多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔及其防凍方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種間接空冷塔及其防凍方法，主要用于火電廠汽輪機凝汽器(主機)冷卻水或輔機冷卻水的降溫，也可用于化工和鋼鐵等行業(yè)的循環(huán)冷卻水的冷卻。
【背景技術】
[0002]與傳統(tǒng)的水冷卻塔相比，以空氣作冷卻介質的空冷塔節(jié)水效果顯著。用于火電廠主機或輔機冷卻水降溫的空氣冷卻塔稱為間接空冷塔，是電廠冷卻系統(tǒng)中主要部分，它的工作方式是:冷卻水進入凝汽器(被冷卻設備)后，與汽輪機排出的乏汽進行熱交換，溫度升高變?yōu)楦邷乩鋮s水帶走冷凝過程中的熱量，然后進入間接空冷塔(冷卻設備)，在塔內(nèi)冷卻三角(換熱設備)內(nèi)與冷空氣進行熱交換，再由空氣把熱量從間接空冷塔排出，使冷卻水的溫度降低變成低溫冷卻水，再進入凝汽器(被冷卻設備)形成冷卻水的循環(huán)。
[0003]間接空冷塔由塔體、主進水管道、主回水管道和數(shù)量若干的冷卻扇區(qū)組成，每個冷卻扇區(qū)包括冷卻三角、百葉窗、進水支管和回水支管、進水環(huán)管和回水環(huán)管、閥門等。冷卻三角通常垂直布置在塔體下部，如果冬季寒冷季節(jié)需要防凍，還會在每個冷卻三角進風口處布置百葉窗，對冷空氣經(jīng)過冷卻三角的流量進行調(diào)節(jié)和控制。間接空冷塔的水流分配和水溫控制是以冷卻扇區(qū)為單位進行的，每個扇區(qū)配置一對冷卻水進回水支管和對應閥門，在運行過程中，關閉和開啟進水支管和回水支管上的閥門，可切斷和接通冷卻水在該扇區(qū)冷卻三角內(nèi)的流動，實現(xiàn)控制扇區(qū)投入和切除運行的目的；增加或減少百葉窗的開度，控制通過冷卻三角的冷空氣流量，滿足對冷卻水回水溫度控制和冬季防凍控制的要求。在設計上，冷卻扇區(qū)的數(shù)量往往與塔的大小相一致，塔越大冷卻扇區(qū)數(shù)量越多。但是，這種扇區(qū)布置，不論數(shù)量多少，從高度方向看都是單層的。
[0004]近幾年，隨著發(fā)電機組參數(shù)提高和容量增大，間接空冷塔的外形尺寸也不斷增大。在塔體直徑和高度增加、冷卻三角的數(shù)量增多的同時，冷卻三角的高度也在增加，目前冷卻三角的高度已達到了極限尺寸，這不僅使設備的生產(chǎn)制造和安裝難度增大，而且也使間接空冷塔內(nèi)冷卻水的阻力增大，使業(yè)主冷卻水循環(huán)泵的揚程和功耗增大，導致發(fā)電企業(yè)的運行成本上升。
[0005]在冬季寒冷地區(qū)，當環(huán)境溫度低于零度時，間接空冷塔冷卻水的防凍措施，主要是減小百葉窗的開度從而減少通過冷卻三角的空氣量。在實際操作中，由于冷卻三角的數(shù)量多、高度高，冷卻水溫度不均勻性大，局部的水溫過于偏低，使防凍工作出現(xiàn)困難。特別是發(fā)電機組容量增大后，間接空冷塔防凍問題更難以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述間接空冷塔運行成本高、冬季防凍困難的不足，提供一種運行成本更低、冬季防凍容易的間接空冷塔及其防凍方法。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，由第一冷卻扇區(qū)、主進水管道、主回水管道、塔體組成，第一冷卻扇區(qū)包括第一冷卻三角、第一百葉窗、第一進水支管、第一回水支管、第一進水環(huán)管、第一回水環(huán)管、第一進水閥門、第一回水閥門，第一冷卻三角垂直布置在塔體下部外側，其特征在于，在塔體高度方向上，并聯(lián)增設第二冷卻扇區(qū)，使第二冷卻扇區(qū)位于第一冷卻扇區(qū)之上形成兩層冷卻扇區(qū)，第二冷卻扇區(qū)包括第二冷卻三角、第二百葉窗、第二進水支管、第二回水支管、第二進水環(huán)管、第二回水環(huán)管、第二進水閥門、第二回水閥門，第二冷卻三角的進水口和回水口分別與第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管相連，第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管分別通過第二進水支管和第二回水支管與主進水管道和主回水管道相連，在第二進水支管和第二回水支管上分別設置第二進水閥門和第二回水閥門用以控制第二冷卻扇區(qū)的投運和切除，或者，在塔體高度方向上，并聯(lián)增設第二冷卻扇區(qū)和第三冷卻扇區(qū)，使第三冷卻扇區(qū)位于第一冷卻扇區(qū)之上、第二冷卻扇區(qū)位于第三冷卻扇區(qū)之上共形成三層冷卻扇區(qū)，第二冷卻扇區(qū)包括第二冷卻三角、第二百葉窗、第二進水支管、第二回水支管、第二進水環(huán)管、第二回水環(huán)管、第二進水閥門、第二回水閥門，第三冷卻扇區(qū)包括第三冷卻三角、第三百葉窗，第三進水支管、第三回水支管、第三進水環(huán)管、第三回水環(huán)管、第三進水閥門、第三回水閥門，第二冷卻三角的進水口和回水口與第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管相連，第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管分別通過第二進水支管和第二回水支管與主進水管道和主回水管道相連，第二進水支管和第二回水支管分別設置第二進水閥門和第二回水閥門用以控制第二扇區(qū)的投運和切除，第三冷卻三角的進水口和回水口分別與第三進水環(huán)管和第三回水環(huán)管相連，第三進水環(huán)管和第三回水環(huán)管分別通過第三進水支管和第三回水支管與主進水管道和主回水管道相連，第三進水支管和第三回水支管上也分別設置第三進水閥門和第三回水閥門用以控制第三冷卻扇區(qū)的投運和切除。
[0008]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第二冷卻三角包括第二冷卻柱、第二上聯(lián)箱、第二下聯(lián)箱、第二三角框架，在第二下聯(lián)箱上設置進水口和回水口，每只第二冷卻三角的第二冷卻柱數(shù)量為二只，并布置成三角形，第二冷卻柱之間的夾角為銳角，以垂直形式布置在塔體下部。
[0009]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第三冷卻三角包括第三冷卻柱、第三上聯(lián)箱、第三下聯(lián)箱、第三三角框架，在第三下聯(lián)箱上設置進水口和回水口，每只第三冷卻三角的第三冷卻柱數(shù)量為二只，并布置成三角形，第三冷卻柱之間的夾角為銳角，以垂直形式布置在塔體下部。
[0010]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第二冷卻扇區(qū)內(nèi)布置多個第二冷卻三角和與其對應的第二百葉窗，第二百葉窗設置在第二冷卻三角的空氣入口處。
[0011]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第三冷卻扇區(qū)內(nèi)布置多個第三冷卻三角和與其對應的第三百葉窗，第三百葉窗設置在第三冷卻三角的空氣入口處。
[0012]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第二冷卻扇區(qū)數(shù)量為多個，第二冷卻扇區(qū)之間并聯(lián)設置，各第二冷卻扇區(qū)的運行、切除控制是相互獨立的。
[0013]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第三冷卻扇區(qū)數(shù)量為多個，第三冷卻扇區(qū)之間并聯(lián)設置，各第三冷卻扇區(qū)的運行、切除控制是相互獨立的。
[0014]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔，所述的第二冷卻三角的進水口和回水口也可以分別通過第二連接管道與第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管連接。
[0015]本發(fā)明一種多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔的防凍方法，由第一冷卻扇區(qū)、主進水管道、主回水管道、塔體組成，在塔體的高度方向上，增設第二冷卻扇區(qū)，使第二冷卻扇區(qū)在第一冷卻扇區(qū)上，第二冷卻扇區(qū)包括第二冷卻三角、第二百葉窗、第二進水支管、第二回水支管、第二進水環(huán)管、第二回水環(huán)管、第二進水閥門、第二回水閥門，第二冷卻三角的進水口和回水口分別與第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管相連，第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管分別通過第二進水支管和第二回水支管與主進水管道和主回水管道相連，在第二進水支管和第二回水支管上分別設置第二進水閥門和第二回水閥門以控制第二扇區(qū)的投運和切除，通過停止第二冷卻扇區(qū)冷卻水運行、開啟第二冷卻扇區(qū)的第二百葉窗，向塔內(nèi)引入冷空氣降低塔的自然通風抽力進行防凍控制，或者，在塔體的高度方向上，增設第二冷卻扇區(qū)和第三冷卻扇區(qū)，使第二冷卻扇區(qū)在第三冷卻扇區(qū)上、第三冷卻扇區(qū)在第一冷卻扇區(qū)上，第二冷卻扇區(qū)包括第二冷卻三角、第二百葉窗、第二進水支管、第二回水支管、第二進水環(huán)管、第二回水環(huán)管、第二進水閥門、第二回水閥門，第三冷卻扇區(qū)包括第三冷卻三角、第三百葉窗，第三進水支管、第三回水支管、第三進水環(huán)管、第三回水環(huán)管、第三進水閥門、第三回水閥門，第二冷卻三角的進水口和回水口分別與第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管相連，第二進水環(huán)管和第二回水環(huán)管分別通過第二進水支管和第二回水支管與主進水管道和主回水管道相連，在第二進水支管和第二回水支管上分別設置第二進水閥門和第二回水閥門用以控制第二扇區(qū)的投運和切除，第三冷卻三角的進水口和回水口分別與第三進水環(huán)管和第三回水環(huán)管相連，第三進水環(huán)管和第三回水環(huán)管分別通過第三進水支管和第三回水支管與主進水管道和主回水管道相連，第三進水支管和第三回水支管上分別設置第三進水閥門和第三回水閥門用以控制第三冷卻扇區(qū)的投運和切除，通過停止第二冷卻扇區(qū)冷卻水運行、開啟第二冷卻扇區(qū)的第二百葉窗，向塔內(nèi)引入冷空氣降低塔的自然通風抽力進行防凍控制，或者通過停止第三冷卻扇區(qū)冷卻水運行、開啟第三冷卻扇區(qū)的第三百葉窗，向塔內(nèi)引入冷空氣降低塔的自然通風抽力進行防凍控制。
[0016]本發(fā)明多層冷卻扇區(qū)的間接空冷塔的防凍方法，所述的第二冷卻扇區(qū)內(nèi)布置多個第二冷卻三角和與其對應的第二百葉窗，第二百葉窗