CN211010371U - 发电厂用管道防冻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电厂用管道防冻装置，包括包绕在管道外壁上的加热层，加热层外壁上包绕有隔热层，所述加热层包括包绕在管道外壁上的保温层，保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽，两螺旋槽之间形成间隔带，螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔,两条螺旋槽内分别铺设有与控制器电连接的中温伴热带和高温伴热带，间隔带上设有若干贯通的测温孔，测温孔内安装有与控制器电连接的温度传感器。优点效果：结构合理，能够根据管道外部环境温度信号实时调整管道环境温度，进而使管道处于合适的工作温度范围内，从根本上保证管道介质或信号检测或传递的准确性和有效性，且通用性强，性价比高、维护方便。

Description

发电厂用管道防冻装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电厂用管道防冻装置。

背景技术

发电厂机组中的管道保温装置一般有蒸汽伴热和电伴热两种，其中，电伴热方式应用最为广泛。传统的电伴热管道保温装置主要包括包绕在管道外壁上的加热层，加热层外壁上包绕有隔热层。加热层就是缠绕一层电伴热带，用于对管道进行加热。隔热层就是包裹一层隔热棉，防止热量散失，提高热效率。电伴热带主要分为普通伴热带、恒功率伴热带和自限温伴热带三种。自限温伴热带主要是通过限定加热时间或在伴热带中安装温度传感器的方式来实现控温，显然这种结构的管道防冻装置既不能真实反映管道温度又不能真实反映伴热带温度，温控精度较低，防冻效果也一般。恒功率伴热带工作中容易造成仪表管路中介质汽化，流量测量时发生跳变，液位测量时测量值偏大或偏小，不能正常反映被测量体实际液位。传统伴热系统无法在盘前进行监视，无报警，需要专业人员就地巡检设备投入情况，工作量大，出现问题滞后性比较严重，不能及时反映现场伴热情况。电伴热作为火力发电厂应用较广的一种防冻措施，遍布于电厂各个仪表及管道处，仪表温度过高或过度都会对整个运行中的系统造成很大影响，如果伴热系统不好，使仪表温度过低，容易造成仪表管路上冻，仪表测量失准，尤其会对一些重要测点造成测量故障，设备损坏甚至机组跳闸。如给水流量、贮水箱水位、分离器出口压力、供汽流量等重要测点。如果伴热系统加热温度过高，会使仪表管内介质汽化，造成测量值出现跳变，影响测量。综上所述，无论使用哪种伴热带，都不能根据外界温度变化来实时调整管道温度，使管道温度维持在一个合适的工作温度范围内；温度低了影响管道参数测量精度和准确性，长期处于高温状态下则容易造成仪表管脆化、破损，大大缩短仪表管使用寿命，出现人身及设备损坏事故。伴热带使用寿命也大大缩短，更换工作量大且费用昂贵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，能够根据管道外部环境温度信号实时调整管道环境温度，进而使管道处于合适的工作温度范围内，从根本上保证管道介质或信号检测或传递的准确性和有效性，且通用性强，性价比高、维护方便的发电厂用管道防冻装置。

为解决上述技术问题，本发电厂用管道防冻装置包括包绕在管道外壁上的加热层，加热层外壁上包绕有隔热层，其结构特点是：所述加热层包括包绕在管道外壁上的保温层，保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽，两螺旋槽之间形成间隔带，螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔,两条螺旋槽内分别铺设有与控制器电连接的中温伴热带和高温伴热带，间隔带上设有若干贯通的测温孔，测温孔内安装有与控制器电连接的温度传感器；控制器根据温度传感器测得温度信号的平均值控制中温伴热带和高温伴热带工作。

在本专利申请中，发电厂用管道防冻装置主要由加热层、隔热层、控制器、温度传感器等部件构成。其中，加热层和隔热层是包绕在管道外壁上的两层结构，加热层在内，直接与管道接触；隔热层在外，包绕在加热层外部。加热层的主要作用是加热和保温，特别是在温度较低时，将热量传递到管道，同时进行保温，减少温度流失。隔热层的主要作用是隔绝外界大气和加热层之间的温度传递，在外界温度低时尽量使温度只向内传递而不向外散失，在外界温度高时尽量阻止温度向内传递。在本专利申请中，加热层由保温层、螺旋槽、槽底孔、中温伴热带和低温伴热带等构成，其中，保温层是有保温材料构成的机械结构层，保温层包绕在管道外壁上。在实际制造时，既可以将保温层做成保温管套装在管道上，也可以将保温层做成保温片卷曲后粘贴在管道外壁上。在本专利申请中，保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽，螺旋槽的中心线与管道中心线同轴设置。两螺旋槽之间在保温层上形成一条间隔带，显然，间隔带也呈螺旋状设置。在本专利申请中，两条螺旋槽内分别铺设有中温伴热带和高温伴热带，中温伴热带和高温伴热带的输入端分别与控制器的对应端子电连接，中温伴热带和高温伴热带的工作状态由控制器控制。在本专利申请中，螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔,槽底孔的作用是便于伴热带（中温伴热带和高温伴热带以下简称伴热带）产生的热量向管道传递，从而起到平衡伴热带和管道温度的作用。因此，在本发明创造中，伴热带加热的并不是管体或管体内的介质或信号而是管体的外部环境，这是本发明创造的创新点之一。在本专利申请中，间隔带上设有若干贯通的测温孔，测温孔内安装有与控制器电连接的温度传感器。此处需要特别注意的是，温度传感器安装在间隔带上的测温孔内，而测温孔是贯通间隔带设置的，因此温度传感器检测的既不是管道温度也不是伴热带温度，而是管道和伴热带之间的环境温度，这是本发明创造的创新点之二。以上两个创新点也就引出了本发明创造的感温、控温原理是，控制器根据温度传感器测得的管道外部环境温度信号的平均值，控制中温伴热带和高温伴热带的工作状态，从而提升或降低管道外部环境温度，进而使管道工作在最适宜工作温度范围内的状态。也就是说，本发明创造是以保持管道外部温度、防冻为主，为管道提供一个合适的工作环境温度，而不像传统管道保温装置直接加热管道那么简单粗暴。具体而言，就是温度很低时，比如低于零下5度时，控制器控制伴热带全部工作，直到将管道环境温度提升到适宜温度，比如零上5度以上。当温度较低时，比如零下5度和零上5度时，只启动一个伴热带工作，直到将管道环境温度提升到适宜温度，比如零上5度以上。当管道环境温度达到零上5度以上时，控制器控制伴热带停止工作。该温控模式通用性强，可以适应一般发电厂的所有管道、管线检测场合。需要维护时，只需拆开隔热层即可检修本发明创造的内部结构，非常方便。至于温度限值具体设置在几度，以实际工况和需求为准，上述零下5度和零上5度只是举例，便于理解。

另外需要说明的一点是，因为本发明创造是应用在发电厂中，而发电厂都有若干集散控制系统（行业称为DCS），因此本发明创造应用在哪套控制系统中，就可以就近将哪套控制系统的控制器作为本发明创造的控制器，这样就不用单独设置一套控制器，有助于降低成本。当然，实际需要时，也可以设置一套单独的控制器。

作为一种实现方式，所述控制器的控制输出电路包括电源线和地线，还包括电连接在电源线和地线之间的逻辑电路和动作电路；逻辑电路包括全加热逻辑支路、半加热逻辑支路和停止加热逻辑支路；动作电路包括全加热动作支路、半加热动作支路和停止加热动作支路；全加热逻辑支路和半加热逻辑支路并联后与停止加热动作支路串接在电源线和地线之间。

在本专利申请中，控制器的控制输出电路主要由设置在电源线和地线之间的逻辑电路和动作电路构成。逻辑电路负责逻辑判断，从而做出加热与否的决定。动作电路负责加热动作的具体执行，动作电路由逻辑电路控制，动作电路的输入信号就是逻辑电路的输出信号。在本专利申请中，逻辑电路主要由全加热逻辑支路、半加热逻辑支路和停止加热逻辑支路构成。全加热逻辑支路负责伴热带全部工作的逻辑判断。半加热逻辑支路负责一条伴热带工作的逻辑判断。停止加热逻辑支路负责伴热带停止工作的逻辑判断。在本专利申请中，动作电路主要由全加热动作支路、半加热动作支路和停止加热动作支路构成。全加热动作支路负责伴热带全部工作的输出执行。半加热动作支路负责一条伴热带工作的输出执行。停止加热动作支路负责伴热带全部停止工作的输出执行。在本专利申请中，全加热逻辑支路和半加热逻辑支路并联后与停止加热动作支路串接在电源线和地线之间。这样，只要控制停止加热动作支路断路，即可控制全加热逻辑支路和半加热逻辑支路断路，也就可以控制伴热带停止工作，起到了“一控二”作用。

作为一种实现方式，停止加热逻辑支路包括串联在一起的停止加热继电器和控制器的停止加热输出端子；停止加热动作支路包括串联在一起的停止加热继电器的第一常闭开关和停止加热继电器的第二常闭开关。

停止加热逻辑支路主要由两部分构成，即：停止加热继电器和控制器的停止加热输出端子，两者串联在一起。这样，当控制器的停止加热输出端子输出闭合信号时，停止加热逻辑支路得电，停止加热继电器也就得电，停止加热继电器的常开触点闭合，停止加热继电器的常闭触点断开。为方便叙述，将此状态称为停止加热逻辑状态。在本专利申请中，停止加热动作支路包括串联在一起的停止加热继电器的第一常闭开关和停止加热继电器的第二常闭开关。显然，在停止加热逻辑状态时，停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关全部恢复断路状态，也即停止加热动作支路断路。停止加热动作支路断路后将使全加热逻辑支路和半加热逻辑支路处于断路状态，也就导致伴热带全部停止工作，从而起到了停止加热的控制作用。需要特别说明的是，之所以将停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关串联构成停止加热动作支路，是为了双保险。也即，停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关中哪怕有一个坏了，只要有一个正常断路，停止加热动作支路就会断路，伴热带就会停止工作，从根本上保证了工作可靠性。

作为一种实现方式，全加热逻辑支路包括串联在一起的全加热继电器和控制器的全加热第一常开输出端子，全加热第一输出端子两端并联有全加热继电器的第一常开开关；全加热动作支路包括串联在一起的中温伴热带和全加热继电器的第二常开开关。

全加热逻辑支路主要由全加热继电器和控制器的全加热第一常开输出端子构成，全加热继电器和控制器的全加热第一常开输出端子为串联关系。因此，只要控制器的全加热第一常开输出端子闭合，全加热继电器的供电回路就被接通，全加热逻辑支路被激活。为方便叙述，将此状态称为全加热逻辑状态。在本全加热逻辑支路中，全加热第一输出端子两端并联有全加热继电器的第一常开开关，全加热继电器的第一常开开关在全加热继电器得电时起到了自锁的作用，保证全加热继电器一直得电。在本专利申请中，全加热动作支路包括串联在一起的中温伴热带和全加热继电器的第二常开开关。在全加热逻辑状态时，全加热继电器的第二常开开关闭合，全加热动作支路通电，中温伴热带通电开始加热。为方便叙述，将此状态称为全加热动作状态。

作为一种实现方式，半加热逻辑支路包括串联在一起的半加热继电器和控制器的半加热常开输出端子,半加热第一输出端子两端并联有半加热继电器的第一常开开关和控制器的全加热第二常开输出端子；全加热第二常开输出端子与全加热第一常开输出端子同步动作；半加热动作支路包括串联在一起的高温伴热带和半加热继电器的第二常开开关。

半加热逻辑支路主要由两部分构成，即：半加热继电器和控制器的半加热常开输出端子,两者为串联关系。因此，当控制器的半加热常开输出端子输出为闭合信号时，半加热继电器的供电回路将被接通，其常开触点闭合，常闭触点断开，半加热逻辑支路处于激活状态。为方便叙述，将此状态称为半加热逻辑状态。在本专利申请中，半加热动作支路包括串联在一起的高温伴热带和半加热继电器的第二常开开关。显然，在半加热逻辑状态时，高温伴热带的供电回路被接通，高温伴热带开始加热。为方便叙述，将此状态称为半加热动作状态。在本专利申请中，半加热第一输出端子两端并联有半加热继电器的第一常开开关和控制器的全加热第二常开输出端子。其中，半加热继电器的第一常开开关在半加热逻辑状态时起自锁作用，保持半加热继电器供电回路被接通。控制器的全加热第二常开输出端子和全加热第一常开输出端子为相同状态且同时动作的两个输出端子，也即控制器的全加热第一常开输出端子闭合时，全加热第二常开输出端子也同时闭合；全加热第一常开输出端子断路时，全加热第二常开输出端子也同时断路。因此，在全加热逻辑状态时半加热逻辑支路也处于半加热逻辑状态；在全加热动作状态时半加热逻辑支路也处于半加热动作状态；也即中温伴热带和高温伴热带同时得电加热，这才是本质上的全加热动作状态。

作为改进，全加热逻辑支路中还串接有控制器的半加热常闭输出端子，半加热常闭输出端子与半加热常开输出端子同步动作。

因为半加热常闭输出端子与半加热常开输出端子是同步动作关系，因此需要半加热时，控制器的半加热常开输出端子将闭合接通半加热逻辑支路，同时半加热常闭输出端子断路从而切断全加热逻辑支路。这样，就保证了半加热逻辑支路得电时全加热逻辑支路断电的逻辑关系，也就是互锁关系，起到了半加热时不能全加热的硬件限制作用，保证了工作可靠性。

作为进一步改进，所述测温孔沿间隔带呈螺旋状分布，测温孔在轴向上等距间隔设置，测温孔在周向上等距间隔设置。

将测温孔螺旋状分布就是使温度传感器能够分散在管道四周，这样就能有效监测管道四周的温度情况，保证了温度监测的准确性和有效性。另外，将测温孔在轴向上等距间隔设置，测温孔在周向上也等距间隔设置，是为了保证测温点的均匀性。通过调整上述间隔大小，可以有效控制温度传感器的使用数量，从而起到利用少量温度传感器监测有效温度信号的作用，有助于提高本发明创造的性价比。

作为进一步改进，隔热层外部套装有圆管状的铠甲管，铠甲管比包绕成圆管状的隔热层要粗。

在隔热层外部套装铠甲管后，铠甲管可以起到保护隔热层免受破坏的作用，有助于提高本发明创造的耐用性。在本专利申请中，铠甲管比包绕成圆管状的隔热层要粗，这样在维护时可以轻松将铠甲管取下，维护更方便。

综上所述，采用这种结构的发电厂用管道防冻装置，结构合理，能够根据管道外部环境温度信号实时调整管道环境温度，进而使管道处于合适的工作温度范围内，从根本上保证管道介质或信号检测或传递的准确性和有效性，且通用性强、性价比高、维护方便，特别适合在发电厂的管道、管线检测场合使用。

附图说明

结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为管道、加热层、隔热层、中温伴热带和高温伴热带的配合结构示意图；

图3为保温层、螺旋槽、槽底孔、间隔带和测温孔的配合结构示意图；

图4为图3安装中温伴热带和高温伴热带后的结构示意图；

图5为本实用新型的电路控制原理图。

具体实施方式

如图1-5所示，该发电厂用管道防冻装置包括包绕在管道1外壁上的加热层2，加热层外壁上包绕有隔热层2。所述加热层包括包绕在管道外壁上的保温层4，保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽5，两螺旋槽之间形成间隔带6。螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔7,两条螺旋槽内分别铺设有与控制器DCS电连接的中温伴热带BR1和高温伴热带BR2。间隔带上设有若干贯通的测温孔8，测温孔内安装有温度传感器9，温度传感器通过信号线XHX与控制器电连接。控制器根据温度传感器测得温度信号的平均值控制中温伴热带和高温伴热带工作。控制器输出端还电连接有显示器XSQ，可以很方便地实时观察温度情况。在本实施例中，发电厂用管道防冻装置主要由加热层、隔热层、控制器、温度传感器等部件构成。其中，加热层和隔热层是包绕在管道外壁上的两层结构，加热层在内，直接与管道接触；隔热层在外，包绕在加热层外部。加热层的主要作用是加热和保温，特别是在温度较低时，将热量传递到管道，同时进行保温，减少温度流失。隔热层的主要作用是隔绝外界大气和加热层之间的温度传递，在外界温度低时尽量使温度只向内传递而不向外散失，在外界温度高时尽量阻止温度向内传递。在本专利申请中，加热层由保温层、螺旋槽、槽底孔、中温伴热带和低温伴热带等构成，其中，保温层是有保温材料构成的机械结构层，保温层包绕在管道外壁上。在实际制造时，既可以将保温层做成保温管套装在管道上，也可以将保温层做成保温片卷曲后粘贴在管道外壁上。

在本实施例中，保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽，螺旋槽的中心线与管道中心线同轴设置。两螺旋槽之间在保温层上形成一条间隔带，显然，间隔带也呈螺旋状设置。在本专利申请中，两条螺旋槽内分别铺设有中温伴热带和高温伴热带，中温伴热带和高温伴热带的输入端分别与控制器的对应端子电连接，中温伴热带和高温伴热带的工作状态由控制器控制。在本专利申请中，螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔,槽底孔的作用是便于伴热带（中温伴热带和高温伴热带以下简称伴热带）产生的热量向管道传递，从而起到平衡伴热带和管道温度的作用。因此，在本发明创造中，伴热带加热的并不是管体或管体内的介质或信号而是管体的外部环境，这是本发明创造的创新点之一。在本专利申请中，间隔带上设有若干贯通的测温孔，测温孔内安装有与控制器电连接的温度传感器。此处需要特别注意的是，温度传感器安装在间隔带上的测温孔内，而测温孔是贯通间隔带设置的，因此温度传感器检测的既不是管道温度也不是伴热带温度，而是管道和伴热带之间的环境温度，这是本发明创造的创新点之二。以上两个创新点也就引出了本发明创造的感温、控温原理是，控制器根据温度传感器测得的管道外部环境温度信号的平均值，控制中温伴热带和高温伴热带的工作状态，从而提升或降低管道外部环境温度，进而使管道工作在最适宜工作温度范围内的状态。具体而言，就是温度很低时，比如低于零下5度时，控制器控制伴热带全部工作，直到将管道环境温度提升到适宜温度，比如零上5度以上。当温度较低时，比如零下5度和零上5度时，只启动一个伴热带工作，直到将管道环境温度提升到适宜温度，比如零上5度以上。当管道环境温度达到零上5度以上时，控制器控制伴热带停止工作。该温控模式通用性强，可以适应一般发电厂的所有管道、管线检测场合。需要维护时，只需拆开隔热层即可检修本发明创造的内部结构，非常方便。至于温度限值具体设置在几度，以实际工况和需求为准，上述零下5度和零上5度只是举例，便于理解。

另外需要说明的一点是，因为本发明创造是应用在发电厂中，而发电厂都有若干集散控制系统（行业称为DCS），因此本发明创造应用在哪套控制系统中，就可以就近将哪套控制系统的控制器作为本发明创造的控制器，这样就不用单独设置一套控制器，有助于降低成本。当然，实际需要时，也可以设置一套单独的控制器。

在本实施例中，所述控制器的控制输出电路包括电源线L和地线N，还包括电连接在电源线和地线之间的逻辑电路10和动作电路20。逻辑电路包括全加热逻辑支路11、半加热逻辑支路12和停止加热逻辑支路13。动作电路包括全加热动作支路14、半加热动作支路15和停止加热动作支路16。全加热逻辑支路和半加热逻辑支路并联后与停止加热动作支路串接在电源线和地线之间。在本专利申请中，控制器的控制输出电路主要由设置在电源线和地线之间的逻辑电路和动作电路构成。逻辑电路负责逻辑判断，从而做出加热与否的决定。动作电路负责加热动作的具体执行，动作电路由逻辑电路控制，动作电路的输入信号就是逻辑电路的输出信号。在本专利申请中，逻辑电路主要由全加热逻辑支路、半加热逻辑支路和停止加热逻辑支路构成。全加热逻辑支路负责伴热带全部工作的逻辑判断。半加热逻辑支路负责一条伴热带工作的逻辑判断。停止加热逻辑支路负责伴热带停止工作的逻辑判断。在本专利申请中，动作电路主要由全加热动作支路、半加热动作支路和停止加热动作支路构成。全加热动作支路负责伴热带全部工作的输出执行。半加热动作支路负责一条伴热带工作的输出执行。停止加热动作支路负责伴热带全部停止工作的输出执行。在本专利申请中，全加热逻辑支路和半加热逻辑支路并联后与停止加热动作支路串接在电源线和地线之间。这样，只要控制停止加热动作支路断路，即可控制全加热逻辑支路和半加热逻辑支路断路，也就可以控制伴热带停止工作，起到了“一控二”作用。

在本实施例中，停止加热逻辑支路包括串联在一起的停止加热继电器KM3和控制器的停止加热输出端子DCS3。停止加热动作支路包括串联在一起的停止加热继电器的第一常闭开关KM3-1和停止加热继电器的第二常闭开关KM3-2。停止加热逻辑支路主要由两部分构成，即：停止加热继电器和控制器的停止加热输出端子，两者串联在一起。这样，当控制器的停止加热输出端子输出闭合信号时，停止加热逻辑支路得电，停止加热继电器也就得电，停止加热继电器的常开触点闭合，停止加热继电器的常闭触点断开。为方便叙述，将此状态称为停止加热逻辑状态。在本专利申请中，停止加热动作支路包括串联在一起的停止加热继电器的第一常闭开关和停止加热继电器的第二常闭开关。显然，在停止加热逻辑状态时，停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关全部恢复断路状态，也即停止加热动作支路断路。停止加热动作支路断路后将使全加热逻辑支路和半加热逻辑支路处于断路状态，也就导致伴热带全部停止工作，从而起到了停止加热的控制作用。需要特别说明的是，之所以将停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关串联构成停止加热动作支路，是为了双保险。也即，停止加热继电器的第一常闭开关和第二常闭开关中哪怕有一个坏了，只要有一个正常断路，停止加热动作支路就会断路，伴热带就会停止工作，从根本上保证了工作可靠性。

在本实施例中，全加热逻辑支路包括串联在一起的全加热继电器KM1和控制器的全加热第一常开输出端子DCS1-1，全加热第一输出端子两端并联有全加热继电器的第一常开开关KM1-1；全加热动作支路包括串联在一起的中温伴热带和全加热继电器的第二常开开关KM1-2。全加热逻辑支路主要由全加热继电器和控制器的全加热第一常开输出端子构成，全加热继电器和控制器的全加热第一常开输出端子为串联关系。因此，只要控制器的全加热第一常开输出端子闭合，全加热继电器的供电回路就被接通，全加热逻辑支路被激活。为方便叙述，将此状态称为全加热逻辑状态。在本全加热逻辑支路中，全加热第一输出端子两端并联有全加热继电器的第一常开开关，全加热继电器的第一常开开关在全加热继电器得电时起到了自锁的作用，保证全加热继电器一直得电。在本专利申请中，全加热动作支路包括串联在一起的中温伴热带和全加热继电器的第二常开开关。在全加热逻辑状态时，全加热继电器的第二常开开关闭合，全加热动作支路通电，中温伴热带通电开始加热。为方便叙述，将此状态称为全加热动作状态。

在本实施例中，半加热逻辑支路包括串联在一起的半加热继电器KM2和控制器的半加热常开输出端子DCS2-1,半加热第一输出端子两端并联有半加热继电器的第一常开开关KM2-1和控制器的全加热第二常开输出端子DCS1-2；全加热第二常开输出端子与全加热第一常开输出端子同步动作；半加热动作支路包括串联在一起的高温伴热带和半加热继电器的第二常开开关KM2-2。半加热逻辑支路主要由两部分构成，即：半加热继电器和控制器的半加热常开输出端子,两者为串联关系。因此，当控制器的半加热常开输出端子输出为闭合信号时，半加热继电器的供电回路将被接通，其常开触点闭合，常闭触点断开，半加热逻辑支路处于激活状态。为方便叙述，将此状态称为半加热逻辑状态。在本专利申请中，半加热动作支路包括串联在一起的高温伴热带和半加热继电器的第二常开开关。显然，在半加热逻辑状态时，高温伴热带的供电回路被接通，高温伴热带开始加热。为方便叙述，将此状态称为半加热动作状态。在本专利申请中，半加热第一输出端子两端并联有半加热继电器的第一常开开关和控制器的全加热第二常开输出端子。其中，半加热继电器的第一常开开关在半加热逻辑状态时起自锁作用，保持半加热继电器供电回路被接通。控制器的全加热第二常开输出端子和全加热第一常开输出端子为相同状态且同时动作的两个输出端子，也即控制器的全加热第一常开输出端子闭合时，全加热第二常开输出端子也同时闭合；全加热第一常开输出端子断路时，全加热第二常开输出端子也同时断路。因此，在全加热逻辑状态时半加热逻辑支路也处于半加热逻辑状态；在全加热动作状态时半加热逻辑支路也处于半加热动作状态；也即中温伴热带和高温伴热带同时得电加热，这才是本质上的全加热动作状态。

在本实施例中，全加热逻辑支路中还串接有控制器的半加热常闭输出端子DCS2-2，半加热常闭输出端子与半加热常开输出端子同步动作。因为半加热常闭输出端子与半加热常开输出端子是同步动作关系，因此需要半加热时，控制器的半加热常开输出端子将闭合接通半加热逻辑支路，同时半加热常闭输出端子断路从而切断全加热逻辑支路。这样，就保证了半加热逻辑支路得电时全加热逻辑支路断电的逻辑关系，也就是互锁关系，起到了半加热时不能全加热的硬件限制作用，保证了工作可靠性。

在本实施例中，所述测温孔沿间隔带呈螺旋状分布，测温孔在轴向上等距间隔设置，测温孔在周向上等距间隔设置。将测温孔螺旋状分布就是使温度传感器能够分散在管道四周，这样就能有效监测管道四周的温度情况，保证了温度监测的准确性和有效性。另外，将测温孔在轴向上等距间隔设置，测温孔在周向上也等距间隔设置，是为了保证测温点的均匀性。通过调整上述间隔大小，可以有效控制温度传感器的使用数量，从而起到利用少量温度传感器监测有效温度信号的作用，有助于提高本发明创造的性价比。

在本实施例中，隔热层外部套装有圆管状的铠甲管KJ，铠甲管比包绕成圆管状的隔热层要粗。在隔热层外部套装铠甲管后，铠甲管可以起到保护隔热层免受破坏的作用，有助于提高本发明创造的耐用性。在本专利申请中，铠甲管比包绕成圆管状的隔热层要粗，这样在维护时可以轻松将铠甲管取下，维护更方便。

在本专利申请中，控制器本体采用发电厂通用集散控制系统（行业内俗称DCS），其电路结构和工作原理属于公知技术，在此不再赘述。

Claims (8)

1.发电厂用管道防冻装置，包括包绕在管道（1）外壁上的加热层（2），加热层外壁上包绕有隔热层（3），其特征是：所述加热层包括包绕在管道外壁上的保温层（4），保温层外壁上设有两条螺旋状同旋向延伸设置的螺旋槽（5），两螺旋槽之间形成间隔带（6），螺旋槽的槽底均布有贯通的槽底孔（7）,两条螺旋槽内分别铺设有与控制器（DCS）电连接的中温伴热带（BR1）和高温伴热带（BR2），间隔带上设有若干贯通的测温孔（8），测温孔内安装有与控制器（DCS）电连接的温度传感器（9）；控制器根据温度传感器测得温度信号的平均值控制中温伴热带和高温伴热带工作。

2.如权利要求1所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：所述控制器的控制输出电路包括电源线（L）和地线（N），还包括电连接在电源线和地线之间的逻辑电路（10）和动作电路（20）；逻辑电路包括全加热逻辑支路（11）、半加热逻辑支路（12）和停止加热逻辑支路（13）；动作电路包括全加热动作支路（14）、半加热动作支路（15）和停止加热动作支路（16）；全加热逻辑支路和半加热逻辑支路并联后与停止加热动作支路串接在电源线和地线之间。

3.如权利要求2所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：停止加热逻辑支路包括串联在一起的停止加热继电器（KM3）和控制器的停止加热输出端子（DCS3）；停止加热动作支路包括串联在一起的停止加热继电器的第一常闭开关（KM3-1）和停止加热继电器的第二常闭开关（KM3-2）。

4.如权利要求3所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：全加热逻辑支路包括串联在一起的全加热继电器（KM1）和控制器的全加热第一常开输出端子（DCS1-1），全加热第一输出端子两端并联有全加热继电器的第一常开开关（KM1-1）；全加热动作支路包括串联在一起的中温伴热带和全加热继电器的第二常开开关（KM1-2）。

5.如权利要求4所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：半加热逻辑支路包括串联在一起的半加热继电器（KM2）和控制器的半加热常开输出端子（DCS2-1）,半加热第一输出端子两端并联有半加热继电器的第一常开开关（KM2-1）和控制器的全加热第二常开输出端子（DCS1-2）；全加热第二常开输出端子与全加热第一常开输出端子同步动作；半加热动作支路包括串联在一起的高温伴热带和半加热继电器的第二常开开关（KM2-2）。

6.如权利要求5所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：全加热逻辑支路中还串接有控制器的半加热常闭输出端子（DCS2-2），半加热常闭输出端子与半加热常开输出端子同步动作。

7.如权利要求6所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：所述测温孔沿间隔带呈螺旋状分布，测温孔在轴向上等距间隔设置，测温孔在周向上等距间隔设置。

8.如权利要求7所述的发电厂用管道防冻装置，其特征是：隔热层外部套装有圆管状的铠甲管（KJ），铠甲管比包绕成圆管状的隔热层要粗。

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