一種冷卻塔簾式防凍及進風自動調節節能裝置
項目背景及必要性
1.1、項目背景
雙曲線自然通風逆流濕式冷卻塔廣泛應用于電站凝汽器循環水的冷卻，其出塔水溫直接影響凝汽器真空，從而影響冷端系統的經濟性。北方地區冬季天氣寒冷，塔內易結冰形成大量冰柱，影響水塔自然通風換熱，造成機組真空度下降，冰柱經常墜壞填料，影響循環水撒熱效果，汽耗、煤耗增加。每天需要人工除冰，勞動量大，安全性差。因此采取一種可靠有效的水塔循環水溫度調節及防凍技術，來保持機組的設計真空度、避免水塔填料損壞和循環水水溫保持在經濟運行參數下恒定，是非常必要的。
1.2、冷卻塔工作原理（自然通風逆流濕式冷卻塔）
水從上通過填料后往下淋，風（冷空氣）由下往上流，對流熱交換達到冷卻循環水的目的。
1.3、冰凍對冷卻塔的影響
北方寒冷地區冬季，不采取防寒措施下，塔下嚴重結冰，形成巨型冰柱。如下圖所示，造成墜壞填料、堵塞通風嚴重影響機組的經濟運行。
普遍采用的防寒防凍技術
目前，冷卻塔普遍采用的防寒技術為以下幾種：
2.1、掛式擋風板
擋風板掛上后冬季不再拆下，直至春天天氣回暖。循環水溫度在白天氣溫升高（冬季晝夜溫差時會達到25℃以上）或氣溫周期性回暖以及升高時會急劇上升。循環水溫度升高帶來凝汽器真空不足，機組真空不能保持設計值，汽輪機效率大幅度降低，煤耗增加嚴重。此種方式不適應天氣變化、晝夜溫差以及機組調峰。同時掛式擋風板還有以下缺點：
?掛式擋風板需每年拆、裝多次，費工、費時；
?掛式擋風板的拆、裝是由人工站在作業車上操作，因操作季節寒冷，況且為水塔運行中風大，漂移水滴嚴重，經常因操作不慎發生人身事故，極不安全；
?掛式擋風板使用時，因安裝不規則、空隙大，防凍效果差；
?掛式擋風板綜合造價高、損耗大，需建設倉庫、購置高空作業車、運輸車輛。
2.2、白俄羅斯國家--適量活動門（空氣動力渦流調節裝置）
原蘇聯在研究氣象過程中發明的一項技術，經過復雜的空氣動力學設計，形成“人造龍卷風”。
技術效果：
?水塔的冷卻效率提高5%~30%；
?出塔水溫多降低1℃~1.6℃；
?相應降低發電煤耗1~1.6克/Kwh。
局限性：
?主要強化夏季冷卻效果，增加發電機組郎肯循環效率；
?價格昂貴（鋁合金材質，500萬以上）
?門板活動角度有限
2.3、熱水簾防凍技術
在華潤錦州電廠有試驗案例，沿著塔沿內側，加裝環形水管，間隔一定距離打孔，將未經冷卻的循環水直接引至管內，試圖讓水沿孔流出形成熱水簾。
存在問題：
?不能形成預想的熱水簾，而是熱水流；
?防凍效果差；
?局部區域水流濺到塔柱上，加重結冰。
冷卻塔簾式防凍及進風自動調節節能裝置
3.1、產品概述
系統采用型鋼在冷卻塔外圍進風口搭建一圈門框是的鋼結構，每個門框上都安裝可以電動控制的堆積式快速卷簾門，可以實現就地控制或者遠程控制。同時在循環水凝汽器入水口安裝溫度傳感器，在冷卻塔周邊的多方位安裝測量風速和溫度的傳感器，通過對風速風向的測量，通過卷簾門及時調節進風面積。通過對塔內溫度的監測，實現對卷簾門的反饋控制，快速對循環水的水溫變化做出響應。當水溫降低時，適當關小卷簾門，當水溫升高時，適當開大卷簾門。這樣不僅能夠起到防止結冰的目的，同時還可控制循環水的溫度，達到的運行狀況。系統電氣原理圖如下所示：
3.2、系統特點
?提高汽輪機效率，產生節能效益；
?采用高強度PVC織布或不銹鋼材質，整體使用壽命最長可達20年；
?自動化智能控制卷簾，省時省力，快捷方便。
?適應天氣變化和發電符合調整；
?解決其他防寒防凍措施不能解決的問題，可以雙向快速調節進風，保持循環水溫度在設計范圍；
?夏季不用拆卸，不影響通風；
?取代傳統人工懸掛防凍板措施，節省人力，提高安全性。
3.3、系統構成
系 統 構 成 | 鋼結構主體 | 1套/臺 |
彩鋼瓦防護裝置 | 1套/臺 | |
堆積式快速卷簾門單元 | 30~60套/臺 | |
控制系統 | 1套/臺 |
3.3.1、鋼結構主體
?鋼結構主體全部使用H鋼，分為立柱、橫梁、連接梁。立柱和橫梁分段施工，以每個門框為單位，依次進行施工。
?立柱通過預埋螺栓安裝起來，兩兩之間通過H鋼焊接起來。
?立柱高度高出冷卻塔底部1米左右，留出安裝卷簾門包廂的空間。
?橫梁和立柱焊接起來，要求橫梁有一定的傾斜度（3度），靠近冷卻塔側的稍高。
?橫梁安裝好后，通過連接梁把橫梁兩兩焊接。
?依次焊接連起來之后，鋼結構形成一個整體，在保證不損傷冷卻塔的前提下，保證鋼結構的強度。
3.3.2、彩鋼瓦防護裝置
?和鋼結構一樣，彩鋼瓦也進行分段安裝，每一段彩鋼瓦都用鉚釘或者其他方式安裝在門型鋼結構上；內高外低的形式保證其無積水。
?彩鋼瓦上側密封，側邊的彩鋼瓦起到在不影響通風面積的前提下防護卷簾門包廂。
?彩鋼瓦之間的接縫處使用泡沫膠處理，使彩鋼瓦整體密封良好。
3.3.3、堆積式快速卷簾門單元
?在每個門型框中安裝卷簾門，依次安裝。利用立柱（H鋼）作為卷簾門的軌道（根據需要修改H鋼作為軌道）。
?并且固定好卷簾門的控制開關，為接入整個系統做好準備工作。
3.3.4、控制系統
?根據需要在合適的位置安裝各類傳感器（包括水溫傳感器、測量風速的傳感器）。
?把所有卷簾門分為若干區域，并且把所有要控制的線路接入控制單元。
?控制系統預留有就地控制和遠程控制。（遠程控制使用PLC或者DCS控制系統）
?根據需要和監測數據，實時調節卷簾門的狀態。
3.4、現場圖例
3.4.1、鋼架施工
3.4.2、隨動堆積簾安裝
3.4.3、運行效果圖
