自然通风冷却塔自动化冰装置及其化冰方法

摘要

一种自然通风冷却塔自动化冰装置，在循环水上塔管道上连接管道泵，管道泵连接化冰母管，化冰母管沿冷却塔铺设；所述的化冰母管上设置至少一根立管，每根立管的前端设置化冰管，化冰管沿冷却塔进风口上缘安装，化冰管上设置喷头；且在所述的循环水上塔管道与管道泵之间设置进水电动阀门，在每根立管上设置化冰管电动阀门，所述的进水电动阀门、管道泵和化冰管电动阀门均与PLC控制器相连接，所述PLC控制器的输入端连接电子温度计。本发明具有以下优点：1在投资较少，运行费较少的情况下，防止了寒冷地区冷却塔的结冰，保证了机组的安全运行。2全自动控制化冰装置的运行与停止，提高了电厂的自动化水平。

权利要求

1.一种利用自然通风冷却塔自动化冰装置而实施的自然通风冷却塔自动化冰方法，其中该装置具体为：在循环水上塔管道(1)上连接管道泵(2)，管道泵(2)连接化冰母管(3)，化冰母管(3)沿冷却塔铺设；所述的化冰母管(3)上设置至少一根立管(4)，每根立管(4)的前端设置化冰管(5)，化冰管(5)沿冷却塔进风口上缘安装，化冰管(5)上设置喷头(6)；

且在所述的循环水上塔管道(1)与管道泵(2)之间设置进水电动阀门(7)，在每根立管(4)上设置化冰管电动阀门(8)，所述的进水电动阀门(7)、管道泵(2)和化冰管电动阀门(8)均与PLC控制器(9)相连接，所述PLC控制器(9)的输入端连接电子温度计(10)，其特征在于，该方法包括以下步骤：①电子温度计(10)实施采集环境温度，并将采集到的环境温度发送至PLC控制器(9)中；

②PLC控制器(9)将采集到的环境温度值与设定值进行比较，若环境温度值高于设定值时，PLC控制器(9)不动作；若环境温度值低于设定值时，PLC控制器(9)发出控制指令至进水电动阀门(7)、管道泵(2)和化冰管电动阀门(8)；

③所述的进水电动阀门(7)根据控制指令打开，管道泵(2)启动，位于每根立管(4)上的化冰管电动阀门(8)按顺序相继开启，循环水通过喷头(6)射出，化掉已经结成的小型冰挂。

2.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔自动化冰方法，其特征在于：在步骤③中，所述的化冰管电动阀门(8)按顺序相继开启是指：第一个化冰管电动阀门(8)开启后，延迟

5-10分钟后关闭，接着第二个化冰管电动阀门(8)开启后延迟，直至最后一个化冰管电动阀门(8)关闭。

3.根据权利要求1或2所述的自然通风冷却塔自动化冰方法，其特征在于：它还包括步骤④，当化冰结束后，连接在化冰母管(3)上的旁路阀门(12)开启，将立管(4)中的水排入冷却塔水池。

说明书

自然通风冷却塔自动化冰装置及其化冰方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带有自动化冰的装置，是一种用于火力发电厂冷却塔防冻的装置。

背景技术

[0002] 火力发电厂冷却塔结冰是一个较难解决的课题，其与气象条件、运行方式、防冻设施等各个方面都有关系，从多年电厂设计、运行的经验表明，单一的防冻措施均不起到较好的效果，目前应用的技术有如下几个方面：

[0003] 内外围配水：配水系统设计时，考虑实现内外围配水，冬季时加大外围淋水密度，停运内围配水，增加塔的进风阻力，提高塔内温度，起到部分防结冰的作用。该方式为基础防冰措施之一，不能完全防止结冰。

[0004] 防冻管道：沿冷却塔进风口上缘，在风筒内壁(或外壁)设环形管道，在管道上每隔一定距离开扁孔，冬季可在进风口处形成水幕，起到减小进塔空气量，起到部分防结冰的作用。该方式形成的水幕在防冰效果上不甚明显，且投资较大。

[0005] 旁路管：在从循环水母管上接出旁路管直接进入冷却塔水池，使热水不经过淋水装置，当循环水温度升高到15℃后再将全部循环水切换到竖井或防冻管上。该方式为基础防冰措施之一，频繁切换大阀门，给运行带来安全隐患。

[0006] 挡风板：寒冷季节在整个进风口周圈悬挂挡风板，随着气温、水温和风向变化，调整挡风板的层数、悬挂方位和范围。该方式，投资高，完全人工操作，工作量巨大。

[0007] 目前大型冷却塔在严寒地区采用内外围配水、旁路管、挡风板来防冰，寒冷地区采用内外围配水、旁路管来防冰。实践表明前者投资巨大，操作复杂；后者防冰效果差，严重者带来了巨型冰块坠落堵住冷却塔排水口引起停机的后果。

发明内容

[0008] 为解决冷却塔的防冰问题，本发明提出了一种带有自动化冰装置的全新防冻系统，配合内外围配水及旁路管，可以有效地解决冷却塔的结冰问题，以保证电厂的安全运行。

[0009] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0010] 一种自然通风冷却塔自动化冰装置，在循环水上塔管道上连接管道泵，管道泵连接化冰母管，化冰母管沿冷却塔铺设；所述的化冰母管上设置至少一根立管，每根立管的前端设置化冰管，化冰管沿冷却塔进风口上缘安装，化冰管上设置喷头；且在所述的循环水上塔管道与管道泵之间设置进水电动阀门，在每根立管上设置化冰管电动阀门，所述的进水电动阀门、管道泵和化冰管电动阀门均与PLC控制器相连接，所述PLC控制器的输入端连接电子温度计。

[0011] 所述的化冰管为弧形化冰管。

[0012] 弧形化冰管上连接有至少一个短管，短管的末端为喷头。

[0013] 所述的喷头为鸭嘴形喷头。

[0014] 所述的化冰母管上连接有旁路阀门，旁路阀门与冷却塔水池相通。

[0015] 在所述的管道泵与化冰母管之间还设有第二进水电动阀门。

[0016] 一种利用上述化冰装置而实施的自然通风冷却塔自动化冰方法，它包括以下步骤：

[0017] ①电子温度计实施采集环境温度，并将采用到的环境温度发送至PLC控制器中；

[0018] ②PLC控制器将采集到的环境温度值与设定值进行比较，若环境温度值高于设定值时，PLC控制器不动作；若环境温度值低于设定值时，PLC控制器发出控制指令至进水电动阀门、管道泵和化冰管电动阀门；

[0019] ③所述的进水电动阀门根据控制指令打开，管道泵启动，位于每根立管上的化冰管电动阀门按顺序相继开启，循环水通过喷头射出，化掉已经结成的小型冰挂。

[0020] 在步骤③中，所述的化冰管电动阀门按顺序相继开启是指：第一个化冰管电动阀门开启后，延迟5-10分钟后关闭，接着第二个化冰管电动阀门开启后延迟，直至最后一个化冰管电动阀门关闭。

[0021] 它还包括步骤④，当化冰结束后，连接在化冰母管上的旁路阀门开启，将立管中的水排入冷却塔水池。

[0022] 采用上述技术方案的本发明，具有以下优点：

[0023] 1在投资较少，运行费较少的情况下，防止了寒冷地区冷却塔的结冰，保证了机组的安全运行。

[0024] 2全自动控制化冰装置的运行与停止，提高了电厂的自动化水平。

[0025] 3通过PLC控制顺序开启化冰管，可大大减少用于防冰化冰的水量，减少了化冰母管、化冰管的投资。

[0026] 4通过PLC控制顺序开启化冰管，可大大减少用于防冰化冰的水量，减小了管道泵的容量，节约了运行费用。

附图说明

[0027] 图1为本发明的整体结构图；

[0028] 图2为本发明中的控制系统图；

[0029] 图3为本发明的控制流程图。

具体实施方式

[0030] 如图1、图2所示，在循环水上塔管道1上连接管道泵2，管道泵2连接化冰母管3，化冰母管3沿冷却塔周围敷设，化冰母管3上设置多根立管4，每根立管4的前端设置化冰管5，化冰管5沿冷却塔进风口上缘安装，化冰管5上可以直接设置喷头6，也可以在化冰管5上连接有至少一个短管11，短管11的末端设置喷头6，喷头6以鸭嘴形喷头为最佳实施方式，鸭嘴形喷头为本领域普通技术人员所熟知的技术。

[0031] 需要说明的是，上述的化冰管5以弧形化冰管为最佳实施方式；相邻的立管4间距50m左右，相邻的短管11间距0.5m，且设置的立管4和短管11的数量均可根据实际的需要而设定，即可以为五个、六个或甚至更多个。

[0032] 并且，本发明在循环水上塔管道1与管道泵2之间设置进水电动阀门7，在管道泵2与化冰母管3之间还设有第二进水电动阀门13。且在每根立管4上设置化冰管电动阀门
8，其中，进水电动阀门7、第二进水电动阀门13、管道泵2和化冰管电动阀门8均与PLC控制器9相连接，PLC控制器9的输入端连接电子温度计10。

[0033] 同时，本发明在化冰母管3上连接有旁路阀门12，旁路阀门12与冷却塔水池相通。这样，当本发明停运后，可自动开启旁路阀门12，并将立管4中的水自动排入冷却塔水池。

[0034] 本发明的工作原理是：

[0035] 从冷却塔循环水上塔管道1上引出管道，经过管道泵2升压，升压后的循环水通过化冰母管3输送到立管4中，且最终循环水通过喷头6射出，化掉已经结成的小型冰挂。通过程序控制，冷却塔周围的化冰管可顺序射出水流，减小了化冰水量，节省了下部化冰母管道的口径和上部化冰管的口径，也减小了压力需求，投资较省。

[0036] 如图3所示，一种利用上述化冰装置而实施的自然通风冷却塔自动化冰方法，它包括以下步骤：

[0037] ①电子温度计10实施采集环境温度，并将采用到的环境温度发送至PLC控制器9中；

[0038] ②PLC控制器9将采集到的环境温度值与设定值进行比较，若环境温度值高于设定值时，PLC控制器9不动作；若环境温度值低于设定值时，PLC控制器9发出控制指令至进水电动阀门7、管道泵2和化冰管电动阀门8；

[0039] ③所述的进水电动阀门7根据控制指令打开，管道泵2启动，位于每根立管4上的化冰管电动阀门8按顺序相继开启，循环水通过喷头6射出，化掉已经结成的小型冰挂，达到防止冷却塔结冰的目的。另外，若化冰母管3上连接有旁路阀门12，则在本发明停运后自动开启旁路阀门12，将立管4中的水自动排入冷却塔水池。

[0040] 需要说明的是，在步骤③中，化冰管电动阀门8按顺序相继开启是指：第一个化冰管电动阀门8开启后，延迟5-10分钟后关闭，接着第二个化冰管电动阀门8开启后延迟，直至最后一个化冰管电动阀门8关闭。上述的延迟时间可根据当地的气候及结冰的程度而定，可以为5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟中的任意一种。