[發明專利]一種間接空冷散熱器基管內水溫預報方法

有效

• 申請號: 201810187643.X
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108520095B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 宋小軍;趙順安;李陸軍;楊岑;宋志勇;黃春花;馮晶
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 繆友菊

本發明公開一種間接空冷散熱器基管內水溫預報方法，包括如下步驟：(1)先選定待測散熱器基管，得到以下參數：基管高度，基管的內半徑，基管的外半徑，以及基管壁導熱系數；根據基管內水流傳遞給基管的傳熱量，和基管的管壁傳熱量，獲得基管內水溫與基管外壁溫度之間的差值；(2)確定基管內水的流速、基管的水力直徑，以及基管內水的物性參數，獲得水側散熱系數；(3)根據檢測到的基管外壁溫度得到基管內水溫。本發明基于傳熱學基本原理，給出管內水溫的預報公式，通過檢測出的基管外壁溫度，實時預報管內水溫，為間接空冷塔散熱器的防凍方案提供技術支持。

技術領域

本發明涉及火力發電廠間接空冷塔空冷散熱器防凍領域,，具體涉及間接空冷散熱器基管內水溫監測的技術領域。

背景技術

間接空冷系統指混合式凝汽器的間接空冷系統(海勒式間接空冷系統)和具有表面式凝汽器間接空冷系統(哈蒙式間接空冷系統)及其它。主要由表面式凝汽器、空冷散熱器、循環水泵以及充氮保護系統、循環水補充水系統、散熱器清洗等系統與空冷塔構成。該系統與常規的濕冷系統基本相仿，不同之處是用空冷塔代替濕冷塔，用密閉式循環冷卻水系統代替敞開式循環冷卻水系統，循環水采用除鹽水。

由于采用密閉式循環冷卻水系統代替敞開式循環冷卻水系統，間接空冷系統具有良好的節水性能，因此廣泛應用于富煤缺水的三北地區的火力發電廠。

三北地區冬季寒冷，其核心設備間接空冷散熱器易凍壞，嚴重影響電廠的安全經濟運行，因此間接空冷系統防凍就顯得非常重要。針對間接空冷塔散熱器防凍問題，國內相關學者及電廠運行人員進行了相關研究，提出了具體防凍措施。但是需要重視的問題是，由于間接空冷塔配水不均勻，同一扇區不同冷卻塔三角間溫差最大可達16℃，同一冷卻柱不同冷卻基管之間最大溫差達到12℃，因此需要對散熱器每根基管內水溫進行監測，及時預警結冰。目前，普遍采用的方法是在間接空冷散熱器外壁安裝基管壁溫在線監測系統，這種監測方式的優點是能夠實時顯示不同位置基管的壁溫，預警可能會結冰的區域；缺點是管壁溫度與管內水溫存在差異，且該差異隨運行工況的變化而變化，通過實時測得的管壁溫度無法直接獲得管內水溫。這一誤差會對防凍措施的具體應用產生一定的影響。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，基于傳熱學基本原理，分析管內水溫與管壁溫度的差值的影響因素，根據管壁的實測溫度，提供一種間接空冷散熱器基管內水溫預報方法。

技術方案：本發明所述間接空冷散熱器基管內水溫預報方法，包括如下步驟：

(1)根據待測散熱器基管，獲取以下參數：基管高度l，基管的內半徑r₁，基管的外半徑r₂，以及基管壁導熱系數λ_w；根據基管內水流傳遞給基管的傳熱量，和基管的管壁傳熱量，獲得基管內水溫與基管外壁溫度之間的差值：

式中，T_f1為基管內水溫，T_win為基管內壁溫度，φ為傳熱量，T_wou為基管外壁溫度，K_f1為水側散熱系數；

(2)獲取基管內水的流速v_f1、基管的水力直徑d_e，以及基管內水的物性參數，得到水側散熱系數K_f1：

式中，μ_f1為水溫對應的粘性系數，ρ_f1為水溫對應的水的密度，C_p為水的定壓比熱，α_f1為水的熱導率；

(3)根據檢測到的基管外壁溫度得到基管內水溫：

本發明進一步優選地技術方案為，步驟(2)中水側散熱系數K_f1的獲取方法為：