一种间接空冷塔密封防冻装置及方法

1.本发明涉及火力发电厂空冷塔技术领域，具体涉及一种间接空冷塔密封防冻装置及方法。


背景技术：

2.冷端系统是火力发电厂的重要组成部分之一，该系统的正常运转是火电厂稳定、安全运行的基础。标准火力发电厂的冷端系统一般分为水冷和空气冷却两种方式。其中冷却效率最高的是水冷方式，但是水冷会消耗大量的水资源。由于我国北方地区在资源分布上有着“富煤缺水”的特点，火电厂的冷端系统一般都采用空气冷却的方式。同时，在空冷系统中，自然通风的空冷系统由于其耗电少、噪音低、运维简单等优点。但是，冬季气温较低，冷空气使空冷散热器的散热量急剧增加，再加上火电厂要承担供暖负荷、参与深度调峰，空冷塔的入口冷却水温也随之降低，以上两种因素使空冷散热管束内的循环水极易结冰，进而由于结冰产生的体积膨胀，使散热器管束发生堵塞与胀裂，严重威胁到间接空冷系统乃至整个电厂的安全运行。因此，如果能够解决间接空冷系统的结冰问题，就可以极大提升空冷电厂运行的经济性、稳定性与安全性。
3.在现有技术中，一般都是使用调节循环水流量、安装百叶窗与安装风机进行预暖等防冻措施，但是这些措施都有着较为明显的缺点。对于调节循环水流量的方法，在冬季温度极低或大风天气时，一般会抽出部分扇区的循环水，并停用该扇区，从而降低整个空冷塔的散热量。但是这种调节方式需要较长的操作时间，如果遇到突发的大风天气，可能无法进行及时的调节，进而导致冻结事故的发生。对于安装百叶窗的方法，其优点是正常运行时调节方便，可以控制空冷塔的空气流量。但是由于百叶窗是含有较多运动部件的机械结构，平时极易发生机械故障；并且由于空冷塔的抽吸力较大，在百叶窗全闭时，依然会有空气在抽吸力的作用下流过管束。对于安装预暖风机的方法，虽然可以较为有效的防止管束冻裂，但是会消耗额外的泵功，经济性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种间接空冷塔密封防冻装置及方法，以解决冬季空冷塔冷却循环水冻结导致的散热管束胀裂的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
6.一种间接空冷塔密封防冻装置，包括防冻帘主体、牵引机构与转动机构：
7.所述防冻帘主体设置在空冷塔的百叶窗框架内，且防冻帘主体一端固定并缠绕在转动机构上，另一端与牵引机构连接；牵引机构另一端通过转向后与转动机构连接，转动机构带动防冻帘主体绕转动机构转动，同时牵引机构牵引防冻帘主体沿百叶窗框架移动实现展开和关闭。
8.作为本发明的进一步改进，所述防冻帘主体为防冻帘面料。
9.作为本发明的进一步改进，所述牵引机构包括滑轮、牵引杆和钢绳；所述滑轮设置
在百叶窗框架内，所述牵引杆设置在所述防冻帘主体端部；所述钢绳一端与所述牵引杆连接，另一端绕过所述滑轮与转动机构连接。
10.作为本发明的进一步改进，所述牵引机构还包括消除辊；所述消除辊沿防冻帘主体横向设置，且消除辊设置在冻帘主体与钢绳的交叉处。
11.作为本发明的进一步改进，所述转动机构包括圆管、转线器、转轮轴承、电机和齿轮；
12.所述防冻帘主体缠绕在所述圆管外部，所述圆管端部设置有转线器，所述钢绳端部绕在转线器上；电机设置在所述圆管内；所述电机一端部设置转轮轴承，另一端部设置有齿轮，齿轮与所述转线器内部啮合。
13.作为本发明的进一步改进，所述圆管两个端部均设置有转线器，两个所述钢绳端部绕在对应的转线器上。
14.作为本发明的进一步改进，所述转动机构还包括弹簧和尾塞，弹簧设置在所述电机外部，弹簧将转轮轴承固定在电机上，弹簧通过尾塞固定。
15.作为本发明的进一步改进，所述转动机构还包括安装码；两个安装码分别设置在圆管两端。
16.一种间接空冷塔密封防冻装置的防冻方法，包括：
17.转动机构带动防冻帘主体绕转动机构转动，同时带动牵引机构牵引防冻帘主体沿百叶窗框架移动实现展开和关闭。
18.进一步，包括以下步骤：
19.在空冷塔散热管束内的冷却水温度降低至警戒值时，根据电厂的实时运行数据与气象数据，控制空冷塔迎风扇段的防冻帘面料展开或关闭；具体为：
20.展开时，电机转动带动齿轮转动，并带动与齿轮啮合的转线器开始转动，缠绕在转线器上的钢绳随转线器转动，施加于与钢绳相连的牵引杆上，牵引杆随之将防冻帘面料从圆管上抽出，此时牵引杆与防冻帘面料一同运动进行展开；
21.关闭时，电机反转，带动转线器与圆管反转，钢绳由于转线器的反转逐渐松弛，防冻帘面料则随着圆管的转动逐渐被收起并卷置于圆管上，牵引杆随防冻帘面料一同下降，并牵动钢绳，使其保持拉紧的状态，直至防冻帘面料被全部卷起。
22.现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.本发明的防冻帘主体设置在空冷塔的百叶窗框架内，且防冻帘主体一端固定并缠绕在转动机构上，另一端与牵引机构连接；牵引机构与防冻帘主体、转动机构连接，并带动转动机构转动使防冻帘主体绕转动机构转动，牵引防冻帘主体沿百叶窗框架移动实现展开和关闭。该结构使得本发明结构简单，功能可靠，可以快速实现对目标百叶窗的封闭，进而减少目标散热管束的散热量，防止冻裂。在突遇大风天气时，可以立即做出反应，首先展开迎风扇段的防冻帘，随后再对百叶窗进行进一步的调整，防止突发的散热管束冻裂。由于本发明中密封防冻帘安装在空冷塔百叶窗之外，并且防冻帘主体的体积较小，不会对百叶窗的开闭产生影响，所以本发明提出的分压防冻措施可以与其它防冻措施联用，从而获得更好的防冻效果。
24.进一步，本发明采用电机与滑轮牵引装置来控制防冻帘的关闭与展开，相较于百叶窗的机械联动结构要更加稳定可靠。
附图说明
25.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：
26.图1是本发明的分解结构示意图。
27.图2是本发明的安装效果示意图。
28.图3是图2的侧视图。
29.其中：1
‑
滑轮，2
‑
牵引杆，3
‑
防冻帘面料，4
‑
消除辊，5
‑
钢绳，6
‑
圆管，7
‑
转线器，8
‑
转轮轴承，9
‑
电机，10
‑
皇冠齿轮，11
‑
安装码，12
‑
尾塞，13
‑
弹簧。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.如图1至图3所示，本发明第一个目的在于提供本发明提出了一种间接空冷塔密封防冻装置，该装置包括防冻帘主体、牵引机构与转动机构。
34.所述防冻帘主体设置在空冷塔的百叶窗框架内，且防冻帘主体一端固定并缠绕在转动机构上，另一端与牵引机构连接；牵引机构另一端通过转向后与转动机构连接，转动机构带动防冻帘主体绕转动机构转动，同时牵引机构牵引防冻帘主体沿百叶窗框架移动实现展开和关闭。
35.具体地，该装置安装在空冷塔百叶窗的外侧，其中，转动机构安装于空冷塔百叶窗的底部，用于储存和展开防冻帘主体；牵引机构安装于百叶窗的顶部，用于在防冻帘主体展开时对其进行牵引；防冻帘主体由柔性材料制成，其在关闭状态下被卷置于转动机构的圆管上，当转动机构中的电机转动时，会带动牵引机构，将防冻帘主体从转动机构中拉出，此时防冻帘主体覆盖于空冷塔百叶窗之上，可以在空冷塔百叶窗关闭时进一步加强百叶窗的密封性，从而达到防止空冷塔管束内冷却水冻结的目的。
36.其中，所述牵引机构包括滑轮1、牵引杆2和钢绳5；所述滑轮1设置在百叶窗框架内，所述牵引杆2设置在所述防冻帘主体端部；所述钢绳5一端与所述牵引杆2连接，另一端
绕过所述滑轮1与转动机构连接。
37.优选地，牵引机构还包括消除辊4；所述消除辊4沿防冻帘主体横向设置，且消除辊4设置在冻帘主体与钢绳5的交叉处。
38.所述转动机构包括圆管6、转线器7、转轮轴承8、电机9和齿轮10；
39.所述防冻帘主体缠绕在所述圆管6外部，所述圆管6端部设置有转线器7，所述钢绳5端部绕在转线器7上；电机9设置在所述圆管6内；所述电机9一端部设置转轮轴承8，另一端部设置有齿轮10，齿轮10与所述转线器7内部啮合。
40.优选地，所述圆管6两个端部均设置有转线器7，两个所述钢绳5端部绕在对应的转线器7上。
41.作为优选实施例，所述转动机构还包括弹簧13和尾塞12，弹簧13设置在所述电机9外部，弹簧13将转轮轴承8固定在电机9上，弹簧13通过尾塞12固定。两个安装码11分别设置在圆管6两端，用于进行固定。
42.本发明第二个目的在于提供一种间接空冷塔密封防冻装置的防冻方法，包括：
43.转动机构带动防冻帘主体绕转动机构转动，同时带动牵引机构牵引防冻帘主体沿百叶窗框架移动实现展开和关闭。
44.基于以上的密封防冻帘，本发明提出了一种基于空冷塔防冻帘的防冻方法，包括以下步骤：
45.(1)在完成空冷塔密封防冻帘的安装后，根据电厂的运行数据，在散热管束内循环水温度低于警戒值、并且关闭百叶窗依然无法提升循环水温度至安全值的时候启动密封防冻帘。此时，根据电厂的实时风向、风速于环境气温数据，逐渐关闭迎风扇段的百叶窗，并视情况调节其余扇段的百叶窗开度，此时如果迎风扇段的冷却水出口温度依然较低，立刻启动迎风扇段的密封防冻帘，提升迎风扇段的密封性；
46.(2)迎风扇段的密封防冻帘启动之后，迎风扇段的空气流量会进一步降低，导致迎风扇段的散热量降低，从而达到提升迎风扇段冷却水出口温度的作用；
47.以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
48.实施例
49.遵从上述技术方案，如图1至图2所示，本发明给出一种间接空冷塔密封防冻装置，在空冷散热器内部循环水温度过低时，根据实时气象数据，展开迎风扇段或所有扇段的密封防冻帘，增强扇段的密封性，减少对应扇段的散热量，进而防止散热管束的冻结。
50.本发明提出的间接空冷塔密封防冻装置，包括防冻帘主体、牵引机构与转动机构：
51.防冻帘主体为防冻帘面料3；
52.牵引机构包括滑轮1、牵引杆2、消除辊4、钢绳5；
53.转动机构包括圆管6、转线器7、转轮轴承8、电机9、皇冠齿轮10、安装码11、尾塞12、弹簧13。
54.首先，转轮轴承8被安装在电机9的左端，而后电机9与转轮轴承8一同伸入圆管6中，另一侧的弹簧13也一同伸入圆管6，此时，弹簧将转轮轴承8固定在电机9上，起到了固定结构，并保持电机9正常转动的作用。电机上的皇冠齿轮10与转线器7相啮合，转线器7上缠绕着一定长度的钢绳5，而钢绳5通过固定在百叶窗顶部外侧的滑轮1与牵引杆2相连接，牵
引杆2则与防冻帘面料3的端部固定在一起，起到牵引防冻帘的作用。消除辊5位于防冻帘的外侧，其作用是防止防冻帘在侧风等条件的影响下无法与百叶窗紧密贴合。尾塞12的作用是固定弹簧的外端，安装码11的作用是将转动机构稳固的安装在百叶窗的底部。以上部件与机构共同组成了间接空冷塔的密封防冻帘。
55.本发明的工作过程如下所示：
56.在空冷塔散热管束内的冷却水温度降低至警戒值时，根据电厂的实时运行数据与气象数据，首先控制展开空冷塔迎风扇段的防冻帘。
57.此时，电机9接到信号开始转动，电机9上的皇冠齿轮10也随之转动，并带动与皇冠齿轮10啮合的转线器7开始转动，缠绕在转线器7上的钢绳5随转线器7的转动，将拉力通过滑轮改变方向，施加于与钢绳相连的牵引杆2上，牵引杆2随之将与之相连的防冻帘面料从圆管6上抽出，此时牵引杆2与防冻帘面料3一同向百叶窗顶端运动，并穿过每隔一段距离设置一个的消除辊4，最终到达百叶窗顶端，如此防冻帘的展开过程就完成了。
58.当需要收起防冻帘时，电机9反转，带动转线器7与圆管6反转，此时钢绳5由于转线器7的反转逐渐松弛，防冻帘面料3则随着圆管6的转动逐渐被收起并卷置于圆管6上，牵引杆2随防冻帘面料3一同下降，并牵动钢绳5，使其保持拉紧的状态，当防冻帘面料3被全部卷起，密封防冻帘的关闭过程就完成了。
59.当防冻帘完全展开后，其会在消除辊4以及空冷塔的抽吸力或环境风的作用下紧贴在百叶窗上，进而极大的提升百叶窗的密封性，在外界温度过低、外界风速过高或百叶窗出现机械故障时可以有效降低对应扇段的空气流量，进而减少对应扇段的散热量，提升扇段的出口水温度，起到防止对应扇段冷却水冻结的作用。
60.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
61.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。