一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及间接式冷却塔的控制技术。


背景技术：

2.在火力发电或化工企业，在汽轮机内做过功后的蒸汽，需要排入凝汽器凝结成水，再返回到锅炉循环使用。通过循环水把凝汽器的热量带走，使循环水在空冷散热器内与冷空气产生热交换，最终把热量释放到大气中的系统，称为间接空冷系统。间接空冷系统在我国应用得非常普遍。
3.在冬季，对于我国北方的一些极寒地区，气温极低，机组的用电负荷是经常发生变化的，当机组的负荷降低时，使得汽轮机的乏汽排汽量减少，导致间接式冷却塔极易出现结冻的事故。间接式冷却塔一旦结冻，会引起管束冻裂损坏，降低机组的严密性，影响机组的安全，且管束一旦损坏将无法恢复，增加了管束的更换费用；当管束冻裂情况严重时还需要机组停机，严重影响机组的可靠运行，导致机组的经济性下降。
4.目前，部分电厂冬季通过控制扇区百叶窗的开度来间接控制机组背压，但在冬季极寒天气且在百叶窗完全关闭的条件下，也不能保证散热管束不发生冻害，不得不刻意提高背压来提高循环水温度，所以并不能保证间冷塔循环水能在最低温度下运行，不利于机组的经济运行，影响运行经济性。
5.专利号为zl202023337626.1的中国专利，授权公告号为cn214010028u的《一种带防冻装置的间接式冷却塔》解决了间接式冷却塔冬季防冻的问题，但是其无法实现防冻装置冷却温度的精准控制问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现有的带防冻装置的间接式冷却塔，无法及时、精确的调控机组冷却温度问题，提出了一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统。
7.本实用新型所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统包括多组防冻装置和冷却三角管束，所述冷却三角管束设置在间冷塔本体上；所述防冻装置在置位状态下遮挡间冷塔本体的气流通道以提升冷却三角管束表面温度，防冻装置在解除置位状态下开放间冷塔本体的气流通道以降低冷却三角管束表面温度；
8.还包括多个防冻装置执行器、多个温度传感器和数据处理及控制模块；
9.每个所述防冻装置执行器的信号输出端与一个防冻装置电控信号输入端相连；
10.所述多个温度传感器分布于不同的冷却三角管束的冷却管上，用于测量冷却三角管束不同冷却管的回水温度；
11.所述数据处理及控制模块的每个温度数据输入端与一个温度传感器的温度数据输出端相连，每个数据处理及控制模块的防冻控制信号输出端与一个防冻装置执行器的防冻控制信号输入端相连。
12.进一步的，该自动控制系统还包括多个百叶窗执行器和多个百叶窗；
13.所述百叶窗设置在间冷塔本体的气流通道上冷却三角管束的进风侧；
14.所述百叶窗执行器的信号输出端与百叶窗开关动作执行机构的电控信号输入端相连；
15.所述数据处理及控制模块8的每个通风控制信号输出端与一个百叶窗执行器3的通风控制信号输入端相连。
16.进一步的，所述冷却三角管束以环形的方式设置在间冷塔本体塔的内壁上，间冷塔本体的塔身上至少有两个气流通道，两个气流通道在间冷塔本体相对的侧壁上。
17.进一步的，所述冷却三角管束以环形的方式设置在间冷塔本体塔的俩俩相对的四周内壁表面上。
18.进一步的，所述数据处理及控制模块通过数据处理电路实现的，所述数据处理电路包括主控芯片u1、传感器接口j1、复位电路和晶振电路；
19.所述晶振电路包括晶振y1、电容c1和电容c2；
20.主控芯片u1的型号为：stc8c52；
21.主控芯片u1的8号引脚为数据处理装置的防冻控制信号输出端；
22.主控芯片u1的9号引脚与复位电路的复位信号输入端相连；
23.主控芯片u1的12号引脚为温度阈值输入端；
24.主控芯片u1的17号引脚与传感器接口j1的2号引脚相连，传感器接口j1的1号引脚接电源vcc，传感器接口j1的3号引脚接地；
25.主控芯片u1的18号引脚同时与晶振y1的一端以及电容c1的一端相连；
26.主控芯片u1的19号引脚同时与晶振y1的另一端以及电容c2的一端相连；电容c1的另一端与电容c2的另一端相连，并接地；
27.主控芯片u1的20号引脚接地；
28.主控芯片u1的39号引脚为数据处理装置的通风控制信号输出端；
29.主控芯片u1的40号引脚接电源vcc。
30.进一步的，所述复位电路包括电阻r1、复位开关s1和电容c3；
31.电阻r1的一端、复位开关s1的一端以及电容c3的一端相连，并为该复位电路的复位信号输出端；
32.电容c3的另一端与复位开关s1的另一端相连，并接电源vcc；
33.电阻r1的另一端接地。
34.本实用新型的工作原理为：通过温度传感器获取冷却三角管束的回水温度；同时数据处理及控制模块用于对多个冷却三角循环水的回水温度信号进行集中处理，并根据所述预设的冷却三角循环水回水温度的设定阈值以及测量值，分别精准给出通风控制指令和防冻控制指令至百叶窗执行器和防冻装置执行器，来控制百叶窗的开度以及防冻装置的开度，使冷却三角管束在不发生冻害的前提下，循环水回水温度以最低温度运行，从而达到及时、精确的调控机组背压，最大限度地降低发电煤耗，进而提高机组运行的经济性。
35.本实用新型的有益效果是：通过对间冷塔本体每个冷却三角的循环水回水温度进行单独控制，即通过温度传感器得到的测量值与设定的温度阈值进行对比，达到对每个冷却三角循环水回水温度进行控制的目的，只有当冷却三角循环水真实温度低于设定的温度
阈值的情况下，才通过条件判断是否需要全部或部分关闭百叶窗及防冻装置，进而防止管束结冻；在管束不结冻的情况下，保证每个冷却三角的循环水回水温度始终处于最低值，从而达到降低背压的目的，进而提高机组整体的经济性能；本实用新型可保证背压始终维持在阻塞背压附近，保证机组在冬季处于最经济的状态下运行；当机组在负荷低、环境温度低的环境条件下，通过及时、精准的调控手段防止间接式冷却塔的管束冻害，确保机组的安全运行。
附图说明
36.图1为具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统的结构示意图；
37.图2为具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统的工作原理流程图；
38.图3为具体实施方式五中数据处理电路的电路图。
具体实施方式
39.具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统包括多组防冻装置6和冷却三角管束2，所述冷却三角管束2设置在间冷塔本体1上；所述防冻装置6在置位状态下遮挡间冷塔本体1的气流通道以提升冷却三角管束2表面温度，防冻装置6在解除置位状态下开放间冷塔本体1的气流通道以降低冷却三角管束2表面温度；
40.该自动控制系统还包括多个防冻装置执行器5、多个温度传感器7和数据处理及控制模块8；
41.每个所述防冻装置执行器5的信号输出端与一个防冻装置6电控信号输入端相连；
42.所述多个温度传感器7分布于不同的冷却三角管束2的冷却管上，用于测量冷却三角管束2不同冷却管的回水温度；
43.所述数据处理及控制模块8的每个温度数据输入端与一个温度传感器7的温度数据输出端相连，每个数据处理及控制模块8的防冻控制信号输出端与一个防冻装置执行器5的防冻控制信号输入端相连。
44.在本实施方式中，通过温度传感器7获取冷却三角管束2的回水温度；同时数据处理及控制模块8用于对多个冷却三角管束2循环水的回水温度信号进行集中处理，并根据所述预设的冷却三角2循环水回水温度的设定阈值以及测量得出的真实值，精准给出防冻控制指令至防冻装置执行器5，来控制防冻装置6的开度，使冷却三角管束2在不发生冻害的前提下，循环水回水温度以最低温度运行，从而达到及时、精确的调控机组背压，最大限度地降低发电煤耗，进而提高机组运行的经济性。
45.防冻装置6可以采用专利号为zl202023337626.1的中国专利中防冻装置的结构。
46.具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统进一步限定，在本实施方式中，该自动控制系统还包括多个百叶窗执行器3和多个百叶窗4；
47.所述百叶窗4设置在间冷塔本体1的气流通道上冷却三角管束2的进风侧；
48.所述百叶窗执行器3的信号输出端与百叶窗4开关动作执行机构的电控信号输入端相连；所述数据处理及控制模块8的每个通风控制信号输出端与一个百叶窗执行器3的通风控制信号输入端相连。
49.在本实施方式中，通过温度传感器7获取冷却三角管束2的回水温度；同时数据处理及控制模块8用于对多个冷却三角管束2循环水的回水温度信号进行集中处理，并根据所述预设的冷却三角管束2循环水回水温度的设定阈值以及测量得出的真实值，精准给出通风控制指令至百叶窗执行器3，来控制百叶窗4的开度，使冷却三角管束2在不发生冻害的前提下，循环水回水温度以最低温度运行，从而达到及时、精确的调控机组背压，最大限度地降低发电煤耗，进而提高机组运行的经济性。
50.具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统进一步限定，在本实施方式中，所述冷却三角管束2以环形的方式设置在间冷塔本体1塔的内壁上，间冷塔本体1的塔身上至少有两个气流通道，两个气流通道在间冷塔本体1相对的侧壁上。
51.具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统进一步限定，在本实施方式中，所述冷却三角管束2以环形的方式设置在间冷塔本体1塔的俩俩相对的四周内壁表面上。
52.具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统进一步限定，在本实施方式中，所述数据处理及控制模块8通过数据处理电路实现的，所述数据处理电路包括主控芯片u1、传感器接口j1、复位电路8-1和晶振电路8-2；
53.所述晶振电路8-2包括晶振y1、电容c1和电容c2；
54.主控芯片u1的型号为：stc8c52；
55.主控芯片u1的8号引脚为数据处理装置8的防冻控制信号输出端；
56.主控芯片u1的9号引脚与复位电路8-1的复位信号输入端相连；
57.主控芯片u1的12号引脚为温度阈值输入端；
58.主控芯片u1的17号引脚与传感器接口j1的2号引脚相连，传感器接口j1的1号引脚接电源vcc，传感器接口j1的3号引脚接地；
59.主控芯片u1的18号引脚同时与晶振y1的一端以及电容c1的一端相连；
60.主控芯片u1的19号引脚同时与晶振y1的另一端以及电容c2的一端相连；电容c1的另一端与电容c2的另一端相连，并接地；
61.主控芯片u1的20号引脚接地；
62.主控芯片u1的39号引脚为数据处理装置8的通风控制信号输出端；
63.主控芯片u1的40号引脚接电源vcc。
64.具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的一种基于带防冻装置的间接式冷却塔的自动控制系统进一步限定，在本实施方式中，所述复位电路8-1包括电阻r1、复位开关s1和电容c3；
65.电阻r1的一端、复位开关s1的一端以及电容c3的一端相连，并为该复位电路8-1的复位信号输出端；
66.电容c3的另一端与复位开关s1的另一端相连，并接电源vcc；
67.电阻r1的另一端接地。