CN112964082A - 一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统及方法 - Google Patents

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荆涛
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邹洋
万超
李高潮
王明勇
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Abstract

本发明公开了一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统及方法，该系统在冷却塔上端部的内部设置了一圈电动导轨，电动导轨上设置有除冰设备，除冰设备的后方设置有图像采集设备，通过该设备使得除冰过程中能够实时观察除冰设备的除冰效果，进而实时解决冷却塔塔顶结冰的问题，该系统降低了冷却塔进风口结冰的风险，提升了冷却塔运行的安全性，图像采集设备能够实时将塔顶的情况传输到电脑然后通过DCS系统实现自动控制除冰设备，通过该装置实现了提升冷却塔运行的安全性。

Description

一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统及方法
技术领域
本发明属于燃煤机组节能降耗技术领域，涉及一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统及方法。
背景技术
对于北方低温地区湿冷机组冬季防冻是共性的问题，尤其是冬季供热的机组，进入冷却塔的热负荷急剧下降、循环水量也大幅减少和进出塔水温都较低，此时出塔空气温度降低，出塔蒸汽量减少，导致自然通风塔顶部出风口周围容易结冰。当环境温度上升后，塔顶结冰会逐渐往下掉，从冷却塔塔顶掉到地面，易于对地面上的人和设备造成危险。冷却塔的塔顶高度在100到180米不等，若有冰块落下，安全帽难以保证工作人员的安全，因此塔顶挂冰是危险的现象，且因为冷却塔的高度较高，难以依靠人工进行除冰操作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统及方法，以解决现有技术中冷却塔易于挂冰的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，包括冷却塔，冷却塔上端部的内部围绕其周向固定设置有一圈电动导轨，所述电动导轨上设置有图像采集设备和除冰设备；
沿着电动轨道的转动方向，所述图像采集设备在除冰设备的后方，所述图像采集设备连接进入上位机和除冰设备信号连接至DCS控制系统，所述DCS控制系统连接至上位机。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述冷却塔的下部设置有填料区域，填料区域和冷却塔的内壁之间设置有无填料区域。
优选的，所述填料区域设置在冷却塔的中心位置，所述无填料区域为环形。
优选的，所述无填料区域的宽度为4m-6m。
优选的，所述图像采集设备为摄像头。
优选的，所述上位机为工业控制计算机。
优选的，所述DCS控制系统为ABB分散控制系统。
优选的，所述冷却塔的上端部围绕其周向设置有玻璃钢挡板。
优选的，所述玻璃钢挡板的高度为40cm。
一种基于上述系统的自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰方法，所述除冰设备沿着电动导轨匀速转动除冰，所述图像采集设备在除冰设备的后方持续采集图像并传输至DCS控制系统，所述DCS控制系统将图像传递至上位机；
当图像显示某处有冰块时，上位机传递指令至DCS控制系统，DSC控制系统传输信号至除冰设备，除冰设备在凝结有冰块的位置处持续除冰。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，该系统在冷却塔上端部的内部设置了一圈电动导轨，电动导轨上设置有除冰设备，除冰设备的后方设置有图像采集设备，通过该设备使得除冰过程中能够实时观察除冰设备的除冰效果，进而实时解决冷却塔塔顶结冰的问题，该系统降低了冷却塔进风口结冰的风险，提升了冷却塔运行的安全性，图像采集设备能够实时将塔顶的情况传输到电脑然后通过DCS系统实现自动控制除冰设备，通过该装置实现了提升冷却塔运行的安全性。
进一步的，本发明通过把自然通风冷却塔内部沿周向4-6米淋水填料和除水器取走，形成大范围的水幕，形成无填料区域，以加热进入内区的冷风，降低冷却塔进风口结冰的风险。
进一步的，无填料区域围绕填料区域形成环形的区域，使得能够均匀的加热冷风。
进一步的，本发明通过采用挡板和除冰设备相结合，有效防止冷却塔顶部形成冰块后掉落砸伤人和损坏设备的情况。
本发明公开了一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的方法，该方法通过除冰设备沿着电动导轨匀速转动除冰，图像采集设备跟在除冰设备的后方持续采集图像并传输至DCS控制系统，DCS控制系统将图像传递至上位机；当图像显示某处有冰块时，上位机传递指令至DCS控制系统，DSC控制系统传输信号至除冰设备，除冰设备在凝结有冰块的位置处持续除冰，该方法通过图像采集设备能够实时将塔顶的情况传输到电脑然后通过DCS系统实现自动控制除冰设备，通过该装置实现了提升冷却塔运行的安全性。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
其中：1、无填料区域；2、冷却塔；3、玻璃钢挡板；4、电动导轨；5、图像采集设备；6、除冰设备；7、填料区域；8、冷却塔进风口；9、DCS控制系统；10、上位机。
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。
本发明公开了一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，该系统基于冷却塔2，在冷却塔2上端的开口处，围绕其周向设置有一圈电动导轨4，电动导轨4上设置有一个图像采集设备5和一个除冰设备6，电动导轨4能够按照其自身设定的方向转动，电动导轨4转动的同时带动图像采集设备5和除冰设备6转动，沿着电动导轨4转动的方向，图像采集设备5在除冰设备6的后方。图像采集设备5电连接至DCS控制系统9，除冰设备6电连接至DCS控制系统9，DCS控制系统9和上位机10电连接。通过设备之间的相互电连接，使得图像采集设备5采集到的信号能够实时通过DCS控制系统9传递至上位机10，在上位机10上形成采集的图像。DCS控制系统9能够实时采集除冰设备6工作的各项参数，以反馈至上位机10，上位机10上能够实时显示相关参数，DCS控制系统9同时能够接收上位机10的指令，以控制除冰设备6进行除冰操作。
冷却塔2上端的外围固定设置有一圈玻璃钢挡板3，优选的，玻璃钢挡板3的高度为40cm，玻璃钢挡板3为透明材质。
冷却塔2内部的下部分设置有填料区域7，填料区域7和冷却塔2的内壁之间设置为无填料区域1，所述无填料区域1为环形，无填料区域1的宽度为4m-6m。
本发明的设计原理
本发明需要自动的除冰设备6在远程操作进行除冰，同时通过图像采集设备5对周围的环境进行观察，是否安全和除冰是否彻底，通过安装在塔顶周围透明的玻璃钢挡板3能够有效防止冰块掉落砸坏冷却塔周围的设备和工作人员。如果只安装挡板，随着冰块越打越大，再掉落的时候会把挡板拉坏，一起掉落，增加危险性，通过除冰设备6，可以在冰块很小的时候就除掉。同时通过透明的玻璃钢设备，在防止冰块忘塔周围掉落的同时，还能有效保证太阳光进入加热冰块，防止冰块进一步变大。为了防止塔顶冰块掉下砸坏外围的填料和除水器，将原来的自然通风冷却塔进行一些改造，把自然通风冷却塔外围沿周向取4-6米淋水填料和除水器取走，形成无填料区域1，只留下配水，形成大范围的水幕，比以前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，降低冷却塔进风口结冰的风险。采用该系统和方法后，不仅可以解决自然通风冷却塔顶部挂冰的问题，还能降低冷却塔进风口结冰的风险，提升了冷却塔运行的安全性。
参见图1当机组在冬季极寒天气供热运行时，出塔空气温度较低且流速较小，导致冷却塔顶部容易结冰。这时候通过安装在冷却塔2塔顶的除冰设备6去除冰块，除冰设备6通过外部电源供电，由于环境温度太低不能采用电池。通过匀速滑动电动导轨7，可以使除冰设备6沿着冷却塔2的上端出风口环绕一周连续除冰。为了防止冰块飞溅掉到冷却塔2周围砸伤工作人员和损坏设备，在冷却塔2出风口周围安装了一圈40cm高的透明的玻璃钢挡板3，采用透明的玻璃钢挡板3，有助于阳光能很好透过挡板加热塔顶的冰块。通过图像采集设备5时刻观察塔顶的结冰情况，把图像传输至工业控制计算机，经过运行值班人员的判断，是否需要启动除冰设备6，当需要启停除冰设备时，通过DCS控制系统9发出指令来控制除冰设备6的启停。
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 (10)

1.一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，包括冷却塔(2)，冷却塔(2)上端部的内部围绕其周向固定设置有一圈电动导轨(4)，所述电动导轨(4)上设置有图像采集设备(5)和除冰设备(6)；
沿着电动轨道(4)的转动方向，所述图像采集设备(5)在除冰设备(6)的后方，所述图像采集设备(5)连接进入上位机(10)和除冰设备(6)信号连接至DCS控制系统(9)，所述DCS控制系统(9)连接至上位机(10)。
2.根据权利要求1所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述冷却塔(2)的下部设置有填料区域(7)，填料区域(7)和冷却塔(2)的内壁之间设置有无填料区域(1)。
3.根据权利要求2所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述填料区域(7)设置在冷却塔(2)的中心位置，所述无填料区域(1)为环形。
4.根据权利要求3所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述无填料区域(1)的宽度为4m-6m。
5.根据权利要求1所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述图像采集设备(5)为摄像头。
6.根据权利要求1所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述上位机(10)为工业控制计算机。
7.根据权利要求1所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述DCS控制系统为ABB分散控制系统。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述冷却塔(2)的上端部围绕其周向设置有玻璃钢挡板(3)。
9.根据权利要求8所述的一种自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰的系统，其特征在于，所述玻璃钢挡板(3)的高度为40cm。
10.一种基于权利要求1所述系统的自然通风冷却塔防冻剂顶部除冰方法，其特征在于，所述除冰设备(6)沿着电动导轨(4)匀速转动除冰，所述图像采集设备(5)在除冰设备(6)的后方持续采集图像并传输至DCS控制系统(9)，所述DCS控制系统(9)将图像传递至上位机(10)；
当图像显示某处有冰块时，上位机(10)传递指令至DCS控制系统(9)，DSC控制系统(9)传输信号至除冰设备(6)，除冰设备(6)在凝结有冰块的位置处持续除冰。
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