CN102853683A - 一种改善冷却塔散热效率的风障装置 - Google Patents

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孟新利
刘宗福
刘成文
王相辉
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Abstract

本发明公开了一种改善冷却塔散热效率的风障装置，包括风障叶片，其特征在于它设置在冷却塔周围，相距冷却塔有5-30米的距离，其高度高于冷却塔进风口的高度，将冷却塔周边全封闭；风障叶片上均布有开孔率为20%—60%的导风孔，风障叶片通过叶片开启系统根据来流风的速度、风向角度自动调节风障叶片的开启区域和开启角度。本发明可根据来流风不同风速和风向角度，通过风障叶片开启系统自动调节风障叶片的开启区域和开启角度，保证了各种风况下冷却塔的散热效果，从而可以有效降低背压，提高发电量，起到节能减排的效果。

Description

一种改善冷却塔散热效率的风障装置
技术领域
本发明属环保节能领域，具体涉及一种针对火力发电厂间接空冷机组冷却塔受大风影响导致换热效率低下问题，而提升散热效率的风障装置。
背景技术
我国水资源相对贫乏，节约用水，保护水资源日益受到高度重视。在我国北方富煤贫水地区，由于空冷技术具有优越的节水性，目前许多电厂采用了自然通风空冷塔的间接空冷系统。
但与传统的湿式冷却塔的常规冷却系统相比，空冷系统的冷却性能受环境条件的影响更大，对环境气温和自然风的变化更加敏感。运行中遇到的一个突出问题就是大风对冷却塔内的空气流量影响很大，特别是当风速大于4.0 m/s的时候，冷却塔内的空气流量随着环境风速的增大而减幅明显，冷却塔散热量明显减少，使机组的发电量降低。遇极端风力情况甚至会迫使轮机停止工作。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种结构简单、经济实用、改善大风环境下的冷却塔散热量的风障装置，使得大风环境下大多数工况的汽轮机背压降低到预警背压状态或者正常工作状态。
为达到上述目的，本发明采用如下解决方案：在间接空冷机组的冷却塔周边，设置一种风障。通过对来流风的抑制，增加空冷塔内空气的流量，从而增加空冷塔散热量，降低背压，提高发电量。同时针对不同的风速和风向角度，可以通过风障叶片开启系统自动调整风障叶片的开启区域和开启角度，有效改善冷却塔的散热效率。
一种改善冷却塔散热效率的风障装置，设置在冷却塔周围，将冷却塔周边全封闭。风障装置包括支撑架、支撑架基础和安装在支撑架上的风障叶片和风障叶片开启系统。其特征在于：风障叶片上有开孔率为20%—60%的导风孔，导风孔的孔型为圆孔、长圆孔、方孔及其组合。风障叶片开启系统可以根据来流风的速度、风向角度自动调节风障叶片的开启区域和开启角度，有效降低有害风能对冷凝器散热效果的影响，提高发电效率。
所述的风障叶片开启系统由风速传感器、PLC控制器和开启装置组成，风速传感器安装在支撑架的顶端，风速传感器的输出连接PLC控制器的输入，PLC控制器的输出连接开启装置的输入，开启装置控制风障叶片。
风障叶片开启系统的工作原理是：风速传感器获得风速、风向角度等数据后，转换为脉动信号将产生的信号传输到PLC控制器，由PLC控制器计算后，按设定的程序发出指令给开启装置，开启装置按照控制系统发出的指令将需要开启区域的风障叶片开启到指定的角度。
所述开启装置包括动力装置、钢丝绳、滑轮组，动力装置包括电动机、变速箱，即由电动机通过变速箱带动钢丝绳卷筒，由卷筒带动在滑轮组上钢丝绳的运动，钢丝绳连接叶片的两端，使叶片绕自己的中心轴转动，电动机转动方向决定叶片的开启和关闭。
所述导风孔的孔径为5mm—90mm。
即孔径为5mm—90mm范围的任何一个尺寸点均包含在本发明中。
本发明设置在火力发电厂间接空冷机组冷却塔的四周，与冷却塔有一定的距离，设置方式为全封闭，风障的高度大于冷却塔下部进风口的高度。
本发明的提升换热效率的原理是：大风环境下，空冷塔内的空气流量随着环境风速的增大而减幅明显，空冷塔散热量明显减少。通过在空冷塔周围设置风障，利用风障叶片导风孔的抑风特性，通过对大风的抑制，增加空冷塔内空气的流量，从而增加空冷塔散热量，降低背压，提高发电量。同时，通过风障叶片开启系统，根据不同风速、风向角，自动调整风障叶片的开启区域和角度，可以在各种不同风况条件下提升冷却塔散热效果。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明是利用风障的抑风原理，降低风速，空冷塔内空气的流动和散热量，有效提高了发电量，经济实用。
2、本发明可根据来流风不同风速和风向角度，通过风障叶片开启系统自动调节风障叶片的开启区域和开启角度，保证了各种风况下冷却塔的散热效果，从而可以有效降低背压，提高发电量，起到节能减排的效果。
附图说明：
图1是本发明实施例的使用状态图。
图2是本发明实施例的局部结构示意图。
图3是本发明实施例中风障叶片开启系统的结构图。
[0019]图中：1、冷却塔，2、改善冷却塔散热效率的风障装置，3、支撑架，4、风障叶片，5、风障叶片开启系统，6、风速传感器，7、控制器，8、信号输出系统。
具体实施方式
实施例：图1、图2、图3所示，本实施例的若干支撑架3竖直固定安装在支撑架基础上，若干风障叶片4安装在支撑架上，风障叶片开启系统5的风速传感器6安装在支撑架3的顶端，风障叶片4上均布有导风孔，导风孔的孔径为10mm。
所述的风障叶片开启系统由风速传感器6、PLC控制器7和开启装置组成，风速传感器6安装在支撑架3的顶端，风速传感器6的输出连接PLC控制器的输入，PLC控制器的输出连接开启装置的输入，开启装置控制风障叶片。
所述开启装置包括动力装置、钢丝绳、滑轮组，动力装置包括电动机、变速箱，即由电动机通过变速箱带动钢丝绳卷筒，由卷筒带动在滑轮组上钢丝绳的运动，钢丝绳连接叶片的两端，使叶片绕自己的中心轴转动，电动机转动方向决定叶片的开启和关闭。
本实施例中风速传感器6采用型号是HC-FS2。
PLC控制器7采用型号是6ES5 090-8MA。
说明：本发明导风孔的孔径为5mm—90mm范围的任何一个尺寸点，省略孔径为5mm—90mm范围的其它实施例的描述。

Claims (5)

1.一种改善冷却塔散热效率的风障装置，包括风障叶片，其特征在于它设置在冷却塔周围，相距冷却塔有5-30米的距离，其高度高于冷却塔进风口的高度，将冷却塔周边全封闭；风障叶片上均布有开孔率为20%—60%的导风孔，风障叶片通过风障叶片开启系统根据来流风的速度、风向角度自动调节风障叶片的开启区域和开启角度。
2.根据权利要求1所述的一种改善冷却塔散热效率的风障装置，其特征在于：所述导风孔的孔径为5mm—90mm，导风孔的孔型为圆孔、长圆孔、方孔及其组合。
3.根据权利要求1所述的一种改善冷却塔散热效率的风障装置，其特征在于：所述风障叶片开启的角度为0o—90o。
4.根据权利要求1所述的一种改善冷却塔散热效率的风障装置，其特征在于：所述的风障叶片开启系统由风速传感器、PLC控制器和开启装置组成，风速传感器安装在支撑架的顶端，风速传感器的输出连接PLC控制器的输入，PLC控制器的输出连接开启装置的输入，开启装置控制风障叶片。
5.根据权利要求4所述的一种改善冷却塔散热效率的风障装置，其特征在于：所述开启装置包括动力装置、钢丝绳、滑轮组，动力装置包括电动机、变速箱，即由电动机通过变速箱带动钢丝绳卷筒，由卷筒带动在滑轮组上钢丝绳的运动，钢丝绳连接叶片的两端，使叶片绕自己的中心轴转动，电动机转动方向决定叶片的开启和关闭。
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