CN206709644U - 逆喷雾结冰自动防寒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于寒冷地区循环水冷却塔防寒的逆喷雾结冰自动防寒装置，是在冷却塔进风口处用金属网进行围挡，金属网的外侧安装喷雾装置，喷雾装置的喷嘴经输水管路连接蓄水池内的水泵，水泵由智能温度控制仪控制启停，喷嘴的喷水方向向外，背面朝向金属网。本实用新型通过金属网上水雾的冰冻与消融改变冰膜孔洞的大小，随着温度变化自动调整冷却塔进风口的进风量。而逆向喷雾解决了冰膜孔洞均匀，大小可控制的问题。科学有效地解决了汽轮机热效率和冷却塔冻害状态的矛盾。能在消除冷却塔冻害的前提下，同时使循环水的温度可控，可降低煤耗，减少排放。

Description

逆喷雾结冰自动防寒装置

一．技术领域

本实用新型涉及寒冷地区循环水冷却塔防寒技术，特别是双曲线自然通风冷却塔，冬季运行消除冻害和循环冷却水温度调控的装置。

二．背景技术

冷却塔是发电厂生产发电过程中重要的传热传质设备，其作用是通过热值交换，将高温冷却水的热量散入大气中，使循环冷却水的温度降低。冷却水主要靠冷热两股流体在塔内混合接触，借助两股流体间的水蒸气分压力差，使热流体部分蒸发并自身冷却。

二十世纪初，世界上最早的钢筋混凝土冷却塔，由荷兰国家矿业部学者提出，一九一八年，经过不懈努力，其提出的双曲面旋转薄壳冷却塔终于成为现实。四十年代在中国东北抚顺电厂、阜新电厂先后建成双曲线型冷却塔群。双曲线自然通风冷却塔的组成可分为塔筒结构和淋水装置两大部分。塔筒结构包括：冷却塔蓄水池、斜支柱（冷却塔进风口）通风筒等。淋水装置包括：配水槽、喷溅装置、淋水填料、除水器等。

北方地区进入冬季后，自然温度可降至零下30℃左右，致使循环水过度冷却，造成冷却塔配水系统、淋水系统及填料装置结冰而损坏。为防止循环冷却水过度冷却严重结冰而损坏装置，大部分机组的冷却塔进风口处都采用挂挡风板的方式阻挡冷空气，以减少进入冷却塔的进风量，从而控制冷却塔淋水装置及附属设备不结冰，达到保护装置的目的。冬季气温变化的规律是昼高夜低，致使机组真空呈现昼低夜高的趋势。与机组负荷变化趋势----昼高夜低的方向传递，为确保循环冷却塔防冻的安全，挂挡风板数量应满足负荷低谷（后半夜时段）环境温度最低，机组真空值最高时的安全运行需要。随着环境温度的回升，机组负荷率逐渐升高，机组真空值也逐渐降低，使大部分时间段循环水温度高于最佳温度，造成真空机组低于设计值，不利于机组的经济运行。由于挂挡风板的工作受天气情况影响较大，无法达到根据环境温度变化随时调整的要求。

冷却塔冻害一直困扰寒冷地区发电企业的经济运行及安全生产。汽轮机热效率和冷却塔冻害状态的矛盾，目前国内外还没有从根本上解决的办法。通过几年的试验，采用快速喷雾结冰防寒法还存在一些不足。

三．发明内容

本实用新型的目的是为北方寒冷地区的循环水冷却塔提供一种逆喷雾结冰自动防寒装置，使循环水冷却塔在冬季运行时消除冻害和实现循环冷却水温度可控。

逆喷雾结冰自动防寒装置是在冷却塔进风口处用金属网进行围挡，金属网的外侧安装喷雾装置，喷雾装置的喷嘴经输水管路连接蓄水池内的水泵，水泵由智能温度控制仪控制启停，喷嘴的喷水方向向外，背面朝向金属网。喷雾的水源来自循环水蓄水池内的冷却水，经由水泵抽入到输水管路提供给喷嘴。在一定压力下，由喷嘴喷出形成微粒水滴，无规律的漂移散落在金属网的骨架上，在冷空气的作用下逐步凝结，使金属网的孔洞由大变小，进风量随之减少，循环水温度提高。水泵停止运行，喷雾即停止，而带孔洞的冰膜却在自然温度变化升高过程及风经过冰膜孔洞进入塔内时，冰膜的孔洞在慢慢的升华、融化，进风量增加，而当温度降低时，再自动给水喷雾，形成下一轮结冰过程，使循环冷却水的温度可保持在最佳温度范围内。当自然界气温及机组负荷短时间内变化较大时，应启动除冰装置，将冰膜一次性清除，当循环水温度降到下限时，水泵再启动。

自动控制系统采用智能温度控制仪，主要有温度传感器、时间继电器和连接水泵电机的交流接触器。通过传感器检测循环水温度，设定下限启动、上限停止。循环水温度达到下限时，智能温度控制仪按程序指令连接电源，时间继电器计时，水泵启动运行，达到设计温度上限时水泵自动停止。

本实用新型利用自然界的三大资源，（水）冷却塔蓄水池的循环水、（风）冬季的冷空气、（阳光）温度的变化，通过金属网上水雾的冰冻与消融改变网孔的大小，随着温度变化自动调整冷却塔进风口的进风量。直接向金属网上喷雾，会造成冰膜孔洞大小不均，自动控制通风效果不好，而逆向喷雾是使水雾飘和在空中，通过进风口内侧由于温度高于外侧形成的负压，将雾滴吸入，使其均匀地飘落在金属网骨架上，解决了冰膜孔洞均匀，大小可控制的问题。科学有效地解决了汽轮机热效率和冷却塔冻害状态的矛盾。能在消除冷却塔冻害的前提下，同时使循环水的温度可控，为企业提高经济效益，降低煤耗，在减少排放中发挥重大作用。

四．附图说明

图1为本实用新型金属网挂在进风口内侧的结构示意图；

图2为本实用新型金属网挂在进风口外侧的结构示意图。

五．具体实施方式

逆喷雾结冰自动防寒装置是在冷却塔进风口1处悬挂防风金属网（或塑料等材质的网）2进行全周围挡，金属网2与水平面形成70°～90°夹角，网径面积为5mm×5mm～100mm×100mm。在金属网2的外侧安装喷雾装置，喷雾装置的喷嘴10经输水管路8连接蓄水池7内的水泵9，喷嘴10的喷水方向向外，背面朝向金属网2。在金属网2内侧有多个受力管4起到网面支撑作用，避免在侧风较强时段，金属网产生弯曲变形。受力管4上端有一周环形管3，环形管3上有多个悬挂点5，用于安装悬挂金属网2；在金属网2下端有一周振动管11，振动管11上安装有附着式振捣器。在金属网的外侧有多层管路绕塔一周，每层段都安装有喷嘴，喷雾喷射方向为逆向。喷雾嘴的喷射夹角为30°—140°，根据进风口的面积设定喷雾嘴的数量，以满足进风口的全覆盖。水泵安放在冷却塔蓄水池，以循环冷却水为水源，由水泵提取进入主管路经分支管路输送到喷嘴，喷出的雾化水在冷却塔负压的吸力下，雾化水经过金属网，再冷空气的作用下，吸附在网骨架的水开始凝结，网孔的通风面积在缩小，达到设定的上限时，水泵停止。这时，带孔洞的冰膜在冷空气经过冰膜孔洞时，风速较大，冰膜孔洞开始升华、融化速率取决于自然温度的升高幅度。在实践中证明，冰膜孔洞的升华过程同温度升高成正比，同循环冷却水所需要的进风量相吻合。

实施方式1：金属网2安装在进风口1内侧，金属网2上端与进风口1上面的塔体挡水檐12相接，采用喷雾装置向上的输水管作为受力管4，输水管下面的一周主水管6安装在由外部地面伸入到进风口内侧水池上部的工字钢上。

实施方式2：金属网2安装在进风口1外侧，金属网2上端与塔体外部安装的挡水檐12相接，采用喷雾装置向上的输水管作为受力管4，输水管下面的一周主水管6座落在地面的混凝土台上。

Claims (4)

1.一种逆喷雾结冰自动防寒装置，是在冷却塔进风口（1）处用金属网（2）进行围挡，金属网（2）的外侧安装喷雾装置，喷雾装置的喷嘴（10）经输水管路（8）连接蓄水池（7）内的水泵（9），水泵（9）由智能温度控制仪控制启停，其特征是：喷嘴（10）的喷水方向向外，背面朝向金属网（2）。

2.根据权利要求1 所述的逆喷雾结冰自动防寒装置，其特征是：在金属网（2）内侧有多个受力管（4）起到网面支撑作用，受力管（4）上端有一周环形管（3），环形管（3）上有多个悬挂点（5），用于安装悬挂金属网（2）；在金属网（2）下端有一周振动管（11），振动管（11）上安装有附着式振捣器。

3.根据权利要求2 所述的逆喷雾结冰自动防寒装置，其特征是：金属网（2）安装在进风口（1）内侧，金属网（2）上端与进风口（1）上面的塔体挡水檐（12）相接，采用喷雾装置向上的输水管作为受力管（4），输水管下面的一周主水管（6）安装在由外部地面伸入到进风口内侧水池上部的工字钢上。

4.根据权利要求2 所述的逆喷雾结冰自动防寒装置，其特征是：金属网（2）安装在进风口（1）外侧，金属网（2）上端与塔体外部安装的挡水檐（12）相接，采用喷雾装置向上的输水管作为受力管（4），输水管下面的一周主水管（6）座落在地面的混凝土台上。