一种燃煤发电湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略

本发明属于燃煤机组节能降耗，具体涉及一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略。

背景技术：

1、北方低温地区湿冷机组在冬季普遍面临防冻难题，特别是那些同时承担冬季供热且低压缸零出力运行的机组。目前，主要的防冻措施包括安装挡风帘、挡风板或增设防冻管，然而，在东北等严寒地带，这些方法仍难以彻底解决湿冷机组的防冻问题。此外，由于这些防冻手段既没有效减少循环水量，又没有减少循环水泵的扬程，致使冬季循环水泵的能耗居高不下。单独使用防冻管因淋水量不足，难以充分加热冷空气，导致冬季自然通风冷却塔的进风口结冰情况依然严峻。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述传统防冻技术的缺点，提供一种新的燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略，以解决现有技术中自然通风冷却塔结冰现象严重，冬季循环水泵的能耗过高的问题。

2、实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略，包含冷却水进水管道，进水管道出水端分别有总阀门与循环水泵，循环水泵后端管道分为两个支路，分别为下层填料支路和上层填料支路；

4、所述下层填料支路上设置有第一阀门，下层填料支路的终端连接有下层管式配水系统；上层填料支路上设置有第二阀门，上层填料支路的终端连接有上层管式配水系统

5、所述自然通风冷却塔中设置有上下两层填料区域，围绕上下两层填料区域设置有无填料区域。

6、本发明的进一步改进在于：

7、优选的，所述冷却水进水管道出水端设置有总阀门。

8、优选的，所述循环水泵连接有循环水泵变频器。

9、优选的，所述上下两层无填料区域为边部不规则的圆环形。

10、优选的，所述上下两层无填料区域可视环境温度确定是否填充填料。

11、一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略包括以下四种模式：

12、模式一：当环境温度低于-25℃或者机组低压缸零出力运行时，关闭第二阀门，循环水只通过下层填料支路，来到下层管式配水系统进行喷淋，循环水只通过下层填料区域进行冷却，无填料区域内不填充填料。

13、模式二：当环境温度低于-10℃且机组供热时，在开启第一阀门，在填料形成温度较高水膜后开启第二阀门，部分循环水通过上层填料支路，来到上层管式配水系统进行喷淋，离开上层填料区域后，部分循环冷却水首先与下层管式配水系统接触，进行换热后，滴入下层填料区域，融入已经形成的水膜。随着环境温度的变化，调节阀门开度，实现上层循环冷却水的升温与下层循环冷却水的降温，调控自然通风冷却塔的换热量，防止填料区的冻结现象，无填料区域内不填充填料。

14、模式三：环境温度高于15℃时，关闭第一阀门，循环水只通过上层填料支路，来到上层管式配水系统进行喷淋，循环水依次通过上层填料区域与下层填料区域进行冷却，无填料区域不填充填料。

15、模式四：环境温度高于30℃时，关闭第一阀门，循环水只通过上层填料支路，来到上层管式配水系统进行喷淋，循环水依次通过上层填料区域与下层填料区域进行冷却，无填料区域填充填料。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优化效果：

17、本发明公开了一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略。该方法在冷却系统中的自然通风冷却塔的结构进行改进，将填料层划分为上下两层填料层，使得湿冷机组的冷却系统具有多种模式的选择，提高调控冷却系统换热量的灵活性。该发明主要是对自然通风冷却塔及其连接管路进行改进，调控冷却塔换热量时，既可以通过改变循环水流量进行调控，也可以通过调整循环冷却水在上下两层填料区域的配比进行调控。在冬季低温有防冻风险时，可以提高循环水在下层填料区域的配比，减少换热量，同时降低循环水泵的扬程，降低水泵能耗。在夏季高温时，可以在无填料区增加填料，提高换热量，同时，提高循环水在上层填料区域的配比，直到全部分配于上层填料区，满足机组的冷却需求。采用该方法后，不仅可以解决防冻的问题，还能在春秋两季环境温度中等偏上时有更灵活的换热量调控方式，提高机组的经济性，在夏季高温的环境下，由于填料区体积的扩大，整体冷却系统也有更高的冷却能力，提高了整体的冷却效果，能有效缓解夏季背压较高的问题。本发明对原有机组的改造主要集中于冷却塔及其相关管路，改造难度较小，容易实现。

18、进一步的，循环水泵前设置阀门，方便水泵的启停操作。

19、进一步的，循环水泵连接有循环水泵变频器，可控制循环水泵流量的变化。

20、进一步的，填料区域周围被无填料区域所环绕，在无填料区域的影响下，自然通风冷却塔内部呈现出一个环形结构。冷却塔外围沿圆周方向移除填料后，保留的配水系统，能产生出一个大面积的水幕。也具有加热进入内部区域的冷空气的作用，降低自然通风冷却塔在冬季结冰的风险。

21、本发明还公开了一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻控制策略，该策略通过对环境温度与机组运行方式的分析，确定不同工况下冷却机组的运行模式，提高机组经济性，解决冷却塔的防冻问题。

1.一种燃煤发电湿冷机组冷却塔冬季防冻方法与控制策略，其特征在于，包含冷却水进水管道(1)，所述冷却水进水管道的出水端设有循环水泵(3)，循环水泵(3)的出水端分为两个支路，分别为下层填料支路(5)和上层填料支路(6)；

2.根据权利要求1所描述的一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法，其特征在于冷却水进水管道(1)的后端设有总阀门(2)。

3.根据权利要求1所描述的一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法，其特征在于循环水泵(3)连接有循环水泵变频器(4)。

4.根据权利要求1所描述的一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法，其特征在于，所述无填料区域(9)(12)为边部不规则的圆环形。

5.根据权利要求1描述的一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法，其特征在于，所述无填料区域(9)(12)内可以填充填料。

6.一种燃煤湿冷机组冷却塔冬季防冻方法，其特征在于，包括以下四种模式：