1. Introducere și context
În regiunile lipsite de apă, unitățile de răcire directă cu aer (ACC) și unități de răcire indirectă cu aer (ACT) au fost dezvoltate rapid și adoptate pe scară largă. Cu toate acestea, deoarece sistemele răcite cu aer schimbă căldură direct cu atmosfera ambiantă, performanța lor operațională este afectată semnificativ de condițiile meteorologice de mediu. În special, riscul defascicul de tuburi înghețarea și spargereaîn condițiile reci de iarnă, precum șicontrapresiune ridicată și recirculare a aerului cald (HAR)în condiții calde de vară, reprezintă amenințări serioase pentru funcționarea sigură și economică a centralelor electrice.
Metodele tradiționale de măsurare a temperaturii se bazează în mare parte pe un număr limitat de senzori de temperatură de perete localizați sau inspecții periodice manuale, ceea ce face dificilă realizarea în timp real, de înaltă rezoluție a monitorizării câmpului de temperatură pe suprafețe mari. În ultimii ani, cu progresele în tehnologia senzorilor IoT, imagistica termică în infraroșu și comunicarea industrială în bandă largă, noi tehnologii de măsurare a temperaturii, reprezentate deSistem digital de cabluri de măsurare a temperaturii de înaltă densitateiar celSistem de inspecție termică montat pe șină- au apărut. Aceste tehnologii oferă suport tehnic puternic pentru funcționarea cu granulație fină, avertismente timpurii anti-îngheț și optimizarea performanței sistemelor răcite cu aer.
2. Punctele de durere operaționale de bază ale sistemelor răcite cu aer
2.1 Riscuri și mecanisme de îngheț în timpul iernii
Sistemele răcite cu aer sunt foarte vulnerabile la subrăcirea localizată și la îngheț în timpul iernii. Motivele cheie și zonele susceptibile includ:
Zone susceptibile la îngheț
Secțiunea inferioară a tuburilor schimbătoare de căldură cu flux paralel (cocurent) (unde se acumulează condens) și secțiunea superioară a tuburilor schimbătoare de căldură în contracurent (în contracurent) (unde volumul de abur scade și gazele necondensabile condensează/sublimă în gheață).
Debit scăzut de abur și condiții de încărcare redusă
Atunci când debitul de abur care intră în sistemul de răcire cu aer este prea mic și sarcina de disipare a căldurii este prea scăzută, temperaturile localizate sub zero nu pot fi evitate chiar dacă toate ventilatoarele sunt oprite și este utilizată ventilația naturală.
Distribuția neuniformă a aerului în ventilația naturală
Influențat de vânturile ambientale și de factorii structurali, fluxul de aer neuniform pe partea de aer provoacă cu ușurință suprarăcirea localizată. În general,unitățile cu flux invers îngheață mai ușor decât unitățile cu flux paralel, șiunitățile periferice/de margine îngheață mai ușor decât unitățile interioare.
2.3 Murdări de cenușă și praf pe fasciculele schimbătoarelor de căldură
În timpul funcționării pe termen lung, praful și resturile se acumulează pe suprafața tuburilor cu aripioare, afectând performanța transferului de căldură. Fără date precise de distribuție a temperaturii, este dificil să se evalueze nivelurile de murdărie localizate și să se programeze curățarea în timp util la presiune înaltă.
2.4 Conflict între funcționarea în siguranță și contrapresiunea economică
Pentru a preveni înghețarea în timpul pornirii, opririi sau funcționării la sarcină redusă, strategiile tradiționale de operare impun de obicei ca contrapresiunea turbinei să rămână peste 15 kPa. Această strategie conservatoare sacrifică vidul turbinei și eficiența generării de energie, împiedicând sistemul de răcire cu aer să funcționeze în intervalul de contrapresiune cel mai economic.
3. Funcțiile și valoarea aplicației noilor tehnologii de măsurare
1.Legătura de avertizare timpurie și protecție anti-îngheț: Prin monitorizarea temperaturii aerului de ieșire și a temperaturii peretelui tubului a fasciculelor de disipare a căldurii în densitate mare, combinată cu date privind contrapresiunea, temperatura condensului și gradul de subrăcire, sunt stabilite praguri de temperatură limită inferioară pentru aerul cald de ieșire pentru a implementa intervenții anti-îngheț în mod proactiv.
2. Monitorizare și ajustare HAR: Monitorizarea în timp real a temperaturii aerului de admisie permite calcularea ratei de recirculare a aerului cald. Operatorii pot face ajustări predictive înainte ca HAR să afecteze funcționarea turbinei, reducând opririle forțate, declanșările cazanului sau descărcarea sarcinii.
3. Îndrumări de evaluare și curățare a murdării: Caracteristicile de distribuție a câmpului de temperatură sunt utilizate pentru a evalua curățenia locală și generală a schimbătoarelor de căldură, ghidând operațiunile de spălare cu apă de înaltă presiune.
4.Optimizarea contrapresiunii și economisirea energiei: Monitorizarea cuprinzătoare a câmpului de temperatură compensează inadecvarea diferenței de temperatură terminale tradiționale și a valorii de creștere a temperaturii. Ghidează operatorii să scadă în siguranță contrapresiunea și să crească vidul, obținând conservarea energiei și reducerea consumului.
4. Soluție de cablu digital de măsurare a temperaturii de înaltă densitate
4.1 Aranjare spațială și aranjare grilă
| Scenariul aplicației | Tip de structură | Reguli de aranjare pentru cabluri și puncte de măsurare |
| Condensator răcit direct cu aer (ACC) | Structură de răcire A-Frame |
Cabluri dispuse vertical fiecare1 mpe ambele părţi; puncte de temperatură distanțate orizontal la960 mmintervale; fiecare panou de disipare a căldurii echipat cu un colector de temperatură dedicat. |
| Turn indirect răcit cu aer (ACT) | Schimbător de căldură Delta de răcire |
Cabluri cu senzori digitali integrați așezați vertical fiecare1 mde-a lungul structurii deltei de răcire. |
4.2 Caracteristicile tehnice ale cablului
Protecție fizică și design blindat: Construit cu tuburi de protecție interioare din sârmă de oțel și învelit într-o manta de cauciuc de calitate industrială, care este rezistentă la înaltă tensiune, rezistentă la temperatură, anticorozivă, impermeabilă și ignifugă. Foarte rezistent la tracțiune și la uzură pentru medii dure exterioare la mare altitudine.
Specificațiile senzorului: Senzori de temperatură digitali de tip magistrală de înaltă precizie integrați, cu o gamă de măsurare de-55 grade până la +125.0 gradeși o precizie de±0,5 grade.
4.4 Software de server și procesare a datelor
Procesare de mare capacitate: Un singur server acceptă până la1.000.000 de puncte de temperaturăși 256 de conexiuni client simultane, regăsind peste 20.000 de înregistrări pe secundă.
Raportare multidimensională: agregează și analizează rapid datele de temperatură, generând rapoarte zilnice, săptămânale, lunare, trimestriale și anuale.
Sistem de alertă de vizualizare cu coduri de culori:
- 30 de grade până la 60 de grade: Afisat in verde (valori normale);
- În afara intervalului de 30-60 de grade: Afisat cu rosu (valori de alarma);
- Peste 126 de grade: Afișat în violet (valori de supratemperatura).