[實用新型]基于深度學習與紅外圖像識別的空冷器積灰狀態感知系統

有效

• 申請號: 201821563437.6
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN208985185U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 王靜毅;牟文彪;俞彩孟;朱國雷;李中玉;趙波;曹生現;戴家漲;鐘金鳴;陳琦
• 申請（專利權）人: 浙江浙能興源節能科技有限公司;浙能阿克蘇熱電有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;G06N3/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本實用新型涉及基于深度學習與紅外圖像識別的空冷器積灰狀態感知系統，包括汽輪機通過汽輪機排汽與排汽分配管輸入端相連；入口溫度傳感器布置于空冷凝汽器管束內側，出口溫度傳感器布置于空冷凝汽器管束外側，入口溫度傳感器和出口溫度傳感器輸出端均經溫度傳輸總線與數據采集模塊輸入端相連；入口風速傳感器布置于空冷凝汽器管束內側。本實用新型的有益效果是：本實用新型考慮到火電站直接空冷系統排汽溫度隨環境氣溫的變化出現高頻率、大浮動波動，環境高溫時段排汽壓力居高不下的特點，基于熱平衡原理，聯合外部傳感器通過測量模擬汽輪機排汽的水溫與散熱管道出口水溫，翅片進出口風溫等間接模擬空冷凝汽器運行狀態。

技術領域

本實用新型涉及空冷器積灰狀態感知技術，特別是涉及一種空冷器積灰狀態感知系統。

背景技術

空冷凝汽器是蒸汽動力循環發電機組的重要環節。在1939年以前均采用水冷，他的工作狀態直接影響了整個機組的安全性和經濟性。無論是當前占全國總發電量73.1％的火電機組，預計到2020年和2030年仍將占60％和48％，還是將還是將要大規模發展的太陽能熱發電機組，其所需的燃煤和太陽能資源主要分布在我國的東北、西北和華北(“三北”)地區，然而“三北”地區卻是水資源貧乏的缺水或少水地帶，導致燃煤和太陽能資源與水資源分布存在地理結構上的矛盾，但空冷器以熱容量小很多的空氣作為冷卻介質，引起冷端散熱能力銳減，致使發電熱耗高，經濟性差。為了強化空氣側換熱過程，空冷器的基管上布置翅片，這在我國干燥、風沙大、揚塵多的“三北”地區，空氣所攜帶的懸浮顆粒物極易在翅片管上積聚，生成灰垢(積灰層)。灰垢的存在降低了空冷器的換熱性能，提高了運行成本，可使同環境條件下機組排汽壓力抬高8～12kPa，增大發電煤耗約12～18g/kWh，又增加了直冷機組的安全隱患。

從火電廠的建設上來分析，由于我國的水資源匱乏，節約生產、生活用水作為設計的首要任務，因此在火電站大力的發展空冷技術更好解決這一問題。但空冷換熱器積灰是難以避免的問題，尤其是溫度變化大且風沙多的地區，受積灰的影響、負荷變化大時氣流沖擊以及其他因素引起的振動等原因，空冷換熱器的換熱效果常常受到影響而降低甚至會發生故障。因為空冷島的積灰會造成換熱系數降低、垢層厚度增大，所以空冷島的積灰處理非常重要，但在空冷凝汽器運行方面，現場的運行基本靠經驗來判斷灰垢的積聚狀態以及對汽輪機組排汽壓力和發電量的影響，至于空冷器灰垢的維護清洗也完全是憑借經驗，導致清洗不及時，灰垢積聚嚴重，危害機組安全運行的狀況經常發生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種空冷器積灰狀態感知系統。

基于深度學習與紅外圖像識別的空冷器積灰狀態感知系統，包括汽輪機通過汽輪機排汽與排汽分配管輸入端相連；入口溫度傳感器布置于空冷凝汽器管束內側，出口溫度傳感器布置于空冷凝汽器管束外側，入口溫度傳感器和出口溫度傳感器輸出端均經溫度傳輸總線與數據采集模塊輸入端相連；入口風速傳感器布置于空冷凝汽器管束內側，出口風速傳感器布置于空冷凝汽器管束外側，入口風速傳感器和出口風速傳感器輸出端均經風速傳輸總線與數據采集模塊輸入端相連；紅外熱像儀布置于空冷凝汽器管束外側不同角度處，紅外熱像儀輸出端經圖像數據傳輸總線與數據采集模塊輸入端相連；數據采集模塊輸出端經數據傳輸總線與工控機輸入端相連；流量計輸出端經輸水管與凝結水箱輸入端相連；配電柜輸出端經電源線與數據采集模塊、工控機、空冷風機輸入端相連。

作為優選：所述的紅外熱像儀安裝于空冷凝汽器管束的迎風面和背風面。

本實用新型的有益效果是:

一是本實用新型考慮到火電站直接空冷系統排汽溫度隨環境氣溫的變化出現高頻率、大浮動波動，環境高溫時段排汽壓力居高不下的特點，基于熱平衡原理：汽輪機排汽放熱量、空冷凝汽器換熱量和冷卻空氣吸熱量相等的特點，聯合外部傳感器通過測量模擬汽輪機排汽的水溫與散熱管道出口水溫，翅片進出口風溫等間接模擬空冷凝汽器運行狀態。