專(zhuān)利名稱(chēng)：自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置及其化冰方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有自動(dòng)化冰的裝置，是一種用于火力發(fā)電廠(chǎng)冷卻塔防凍的裝置。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電廠(chǎng)冷卻塔結(jié)冰是一個(gè)較難解決的課題，其與氣象條件、運(yùn)行方式、防凍設(shè)施等各個(gè)方面都有關(guān)系，從多年電廠(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)表明，單一的防凍措施均不起到較好的效果，目前應(yīng)用的技術(shù)有如下幾個(gè)方面內(nèi)外圍配水配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圍配水，冬季時(shí)加大外圍淋水密度， 停運(yùn)內(nèi)圍配水，增加塔的進(jìn)風(fēng)阻力，提高塔內(nèi)溫度，起到部分防結(jié)冰的作用。該方式為基礎(chǔ)防冰措施之一，不能完全防止結(jié)冰。防凍管道沿冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上緣，在風(fēng)筒內(nèi)壁(或外壁)設(shè)環(huán)形管道，在管道上每隔一定距離開(kāi)扁孔，冬季可在進(jìn)風(fēng)口處形成水幕，起到減小進(jìn)塔空氣量，起到部分防結(jié)冰的作用。該方式形成的水幕在防冰效果上不甚明顯，且投資較大。旁路管在從循環(huán)水母管上接出旁路管直接進(jìn)入冷卻塔水池，使熱水不經(jīng)過(guò)淋水裝置，當(dāng)循環(huán)水溫度升高到15°C后再將全部循環(huán)水切換到豎井或防凍管上。該方式為基礎(chǔ)防冰措施之一，頻繁切換大閥門(mén)，給運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。擋風(fēng)板寒冷季節(jié)在整個(gè)進(jìn)風(fēng)口周圈懸掛擋風(fēng)板，隨著氣溫、水溫和風(fēng)向變化，調(diào)整擋風(fēng)板的層數(shù)、懸掛方位和范圍。該方式，投資高，完全人工操作，工作量巨大。目前大型冷卻塔在嚴(yán)寒地區(qū)采用內(nèi)外圍配水、旁路管、擋風(fēng)板來(lái)防冰，寒冷地區(qū)采用內(nèi)外圍配水、旁路管來(lái)防冰。實(shí)踐表明前者投資巨大，操作復(fù)雜；后者防冰效果差，嚴(yán)重者帶來(lái)了巨型冰塊墜落堵住冷卻塔排水口引起停機(jī)的后果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決冷卻塔的防冰問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種帶有自動(dòng)化冰裝置的全新防凍系統(tǒng)，配合內(nèi)外圍配水及旁路管，可以有效地解決冷卻塔的結(jié)冰問(wèn)題，以保證電廠(chǎng)的安全運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，在循環(huán)水上塔管道上連接管道泵，管道泵連接化冰母管，化冰母管沿冷卻塔鋪設(shè)；所述的化冰母管上設(shè)置至少一根立管，每根立管的前端設(shè)置化冰管，化冰管沿冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上緣安裝，化冰管上設(shè)置噴頭；且在所述的循環(huán)水上塔管道與管道泵之間設(shè)置進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)，在每根立管上設(shè)置化冰管電動(dòng)閥門(mén)，所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)、管道泵和化冰管電動(dòng)閥門(mén)均與PLC控制器相連接，所述PLC控制器的輸入端連接電子溫度計(jì)。所述的化冰管為弧形化冰管?；⌒位苌线B接有至少一個(gè)短管，短管的末端為噴頭。
所述的噴頭為鴨嘴形噴頭。所述的化冰母管上連接有旁路閥門(mén)，旁路閥門(mén)與冷卻塔水池相通。在所述的管道泵與化冰母管之間還設(shè)有第二進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)。一種利用上述化冰裝置而實(shí)施的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰方法，它包括以下步驟①電子溫度計(jì)實(shí)施采集環(huán)境溫度，并將采用到的環(huán)境溫度發(fā)送至PLC控制器中；②PLC控制器將采集到的環(huán)境溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若環(huán)境溫度值高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器不動(dòng)作；若環(huán)境溫度值低于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器發(fā)出控制指令至進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)、管道泵和化冰管電動(dòng)閥門(mén)；③所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)根據(jù)控制指令打開(kāi)，管道泵啟動(dòng)，位于每根立管上的化冰管電動(dòng)閥門(mén)按順序相繼開(kāi)啟，循環(huán)水通過(guò)噴頭射出，化掉已經(jīng)結(jié)成的小型冰掛。在步驟③中，所述的化冰管電動(dòng)閥門(mén)按順序相繼開(kāi)啟是指第一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟后，延遲5-10分鐘后關(guān)閉，接著第二個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟后延遲，直至最后一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉。它還包括步驟④，當(dāng)化冰結(jié)束后，連接在化冰母管上的旁路閥門(mén)開(kāi)啟，將立管中的水排入冷卻塔水池。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，具有以下優(yōu)點(diǎn)1在投資較少，運(yùn)行費(fèi)較少的情況下，防止了寒冷地區(qū)冷卻塔的結(jié)冰，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。2全自動(dòng)控制化冰裝置的運(yùn)行與停止，提高了電廠(chǎng)的自動(dòng)化水平。3通過(guò)PLC控制順序開(kāi)啟化冰管，可大大減少用于防冰化冰的水量，減少了化冰母管、化冰管的投資。4通過(guò)PLC控制順序開(kāi)啟化冰管，可大大減少用于防冰化冰的水量，減小了管道泵的容量，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明中的控制系統(tǒng)圖；圖3為本發(fā)明的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，在循環(huán)水上塔管道1上連接管道泵2，管道泵2連接化冰母管3， 化冰母管3沿冷卻塔周?chē)笤O(shè)，化冰母管3上設(shè)置多根立管4，每根立管4的前端設(shè)置化冰管5，化冰管5沿冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上緣安裝，化冰管5上可以直接設(shè)置噴頭6，也可以在化冰管 5上連接有至少一個(gè)短管11，短管11的末端設(shè)置噴頭6，噴頭6以鴨嘴形噴頭為最佳實(shí)施方式，鴨嘴形噴頭為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。需要說(shuō)明的是，上述的化冰管5以弧形化冰管為最佳實(shí)施方式；相鄰的立管4間距 50m左右，相鄰的短管11間距0. 5m，且設(shè)置的立管4和短管11的數(shù)量均可根據(jù)實(shí)際的需要而設(shè)定，即可以為五個(gè)、六個(gè)或甚至更多個(gè)。
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并且，本發(fā)明在循環(huán)水上塔管道1與管道泵2之間設(shè)置進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)7，在管道泵 2與化冰母管3之間還設(shè)有第二進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)13。且在每根立管4上設(shè)置化冰管電動(dòng)閥門(mén) 8，其中，進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)7、第二進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)13、管道泵2和化冰管電動(dòng)閥門(mén)8均與PLC控制器9相連接，PLC控制器9的輸入端連接電子溫度計(jì)10。同時(shí)，本發(fā)明在化冰母管3上連接有旁路閥門(mén)12，旁路閥門(mén)12與冷卻塔水池相通。 這樣，當(dāng)本發(fā)明停運(yùn)后，可自動(dòng)開(kāi)啟旁路閥門(mén)12，并將立管4中的水自動(dòng)排入冷卻塔水池。本發(fā)明的工作原理是從冷卻塔循環(huán)水上塔管道1上引出管道，經(jīng)過(guò)管道泵2升壓，升壓后的循環(huán)水通過(guò)化冰母管3輸送到立管4中，且最終循環(huán)水通過(guò)噴頭6射出，化掉已經(jīng)結(jié)成的小型冰掛。通過(guò)程序控制，冷卻塔周?chē)幕芸身樞蛏涑鏊鳎瑴p小了化冰水量，節(jié)省了下部化冰母管道的口徑和上部化冰管的口徑，也減小了壓力需求，投資較省。如圖3所示，一種利用上述化冰裝置而實(shí)施的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰方法，它包括以下步驟①電子溫度計(jì)10實(shí)施采集環(huán)境溫度，并將采用到的環(huán)境溫度發(fā)送至PLC控制器9 中；②PLC控制器9將采集到的環(huán)境溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若環(huán)境溫度值高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器9不動(dòng)作；若環(huán)境溫度值低于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器9發(fā)出控制指令至進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)7、管道泵2和化冰管電動(dòng)閥門(mén)8 ；③所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)7根據(jù)控制指令打開(kāi)，管道泵2啟動(dòng)，位于每根立管4上的化冰管電動(dòng)閥門(mén)8按順序相繼開(kāi)啟，循環(huán)水通過(guò)噴頭6射出，化掉已經(jīng)結(jié)成的小型冰掛，達(dá)到防止冷卻塔結(jié)冰的目的。另外，若化冰母管3上連接有旁路閥門(mén)12，則在本發(fā)明停運(yùn)后自動(dòng)開(kāi)啟旁路閥門(mén)12，將立管4中的水自動(dòng)排入冷卻塔水池。需要說(shuō)明的是，在步驟③中，化冰管電動(dòng)閥門(mén)8按順序相繼開(kāi)啟是指第一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)8開(kāi)啟后，延遲5-10分鐘后關(guān)閉，接著第二個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)8開(kāi)啟后延遲，直至最后一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)8關(guān)閉。上述的延遲時(shí)間可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚣敖Y(jié)冰的程度而定，可以為5分鐘、6分鐘、7分鐘、8分鐘、9分鐘、10分鐘中的任意一種。
權(quán)利要求
1.一種自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于在循環(huán)水上塔管道(1)上連接管道泵0)，管道泵( 連接化冰母管(3)，化冰母管C3)沿冷卻塔鋪設(shè)；所述的化冰母管(3) 上設(shè)置至少一根立管0)，每根立管的前端設(shè)置化冰管(5)，化冰管( 沿冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上緣安裝，化冰管( 上設(shè)置噴頭(6)；且在所述的循環(huán)水上塔管道(1)與管道泵(2)之間設(shè)置進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)(7)，在每根立管(4)上設(shè)置化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)，所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)(7)、管道泵(2)和化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)均與PLC控制器(9)相連接，所述PLC控制器(9) 的輸入端連接電子溫度計(jì)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于所述的化冰管 (5)為弧形化冰管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于弧形化冰管(5) 上連接有至少一個(gè)短管(11)，短管(11)的末端為噴頭(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于所述的噴頭(6) 為鴨嘴形噴頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于所述的化冰母管⑶上連接有旁路閥門(mén)(12)，旁路閥門(mén)(12)與冷卻塔水池相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，其特征在于在所述的管道泵O)與化冰母管(3)之間還設(shè)有第二進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)(13)。
7.一種利用如權(quán)利要求1所述化冰裝置而實(shí)施的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰方法，其特征在于，它包括以下步驟①電子溫度計(jì)(10)實(shí)施采集環(huán)境溫度，并將采用到的環(huán)境溫度發(fā)送至PLC控制器(9)中；②PLC控制器(9)將采集到的環(huán)境溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若環(huán)境溫度值高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器(9)不動(dòng)作；若環(huán)境溫度值低于設(shè)定值時(shí)，PLC控制器(9)發(fā)出控制指令至進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)(7)、管道泵(2)和化冰管電動(dòng)閥門(mén)⑶；③所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)(7)根據(jù)控制指令打開(kāi)，管道泵( 啟動(dòng)，位于每根立管(4)上的化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)按順序相繼開(kāi)啟，循環(huán)水通過(guò)噴頭(6)射出，化掉已經(jīng)結(jié)成的小型冰掛。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰方法，其特征在于在步驟③中，所述的化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)按順序相繼開(kāi)啟是指第一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)開(kāi)啟后，延遲 5-10分鐘后關(guān)閉，接著第二個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)(8)開(kāi)啟后延遲，直至最后一個(gè)化冰管電動(dòng)閥門(mén)⑶關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰方法，其特征在于它還包括步驟④，當(dāng)化冰結(jié)束后，連接在化冰母管C3)上的旁路閥門(mén)(1 開(kāi)啟，將立管(4)中的水排入冷卻塔水池。
全文摘要
一種自然通風(fēng)冷卻塔自動(dòng)化冰裝置，在循環(huán)水上塔管道上連接管道泵，管道泵連接化冰母管，化冰母管沿冷卻塔鋪設(shè)；所述的化冰母管上設(shè)置至少一根立管，每根立管的前端設(shè)置化冰管，化冰管沿冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上緣安裝，化冰管上設(shè)置噴頭；且在所述的循環(huán)水上塔管道與管道泵之間設(shè)置進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)，在每根立管上設(shè)置化冰管電動(dòng)閥門(mén)，所述的進(jìn)水電動(dòng)閥門(mén)、管道泵和化冰管電動(dòng)閥門(mén)均與PLC控制器相連接，所述PLC控制器的輸入端連接電子溫度計(jì)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.在投資較少，運(yùn)行費(fèi)較少的情況下，防止了寒冷地區(qū)冷卻塔的結(jié)冰，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。2.全自動(dòng)控制化冰裝置的運(yùn)行與停止，提高了電廠(chǎng)的自動(dòng)化水平。
文檔編號(hào)F28F27/00GK102338591SQ201010239369
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者龐可, 張繼軍, 曹志民, 李景全, 李磊, 裘晟, 裘江 申請(qǐng)人:河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院, 裘晟