CN112923749A - 一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法，可以有效解决冷却塔防冻问题，并解决了冷却塔挂冰落下破坏填料和其它安全隐患问题，同时通过精细化自动化调节挡风板，防止挡风板关得太多导致冷却水温上升的问题，提升了机组的运行经济性。

Description

一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法

技术领域

本发明属于燃煤机组节能降耗技术领域，涉及一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法。

背景技术

冷却塔是工业上重要的冷却设备，承担着冷却循环水重要的任务。对于北方低温地区湿冷机组冬季防冻是共性的问题，尤其是冬季供热和低压缸零出力的机组，当前主要的防冻方法是采用挡风帘、挡风板或者增加防冻管的方式，但是这些方法在东北极寒地区或者低压缸零出力机组上还是不能完全解决，尤其是无法保证能融掉冷却塔进风区域的冰柱，自然通风冷却塔挂冰容易在冰块掉下时拉坏填料和托架，同时冰块下掉也容易出现伤人事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法，以解决现有技术中冷却塔防冻设备难以满足冷却塔防冻需求的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，包括进风区域，所述进风区域在冷却塔的下部，所述进风区域被若干个挡风板沿其周向排列围绕；所述挡风板的长度方向为竖直方向，每一个挡风板能够围绕其竖向中心线旋转；

所述进风区域沿其周向设置有若干个铂电阻和风速风向仪，铂电阻和风速风向仪间隔设置；所述铂电阻和挡风板之间的距离小于设定值，所述风速风向仪和挡风板之间的距离小于设定值；

所述进风区域的上方设置有填料区域，填料区域和冷却塔内壁之间的区域为无填料区。

本发明的进一步改进在于：

优选的，相邻铂电阻之间的距离相等，相邻风速风向仪之间的距离相等。

优选的，所述铂电阻和风速风向仪设置在挡风板水平中心面上。

优选的，所述挡风板为透明的玻璃钢材质。

优选的，相邻挡风板竖向中心线之间的距离相等。

优选的，相邻挡风板竖向中心线之间的距离≤挡风板的宽度。

优选的，所述无填料区为环形。

优选的，所述无填料区的宽度为1.5-3m。

一种基于上述系统的具有温室效应的冷却塔防冻方法，当铂电阻测量的进风温度小于-20℃，或者是进入汽轮机组低压缸热负荷低于设计热负荷20％时；而且环境温度＜-15℃时，所有的挡风板旋转关闭；

当铂电阻测量的进风温度＜-5℃，且风速风向仪测量的进风区域中的某个分区的进风风速大于5m/s时，关闭所述分区的挡风板；

当铂电阻测量的进风温度大于-5℃时，所有的挡风板旋转打开。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，该系统在围绕进风区域设置的挡风板处设置了铂电阻和风速风向仪，使得能够通过不同的温度和风速确定挡风板的开度问题，可以有效解决冷却塔防冻问题，并解决了冷却塔挂冰落下破坏填料和其它安全隐患问题，同时通过精细化自动化调节挡风板，防止挡风板关得太多导致冷却水温上升的问题，提升了机组的运行经济性。

进一步的，铂电阻和风速风向仪均设置成等间距，使得能够获得进风各个区域的温度或风向。

进一步的，通过将铂电阻和风速风向仪设置在挡风板的水平中心面上，进而使得测量的数据具有代表性。

进一步的，通过采用透明的挡风板，在有效控制冷却塔冬季的进风量，但是能够吸收外部的热量，利用像蔬菜大棚类似的大棚温室效应，提升冷却塔的进风温度，防止冷却塔结冰。

进一步的，限定挡风板的距离和宽度，保证挡风效果。

进一步的，、为了进一步加强防冻效果，并、把自然通风冷却塔外围沿周向1.5-3米淋水填料取走，只留下配水，形成大范围的水幕，比外围加防冻管形成的水幕更厚和范围更广，加热进入内区的冷风，降低自然通风冷却塔结冰的风险。通过自动控制挡风的调整，也避免了部分电厂为了防冻，在冬季基本把挡风板关得太多，导致冷却水温过高，影响机组经济性。

本发明还公开了一种具有温室效应的冷却塔防冻方法，该方法针对不同的情况设置不同的温度或者热负荷，以实现解决冷却塔冬季防冻的问题，利用透明的玻璃钢作为冷却塔挡风板，并实现远程电动控制，有效降低人工的操作，操作简单易行。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的铂电阻和风速风向仪的安装位置示意图；

其中：1、循环水泵入口蝶阀；2、循环水泵；3、冷却塔；4、进风区域；5、无填料区；6、填料区域；8、铂电阻；9、风速风向仪；10、挡风板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明公开了一种具有温室效应的冷却塔防冻系统和方法，该系统包括冷却塔3，冷却塔3的中下部内部设置有填料区域6和无填料区5，填料区域6设置在冷却塔3的中心部分，围绕冷却塔3的轴线设置，填料区域6的形状能够为正方形、六边形或圆形，以保证冷却效果的均匀性，更为优选的，填料区域的形状为圆形，能够给冷却塔3内的均匀的冷却效果，该形状更适用于横截面为圆形的冷却塔3；填料区域5的边部和冷却塔3侧壁之间的区域为无填料区5，优选的，无填料区5为环形，其宽度为1.5-3m。

冷却塔3内填料区域6的下部为进风区域4，围绕进风区域4，在冷却塔3的内部设置有一圈挡风板10。参见图1，挡风板1的设置方向为竖直方向，相邻的挡风板10之间的距离≤挡风板10的宽度，使得挡风板10关闭时，整个冷却塔3的进风区域4能够完全被挡风板10所围住，进风区域4不再进风，每一个挡风板10围绕其自身的竖向中心轴线转动，竖向中心轴线固定设置在安装架上，安装架固定设置在冷却塔3上。

参见图2，为进风区域示意图，所有的挡风板10围绕其周向，可以划分为多个分区，分区的划分依据为冷却塔的面积和最优控制策略，随着季节和风向的不同，分区能够动态调整。围绕冷却塔3的周向，等分的设置有铂电阻8和风速风向仪9，相邻的铂电阻8之间的距离相等，相邻的风速风向仪9之间的距离相等。铂电阻8和风速风向仪9间隔设置。所有的铂电阻8和风速风向仪9固定安装在安装架上，且设置在挡风板10附近，如挡风板10的顶部、挡风板10的底部，最为优选的方案为，铂电阻8和风速风向仪9设置在挡风板10的宽度方向的中心线的高度处，铂电阻8和相邻挡风板10之间的水平距离≤3m，风速风向仪9和相邻挡风板10之间的水平距离≤3m，使得铂电阻8测得的温度和风速风向仪9测量的风速最为精确，以随时检测冷却塔进风温度和进风风向和风速。

优选的，挡风板10采用透明的玻璃钢。

整个冷却塔3的进水管道上设置有循环水泵2，循环水泵2前设置有循环水泵入口蝶阀1。

该系统的工作过程

循环冷却水经过循环水泵入口蝶阀1，经循环水泵2加压，进入冷却塔3后，通过无填料区5和填料区域6进行冷却，既保证了有足够的冷却水流量，又保证外围有足够的水幕保证加热冷风防止塔壁结冰。

冷却塔冷却主要靠进入冷却的空气进入塔芯进行冷却，冷却空气经过冷却塔的进风区域4进入冷却塔3内部。通过安装在挡风板上的铂电阻8探测进风温度，通过风速风向仪9测量风速。

当探测出进风温度低于-20℃或者进入汽轮机组低压缸热负荷低于设计热负荷20％时且环境温度低于-15℃时，这时关闭全部的挡风板10，形成大棚温室效应，保证冷却塔进风温度。

当安装在挡风板10上的铂电阻8，探测出进风温度低于-5℃且通过安装在挡风板上的风速风向仪9，检测出某个区域的风速超过5m/s，这时候关闭这个区域的挡风板10。

当安装在挡风板上的铂电阻8，探测出进风温度高于-5℃，全部打开挡风板10，提高冷却强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，包括进风区域(4)，所述进风区域(4)在冷却塔(3)的下部，所述进风区域(4)被若干个挡风板(10)沿其周向排列围绕；所述挡风板(10)的长度方向为竖直方向，每一个挡风板(10)能够围绕其竖向中心线旋转；

所述进风区域(4)沿其周向设置有若干个铂电阻(8)和风速风向仪(9)，铂电阻(8)和风速风向仪(9)间隔设置；所述铂电阻(8)和挡风板(10)之间的距离小于设定值，所述风速风向仪(9)和挡风板(10)之间的距离小于设定值；

所述进风区域(4)的上方设置有填料区域(6)，填料区域(6)和冷却塔(3)内壁之间的区域为无填料区(5)。

2.根据权利要求1所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，相邻铂电阻(8)之间的距离相等，相邻风速风向仪(9)之间的距离相等。

3.根据权利要求1所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，所述铂电阻(8)和风速风向仪(9)设置在挡风板(10)水平中心面上。

4.根据权利要求1所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，所述挡风板(10)为透明的玻璃钢材质。

5.根据权利要求1所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，相邻挡风板(10)竖向中心线之间的距离相等。

6.根据权利要求5所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，相邻挡风板(10)竖向中心线之间的距离≤挡风板(10)的宽度。

7.根据权利要求1所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，所述无填料区(5)为环形。

8.根据权利要求7所述的一种具有温室效应的冷却塔防冻系统，其特征在于，所述无填料区(5)的宽度为1.5-3m。

9.一种基于权利要求1所述系统的具有温室效应的冷却塔防冻方法，其特征在于，

当铂电阻(8)测量的进风温度小于-20℃，或者是进入汽轮机组低压缸热负荷低于设计热负荷20％时；而且环境温度＜-15℃时，所有的挡风板(10)旋转关闭；

当铂电阻(8)测量的进风温度＜-5℃，且风速风向仪(9)测量的进风区域(4)中的某个分区的进风风速大于5m/s时，关闭所述分区的挡风板(10)；

当铂电阻(8)测量的进风温度大于-5℃时，所有的挡风板(10)旋转打开。

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