專利名稱：直接空冷系統(tǒng)的防風裝置、防風控制系統(tǒng)及防風控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接空冷系統(tǒng)，具體涉及一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置、防風控制系統(tǒng)及防風控制方法。
背景技術(shù)：
直接空冷系統(tǒng)是指:汽輪機排汽經(jīng)過排汽管道直接送入散熱器中，由環(huán)境空氣將散熱器內(nèi)的氣體冷卻為凝結(jié)水。由于直接空冷系統(tǒng)減少了常規(guī)二次換熱所需要的中間冷卻介質(zhì)，具有良好的節(jié)水特性，因此，在我國北方缺水地區(qū)已得到大量應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的直接空冷系統(tǒng)采用平臺式架構(gòu)，空冷平臺的風機效率容易受到環(huán)境風影響，特別是高溫大風條件下，風機效率會大幅下降，從而嚴重影響散熱器換熱能力，甚至弓I起空冷機組跳機而造成巨大損失。因此，如何降低環(huán)境風對直接空冷系統(tǒng)的影響，提高高溫大風環(huán)境下直接空冷系統(tǒng)的運行能力，使直接空冷系統(tǒng)有效應(yīng)用于新疆等高溫大風區(qū)域，具有重要現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置、防風控制系統(tǒng)及防風控制方法，能夠有效降低環(huán)境風對直接空冷系統(tǒng)的影響，提高高溫大風環(huán)境下直接空冷系統(tǒng)的運行能力。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，所述防風裝置為由多個防風網(wǎng)片組成的防風網(wǎng)陣列；所述防風網(wǎng)陣列設(shè)置在直接空冷系統(tǒng)的空冷平臺的下方。優(yōu)選的，所述空冷平臺通過多根支撐柱固定在地面上；所述防風網(wǎng)陣列中的各個所述防風網(wǎng)片通過框架固定于所述支撐柱上。優(yōu)選的，所述防風網(wǎng)陣列包括平行于電廠主廠房A列的平行防風網(wǎng)陣列和垂直于電廠主廠房A列的垂直防風網(wǎng)陣列；所述平行防風網(wǎng)陣列與所述垂直防風網(wǎng)陣列在地面投影方向呈十字形交叉設(shè)置。優(yōu)選的，所述防風網(wǎng)片為碟形板的鍍鋁鋅網(wǎng)板、碟形板的玻璃鋼網(wǎng)板、碟形板的玻璃樹脂網(wǎng)板或者平面網(wǎng)板的纖維針織網(wǎng)。優(yōu)選的，根據(jù)所述直接空冷系統(tǒng)所處環(huán)境的實際工況和所述直接空冷系統(tǒng)中汽輪機運行參數(shù)，基于預(yù)設(shè)的控制算法，計算得出所述防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)；基于計算得出的所述最佳布置參數(shù)布置所述防風網(wǎng)陣列。優(yōu)選的，所述防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)包括所述防風網(wǎng)陣列中各個所述防風網(wǎng)片的布置形式、所述防風網(wǎng)陣列中包含的所述防風網(wǎng)片的數(shù)量、單個所述防風網(wǎng)片的面積、單個所述防風網(wǎng)片的開孔形式、單個所述防風網(wǎng)片的開孔率以及單個所述防風網(wǎng)片的布置角度中的一種或幾種。本發(fā)明還提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制系統(tǒng)，包括防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、控制計算機以及上述的防風裝置；所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述防風網(wǎng)片一對一設(shè)置；所述控制計算機通過各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述防風網(wǎng)片連接。優(yōu)選的，所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括軸承和電機；所述軸承的一端與所述電機聯(lián)動，所述軸承的另一端安裝在所述防風網(wǎng)片的中心位置并與框架固定；所述電機與所述控制計算機連接。本發(fā)明還提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制方法，包括以下步驟:SI，所述控制計算機采集所述直接空冷系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度信息、風速信息和風向信息；同時，所述控制計算機獲取所述直接空冷系統(tǒng)中汽輪機的汽輪機運行參數(shù)；S2，所述控制計算機以所述溫度信息、所述風速信息、所述風向信息和所述汽輪機運行參數(shù)為查詢條件，查詢預(yù)先建立的控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得當前工況下各個所述防風網(wǎng)片的最佳旋轉(zhuǎn)角度；S3，所述控制計算機生成與各個所述防風網(wǎng)片的最佳旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的控制指令，然后向各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)發(fā)送所述控制指令，控制各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進而使各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)到所述最佳旋轉(zhuǎn)角度。優(yōu)選的，S2中，所述控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫基于計算流體力學和數(shù)值模擬技術(shù)建立，用于存儲各種工況條件下的防風網(wǎng)片最佳角度的組合。本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置、防風控制系統(tǒng)及防風控制方法，在空冷平臺下方引入防風網(wǎng)陣列，能夠有效降低環(huán)境風對直接空冷系統(tǒng)的影響，提高高溫大風環(huán)境下直接空冷系統(tǒng)的運行能力。


圖1為本發(fā)明提供的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置的布置結(jié)構(gòu)圖；其中，I—散熱器；2-—風機；3-—空冷平臺立柱；4-一防風網(wǎng)片；5-—旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:為更好的理解本發(fā)明，首先介紹一些基本的理論知識:直接空冷系統(tǒng)的換熱能力和換熱效率主要由散熱器質(zhì)量流量和風機入口溫度確定，而質(zhì)量流量占主導(dǎo)地位。在風機數(shù)量一定的條件下，質(zhì)量流量的多少主要依賴于風機入口壓力，風機入口壓力越大，則風機效率越高，表現(xiàn)為電廠汽輪機背壓的大幅下降。當環(huán)境風非常大時，高風速會使風機入口壓力大幅降低，造成風機效率下降，表現(xiàn)為背壓的大幅上升。例如，在平行A列來風條件下，各機組背壓存在較大差異，而同一機組在不同風速、風向條件下存在較大波動。由此可見，對于直接空冷系統(tǒng)，降低平臺下方風機入口的切向風速，可以提高風機效率。應(yīng)用上述構(gòu)思，本發(fā)明提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，該防風裝置為由多個防風網(wǎng)片組成的防風網(wǎng)陣列；所述防風網(wǎng)陣列設(shè)置在直接空冷系統(tǒng)的空冷平臺的下方。通過在空冷平臺下方安裝防風裝置，在不同來風條件下調(diào)整各個防風網(wǎng)陣列的布置方式或調(diào)整防風網(wǎng)的安裝角度等，從而調(diào)節(jié)空冷平臺下方風環(huán)境，提高風機入口壓力，降低背壓的差異性和波動性，削弱環(huán)境風對空冷系統(tǒng)的不利影響，改善電廠在大風條件下的運行能力和運行特性。更具體的，通常情況下，側(cè)向大風更顯著降低風機入口壓力，導(dǎo)致風機抽吸困難，降低迎風的上游機組風機的效率，提高了機組背壓。相對而言，下游風速因為之前的阻擋逐漸降低，風機效率相對較高，因此，夏季橫向平行于A列來風時，上游機組背壓甚至高于下游機組背壓20kPa以上；但是，當加入防風裝置之后，可以顯著降低空冷平臺下方風速，同時防風裝置的阻擋能夠顯著提高上游機組入口風壓，進而提高上游散熱器的散熱能力，降低整體平均背壓。實際應(yīng)用中，空冷平臺通過多根支撐柱固定在地面上，為方便防風裝置的安裝，可以同樣通過支撐柱固定防風裝置，例如，防風網(wǎng)陣列中的各個防風網(wǎng)片通過框架固定于支撐柱上。作為一種優(yōu)選方式，防風網(wǎng)陣列可以呈十字形防風網(wǎng)陣列形式布置；其中，防風網(wǎng)陣列包括平行于電廠主廠房A列的平行防風網(wǎng)陣列和垂直于電廠主廠房A列的垂直防風網(wǎng)陣列，平行防風網(wǎng)陣列與垂直防風網(wǎng)陣列在地面投影方向呈十字形交叉設(shè)置。防風網(wǎng)片為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的防風抑塵網(wǎng)片，例如:碟形板的鍍鋁鋅網(wǎng)板、碟形板的玻璃鋼網(wǎng)板、碟形板的玻璃樹脂網(wǎng)板或者平面網(wǎng)板的纖維針織網(wǎng)等等。本發(fā)明中，根據(jù)直接空冷系統(tǒng)所處環(huán)境的實際工況和直接空冷系統(tǒng)中汽輪機運行參數(shù)，基于預(yù)設(shè)的控制算法，可以首先計算得出防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)；基于計算得出的最佳布置參數(shù)再布置防風網(wǎng)陣列。其中，防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)包括防風網(wǎng)陣列中各防風網(wǎng)片的布置形式、防風網(wǎng)陣列中包含的防風網(wǎng)片的數(shù)量、單個防風網(wǎng)片的面積、單個防風網(wǎng)片的開孔形式、單個防風網(wǎng)片的開孔率以及單個防風網(wǎng)片的布置角度中的一種或幾種。對于不同的機組布置形式、環(huán)境風速、風向溫度等參數(shù)，防風網(wǎng)陣列不同位置的防風網(wǎng)片對應(yīng)的最佳布置參數(shù)也存在顯著區(qū)別。為了更智能化的控制防風網(wǎng)，更方便快捷高效的改善空冷平臺的運行能力，本發(fā)明還提供了一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制系統(tǒng)，包括防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、控制計算機以及上述的防風裝置；防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與防風網(wǎng)片一對一設(shè)置；控制計算機通過各個防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與防風網(wǎng)片連接。其中，防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括軸承和電機；軸承的一端與電機聯(lián)動，軸承的另一端安裝在防風網(wǎng)片的中心位置并與框架固定；電機與控制計算機連接。在軸承帶動下，網(wǎng)板能夠自垂直向水平進行雙方向-90至+90度旋轉(zhuǎn)；應(yīng)用上述防風控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制方法，包括以下步驟:SI，控制計算機采集直接空冷系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度信息、風速信息和風向信息；同時，控制計算機獲取直接空冷系統(tǒng)中汽輪機的汽輪機運行參數(shù)；S2，控制計算機以溫度信息、風速信息、風向信息和汽輪機運行參數(shù)為查詢條件，查詢預(yù)先建立的控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得當前工況下各個防風網(wǎng)片的最佳旋轉(zhuǎn)角度；本中，控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫基于計算流體力學和數(shù)值模擬技術(shù)建立，用于存儲各種工況條件下的防風網(wǎng)片最佳角度的組合。
具體的，控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫主要針對具體實施的電廠和系統(tǒng)，考慮當?shù)販囟?、風速和風向條件，通過計算流體力學方法求解每一工況下的系統(tǒng)散熱情況，并改變防風網(wǎng)旋轉(zhuǎn)角度，獲得改善系統(tǒng)換熱的防風網(wǎng)最優(yōu)角度。因此，輸入環(huán)境溫度、風速、風向、汽輪機運行參數(shù)等條件即可匹配得到防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)角度。采用計算流體力學方法形成不同來流工況與防風網(wǎng)角度組合的優(yōu)選方案，控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫即為存儲各優(yōu)選方案的數(shù)據(jù)庫。計算流體力學和數(shù)值模擬技術(shù)是一種以理論流體力學和計算數(shù)學為基礎(chǔ)，以大型計算機為工具，用于模擬和仿真物理過程的研究方法。在空冷系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用方面，相對理論和實驗方法的局限性，數(shù)值模擬技術(shù)研究有著獨到的優(yōu)勢。與理論研究相比，計算可以更多地面向非線性和復(fù)雜幾何外形的問題，由于采用離散的數(shù)值方法和計算模擬實驗方法，可以不受數(shù)學解析能力的限制，具有更大的適應(yīng)性和求解能力；與實驗研究相比，數(shù)值模擬更加經(jīng)濟、迅速，具有更大的自由度和靈活性，可以突破實驗上物質(zhì)條件的限制，獲得更多、更細致的結(jié)果。數(shù)值模擬采用的控制方程如下:流場為單一流體一空氣，為理想不可壓流體，其
密度隨溫度變化，滿足關(guān)系式
權(quán)利要求
1.一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，所述防風裝置為由多個防風網(wǎng)片組成的防風網(wǎng)陣列；所述防風網(wǎng)陣列設(shè)置在直接空冷系統(tǒng)的空冷平臺的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，所述空冷平臺通過多根支撐柱固定在地面上；所述防風網(wǎng)陣列中的各個所述防風網(wǎng)片通過框架固定于所述支撐柱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，所述防風網(wǎng)陣列包括平行于電廠主廠房A列的平行防風網(wǎng)陣列和垂直于電廠主廠房A列的垂直防風網(wǎng)陣列；所述平行防風網(wǎng)陣列與所述垂直防風網(wǎng)陣列在地面投影方向呈十字形交叉設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，所述防風網(wǎng)片為碟形板的鍍鋁鋅網(wǎng)板、碟形板的玻璃鋼網(wǎng)板、碟形板的玻璃樹脂網(wǎng)板或者平面網(wǎng)板的纖維針織網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，根據(jù)所述直接空冷系統(tǒng)所處環(huán)境的實際工況和所述直接空冷系統(tǒng)中汽輪機運行參數(shù)，基于預(yù)設(shè)的控制算法，計算得出所述防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)；基于計算得出的所述最佳布置參數(shù)布置所述防風網(wǎng)陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接空冷系統(tǒng)的防風裝置，其特征在于，所述防風網(wǎng)陣列的最佳布置參數(shù)包括所述防風網(wǎng)陣列中各個所述防風網(wǎng)片的布置形式、所述防風網(wǎng)陣列中包含的所述防風網(wǎng)片的數(shù)量、單個所述防風網(wǎng)片的面積、單個所述防風網(wǎng)片的開孔形式、單個所述防風網(wǎng)片的開孔率以及單個所述防風網(wǎng)片的布置角度中的一種或幾種。
7.一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制系統(tǒng)，包括防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、控制計算機以及權(quán)利要求1-6任一項所述的防風裝置；所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述防風網(wǎng)片一對一設(shè)置；所述控制計算機通過各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述防風網(wǎng)片連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直接空冷系統(tǒng)的防風控制系統(tǒng)，其特征在于，所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括軸承和電機；所述軸承的一端與所述電機聯(lián)動，所述軸承的另一端安裝在所述防風網(wǎng)片的中心位置并與框架固定；所述電機與所述控制計算機連接。
9.一種直接空冷系統(tǒng)的防風控制方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，所述控制計算機采集所述直接空冷系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度信息、風速信息和風向信息；同時，所述控制計算機獲取所述直接空冷系統(tǒng)中汽輪機的汽輪機運行參數(shù)； S2，所述控制計算機以所述溫度信息、所述風速信息、所述風向信息和所述汽輪機運行參數(shù)為查詢條件，查詢預(yù)先建立的控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫，獲得當前工況下各個所述防風網(wǎng)片的最佳旋轉(zhuǎn)角度； S3，所述控制計算機生成與各個所述防風網(wǎng)片的最佳旋轉(zhuǎn)角度分別對應(yīng)的控制指令，然后向各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)發(fā)送所述控制指令，控制各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進而使各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動各個所述防風網(wǎng)片旋轉(zhuǎn)到所述最佳旋轉(zhuǎn)角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直接空冷系統(tǒng)的防風控制方法，其特征在于，S2中，所述控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫基于計算流體力學和數(shù)值模擬技術(shù)建立，用于存儲各種工況條件下的防風網(wǎng)片最佳角度的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直接空冷系統(tǒng)的防風裝置、防風控制系統(tǒng)及防風控制方法，其中，防風裝置為由多個防風網(wǎng)片組成的防風網(wǎng)陣列；防風網(wǎng)陣列設(shè)置在直接空冷系統(tǒng)的空冷平臺的下方。在空冷平臺下方引入防風網(wǎng)，能夠有效降低環(huán)境風對直接空冷系統(tǒng)的影響，提高高溫大風環(huán)境下直接空冷系統(tǒng)的運行能力。
文檔編號F28B11/00GK103148709SQ201310090640
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者王錫華, 王秀琴 申請人:北京奇點時空科技發(fā)展有限公司