2-岛东面，3-岛西面，4-岛南面，5-岛北面，6-温度传感器，7-第一传感层，8-第二传感层，9-第三传感层，10-第四传感层。
31.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
32.本实用新型的实施例1：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个。
33.本实用新型的实施例2：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6。
34.本实用新型的实施例3：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上。
35.本实用新型的实施例4：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8。
36.本实用新型的实施例5：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2。
37.本实用新型的实施例6：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部均设置有温度传感器6，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部的温度传感器6水平等距间隔分布有5个，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面均设置有温度传感器6。
38.本实用新型的实施例7：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部均设置有温度传感器6，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部的温度传感器6水平等距间隔分布有5个，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面均设置有温度传感器6；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6。
39.本实用新型的实施例8：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北
面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部均设置有温度传感器6，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部的温度传感器6水平等距间隔分布有5个，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面均设置有温度传感器6；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面的水平方向上。
40.本实用新型的实施例9：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部均设置有温度传感器6，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部的温度传感器6水平等距间隔分布有5个，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面均设置有温度传感器6；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第三传感层9和第四传感层10。
41.本实用新型的实施例10：一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛1，所述直接空冷岛1上线路连接有dcs系统，直接空冷岛1包括岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器6，温度传感器6与dcs系统线路连接，温度传感器6设置有多个；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感
器6包括由上至下的第一传感层7和第二传感层8；所述第一传感层7的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层8的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部均设置有温度传感器6，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙顶部的温度传感器6水平等距间隔分布有5个，岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面均设置有温度传感器6；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器6设置有2层，每层均设置有5个温度传感器6；所述每层的5个温度传感器6等距间隔分布在岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面的水平方向上；所述岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5的挡风墙外侧面的2层温度传感器6呈阶梯状分布，2层温度传感器6包括由上至下的第三传感层9和第四传感层10；所述第三传感层9的测点到挡风墙外侧面的距离为l3，第四传感层10的测点到挡风墙外侧面的距离为l4，l4＞l3，l4＞l1，l1＞l3，l2≥l3。
42.本实用新型的一种实施例的工作原理：本实用新型在直接空冷岛1的岛东面2、岛西面3、岛南面4和岛北面5上安装一定密度的温度传感器，主动探测直接空冷岛1周围空气温度场的变化，早期感知早期提示运行人员主动干预，迅速降低机组负荷，避免发生非停等事故，同时在热风回流结束后迅速提升机组负荷。

技术特征：
1.一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛(1)，其特征在于，所述直接空冷岛(1)上线路连接有dcs系统，直接空冷岛(1)包括岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)，岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器(6)，温度传感器(6)与dcs系统线路连接，温度传感器(6)设置有多个。2.根据权利要求1所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的钢结构远离地面部分的垂直方向上的温度传感器(6)设置有2层，每层均设置有5个温度传感器(6)。3.根据权利要求2所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述每层的5个温度传感器(6)等距间隔分布在岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的钢结构远离地面部分的水平方向上。4.根据权利要求3所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的钢结构远离地面部分的垂直方向上的2层温度传感器(6)呈阶梯状分布，2层温度传感器(6)包括由上至下的第一传感层(7)和第二传感层(8)。5.根据权利要求4所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述第一传感层(7)的测点到钢结构的距离为l1，第二传感层(8)的测点到钢结构的距离为l2，其中，l1＞l2。6.根据权利要求5所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙顶部均设置有温度传感器(6)，岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙顶部的温度传感器(6)水平等距间隔分布有5个，岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙外侧面均设置有温度传感器(6)。7.根据权利要求6所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙外侧面垂直方向上的温度传感器(6)设置有2层，每层均设置有5个温度传感器(6)。8.根据权利要求7所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述每层的5个温度传感器(6)等距间隔分布在岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙外侧面的水平方向上。9.根据权利要求8所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述岛东面(2)、岛西面(3)、岛南面(4)和岛北面(5)的挡风墙外侧面的2层温度传感器(6)呈阶梯状分布，2层温度传感器(6)包括由上至下的第三传感层(9)和第四传感层(10)。10.根据权利要求9所述的一种直接空冷岛热风回流监测系统，其特征在于，所述第三传感层(9)的测点到挡风墙外侧面的距离为l3，第四传感层(10)的测点到挡风墙外侧面的距离为l4，l4＞l3，l4＞l1，l1＞l3，l2≥l3。

技术总结
本实用新型公开了一种直接空冷岛热风回流监测系统，包括直接空冷岛，所述直接空冷岛上线路连接有DCS系统，直接空冷岛包括岛东面、岛西面、岛南面和岛北面，岛东面、岛西面、岛南面和岛北面的钢结构远离地面部分上均设置有温度传感器，温度传感器与DCS系统线路连接，温度传感器设置有多个。本实用新型在不大规模增加成本的基础上，在直接空冷岛的四周边增加一定密度的温度传感器，主动探测直接空冷岛周围空气温度场的变化，早期感知早期提示运行人员主动干预，迅速降低机组负荷，避免发生非停等事故，同时在热风回流结束后迅速提升机组负荷。荷。荷。


技术研发人员：张涛 张艳顺 杨晓巳 曾荣 闫永辉 狄凡
受保护的技术使用者：中国华电科工集团有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/17