一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统的制作方法

1.本实用新型属于燃煤机组节能降耗技术领域，具体涉及一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统。


背景技术：

2.自然通风冷却塔是电力行业和石油化工行业重要的冷却设备，自然通风冷却塔多用于冷却循环水，作为整个发电系统的热量平衡系统及结构之一。在北方低温地区，由于冬季气温较低，风速较高，自然通风冷却普遍存在结冰问题，因此冬季对湿冷机组进行防冻是每年必须要解决的问题，尤其对于冬季供热及低负荷调峰机组，以保障冬季整个系统的正常运行。
3.自然通风冷却塔常见的防冻方法有：在自然通风冷却塔设置挡风帘，但是该类型的防冻措施，无法解决东北极寒地区或低压缸零处理机组的防冻问题。一旦冷却塔内部因为温度过低形成冰柱，则难以去除，冰柱的存在易于造成设备的损坏或安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供及一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统，以解决现有技术中自然通风冷却塔防冻问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
6.一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统，包括进风区域，所述进风区域设置在自然通风冷却塔的下部；
7.所述进风区域的顶部设置有水幕型防冻管，所述水幕型防冻管环绕自然通风冷却塔的周向设置；所述水幕型防冻管上开设有若干个出水口；
8.所述进风区域围绕其周向等分设置有若干个支撑架，相邻的所述支撑架之间设置有吸热玻璃。
9.本实用新型的进一步改进在于：
10.优选的，所述水幕型防冻管设置有若干圈，中间层的水幕型防冻管的出水口开设在侧部，底层的水幕型防冻管的出水口开设在底部。
11.优选的，每一层的出水口围绕周向等分设置。
12.优选的，所述水幕型防冻管为一层，出水口开设在水幕型防冻管的底部。
13.优选的，所述支撑架围绕进风区域的周向等分设置。
14.优选的，所述吸热玻璃中设置有支撑条。
15.优选的，所述进风区域沿其周向等分有四个测量区域。
16.优选的，每一个测量区域内设置有一个铂电阻和一个风速风向仪。
17.优选的，所述铂电阻和风速风向仪设置在支撑架上。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型公开了一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统，包括
循环水管道、防冻管、冷却塔和吸热玻璃等。自然通风冷却塔是电力行业和石油化工行业重要的冷却设备，承担着冷却循环水重要的任务。为了能有效解决该问题，可以通过采用具有吸热性能的吸热玻璃，在有效控制冷却塔冬季的进风量的同时，能够吸收太阳能的热量，提升冷却塔的进风温度，防止冷却塔结冰，以及冷却塔内部的问题。在此基础上，为了进一步加强防冻效果，也为了避免了阴雨天气无法保证环境的热量影响进风温度，自然通风冷却塔在进风口顶部布置一圈或若干圈大流量的防冻管，防冻管采用不易堵塞的水幕型防冻管。保证防冻管内通过的水量为冬季上塔水量的25％左右，加热进入内区的冷风，降低自然通风冷却塔结冰的风险。通过自动控制调整挡风板的开度，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。该实用新型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吸热玻璃，防止吸热玻璃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。
20.进一步的，对于冬季特别寒冷的区域，水幕型防冻管能够设置有多层，提高出水量，进而提高进风温度。
21.进一步的，对于冬季不是特别寒冷的区域，水幕型防冻管设置一层即能够满足需求。
22.进一步的，支撑架围绕进风区域的周向等分设置，使得吸热玻璃能够均匀等分设置。
23.进一步的，进风区域设置四个测量区域，能够测量不同方向的风向和温度，进而确定该区域内的吸热玻璃的开合程度。
附图说明
24.图1为本实用新型的系统结构测试图；
25.图2为本实用新型的俯视剖视图1；
26.图3为本实用新型吸热玻璃的结构示意图；
27.图4为自然通风冷却塔进风区域分区示意图。
28.其中：1-自然通风冷却塔；2-冷却塔填料；3-进风口顶部；4-进风区域；5
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支撑架；6-吸热玻璃；7-水幕型防冻管；8-出水口；9-测量区域；10-铂电阻；11
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风速风向仪；12-支撑条。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
30.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；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实用新型中的具体含义。
31.本实用新型公开了一种利用防冻管及环境热量的自然通风冷却塔防冻系统，以实现解决冷却塔冬季防冻的问题。
32.该防冻系统设置于自然通风冷却塔1中，参见图1，自然通风冷却塔1内部的中下部分设置有冷却塔填料2，冷却塔填料2的下部为自然通风冷却塔1的进风区域4，自然通风冷却塔1的侧壁在冷却塔填料2的下方开设的区域为进风区域4。
33.进风区域4具有一定高度，该高度随着自然通风冷却塔1高度的改变而改变，进风区域4的高度通常为5～15m。进风区域4的外部围绕其周向设置有一圈支撑架5，支撑架5的设置方向为竖向，优选的，相邻支撑架5之间的距离相等。
34.本实用新型的一个实施例为，在进风区域4的最上端，进风区域顶部3，自然通风冷却塔1的内侧壁的下部盘绕有若干圈水幕型防冻管7，水幕型防冻管7 在进风区域4的顶部围绕着自然通风冷却塔1的内侧壁从上到下或从下到上盘绕，水幕型防冻管7盘绕的圈数以及高度能够根据需求进行设定。在东北等较冷的区域，水幕型防冻管7的圈数能够设置有3～5圈，对于常规的北方区域，水幕型防冻管7的圈数设置1圈即可满足需求。
35.水幕型防冻管7的进水口设置在最上端，和从竖井流出的热水连通。当水幕型防冻管7的进口设置有多圈时，进口能够设置有多个，保证流出的水温。
36.中间层的水幕型防冻管7的侧部开设有若干个出水口8，参见图2，为水幕型防冻管7的仰视图，最底层的水幕型防冻管7的下部开设有若干个出水口8。优选的，每一圈的水幕型防冻管7的出水口沿其周向等分设置，每一层的水幕型防冻管7上设置出水口的位置能够不同，形成分布均匀的水幕。更为优选的，水幕型防冻管7的数量可以设置若干个，每一个水幕型防冻管7设置有独自的进水口，使得水温能够保证，不会因为水幕型防冻管7的过长而降低水温。
37.水幕型防冻管7的盘绕层数能够为一层。
38.本实用新型的另一个实施例为，在相邻的支撑架5之间设置有挡风板，所述挡风板采用吸热玻璃6，吸热玻璃6能够大量吸收太阳照射的能量，提高自然通风冷却塔1内部的温度。
39.参见图3，本实用新型的另一个实施例为，吸热玻璃6根据进风区域的高度，在其中间位置设置若干个支撑条12，所述支撑条12能够横向、纵向或交错设置，具体数量能够根据支撑玻璃的高度和宽度设定。
40.参见图4，本实用新型的另一个实施例为，将整个进风区域4分为四个区域，四个区域呈扇环形分布，每一个进风区域4在该区域内的支撑架5上设置有铂电阻10和风速风向仪11。
41.本实用新型的工作原理为：
42.利用吸热玻璃6作为自然通风冷却塔1的防冻挡板，提升冷却塔的进风温度，防止冷却塔结冰。挡风板6的开度能够调节，能够进一步加强防冻效果，也避免了阴雨天气无法保证环境的热量影响进风温度，自然通风冷却塔1进风口顶部外围布置一圈大流量的防冻管，防冻管采用不易堵塞的水幕型防冻管7。
43.挡风板采用吸热玻璃6，并在安装吸热玻璃的支撑架5上装上温度探头和风速风向
仪，可以实时监测冷却塔进风温度和进风风向和风速。
44.循环冷却水在冷却汽轮机乏汽之后经过进入自然通风冷却塔1，经过配水装置分配后喷淋到自然通风冷却塔填料2进行冷却，冷却塔冷却主要靠进入冷却的空气进入塔芯进行冷却，冷却空气经过自然通风冷却塔进风区域4进入冷却塔。在自然通风冷却塔进风口顶部3安装自然通风冷却塔防冻管，防冻管采用不易堵 7塞的水幕型防冻管，使外围有足够的水幕保证加热冷风防止塔壁结冰。保证防冻管内通过的水量为冬季上塔水量的25％左右，加热进入内区的冷风，降低自然通风冷却塔结冰的风险。通过安装在支撑架5上的铂电阻8，探测出进风温度低于-20℃或者进入汽轮机组凝汽器热负荷低于设计热负荷20％时且环境温度低于
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15℃时，这时关闭全部的挡风板，形成大棚温室效应，保证冷却塔进风温度。通过安装在支撑架5上的铂电阻10，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11，检测出某个区域的风速超过5m/s，这时候关闭这个区域的吸热玻璃6。通过安装在挡风板上的铂电阻10，探测出进风温度高于-5℃，全部打开吸热玻璃6。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。