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自然通風冷卻塔冬季結冰原因及其處理對策

發布者:冷卻塔廠家AG视讯冷卻塔  發布日期:2017-03-09

一、自然通風冷卻塔傳熱原理
       自然通風逆流式冷卻塔在我國閉式循環火電廠使用多,這種塔型的通風筒常采用雙曲線,用鋼筋混凝土澆製,其循環水回水(熱水)由管道通過豎井送入熱水分配係統。這種配水係統在平麵上呈網狀布置,係槽式布水,然後通過噴濺裝置,將水灑到填料上;經填料後成雨狀落入蓄水池,冷卻後的水由循環水泵抽走重新使用。塔筒底部為進風口,用人字柱或交叉柱支承。空氣從進風口進入塔體,穿過填料下的雨區,和熱水流動成相反方向流過填料(故稱逆流式),通過收水器回收空氣中的水滴後,再從塔筒出口排出。
       冷卻塔外冷空氣進入冷卻塔後,吸收由熱水蒸發和接觸散失的熱量,溫度增加,濕度變大,密度變小。因此,收水器以上的空氣經常是飽和或接近飽和狀態。塔外空氣溫度低、濕度小、密度大。由於塔內、外空氣密度有差異,在進風口內外產生壓差,致使塔外空氣源源不斷地流進塔內而無需通風機械提供動力,故稱為自然通風。

二、冷卻塔的配水和噴濺裝置

1.冷卻塔的配水 
       循環水回水(熱水)由管道送入冷卻塔,經四個豎井至槽式配水係統(由主水槽、分水槽和配水槽組成的三級柵欄狀配水結構),將水分布到整個塔的斷麵上,再由噴濺裝置將熱水轉變成小水滴,盡量均勻地灑在填料上,以提高冷卻效果。整個過程包括:將熱水升到配水高程,分配到整個填料斷麵,通過噴頭灑到填料上。水槽的布置原則是配水均勻,水頭損失小,對氣流的阻力小,便於維修。為了配水均勻,槽內水麵應保持基本水平。

2.噴濺裝置 
       噴濺裝置基本上可以分成兩類,一類是靠衝擊力將成股的水扯成水滴;另一類是旋轉型的,靠離心力將水流扯開,灑向四周。前者要求水壓較低,多用於槽式配水;後者要求水壓較高,多用於管式配水。

3.冷卻塔的結冰情況 
       我廠冷卻塔冬季運行時,當氣溫較低時,塔的某些部位會出現結冰現象,影響正常運行。

4.結冰部位及其原因 
      (1)塔的進風口處。自然通風逆流式冷卻塔,一般容易在塔的筒內壁下緣或者在擋水簷結冰,嚴重者連人字柱一起將進風口的大部份封堵,我廠冷卻塔在上述部位也存在結冰,但不太嚴重。 
       水結成冰必須具備一些條件,即水溫降到冰點以下,要求水的含熱量小,有充分的冷空氣來冷卻這些水。冰點又與水的流動有關,靜止的水冰點高,流動的水冰點低。  
       塔的上述部位容易結冰是因為滿足了這些結冰的條件:塔的內壁下緣處經常淋不到熱水,隻是從填料中濺出的水沿塔筒內壁流到這些部位,熱水量不大;外部的冷空氣以較高的流速從進風口上緣進入塔內,提供充分的低溫空氣;水的流速低、冰點高。 
      (2)填料及支承梁柱上。一般情況下當機組負荷減小,循環水溫或水量降低及氣溫突然下降時,如不及時采取相應措施,就可能在填料下端部位及支承梁上結冰。結冰會將支承梁柱壓壞或使填料塌落。我廠兩台機組在冬季氣溫零度以下運行時,即使機組滿負荷運行,上述部位結冰也還比較嚴重,有時還會將淋水填料拉掉下來。
      (3)塔頂上。在自然通風冷卻塔的塔筒頂部剛性環內外,由於出塔濕熱空氣的水蒸汽凝結在其上麵結成冰。有的結成大的冰塊,加重塔頂負荷,甚至會落下砸傷下麵行人。

5.結冰的危害性 
      (1)影響塔的冷卻效果。塔的進風口結成冰簾以後,進風麵積減小,造成進風量減小,因而影響塔的冷卻效果。填料處結冰以後,影響填料的效率,因而也影響了塔的冷卻效果。 
      (2)增加結構的荷重。結冰以後,增加了冰的荷重,如果設計中未考慮此荷重或考慮不充分,就會造成結構物破壞。填料部分結冰後,會造成填料塌落,這種事例也不少。 
      (3)降低結構使用壽命。混凝土的多次凍融會減少使用壽命,尤其在有裂縫的部位,更易造成混凝土的破壞。

6.冷卻塔防結冰措施
       在通常運行期間,冷卻塔內部的全部循環水都分布在填料上,然後在某些運行工況下,需要將部分或全部熱水經旁路直接送到集水池內,以提高池水溫度。  
       在進風口上簷的塔筒內壁,加設一圈防凍管直接從進水管上引水,並加裝一隻引水閥起調節水量作用,大設計防凍水量約為進塔總循環水量的20~40%。防凍管上開孔,向下噴水,形成一道熱水幕,可防止塔在進風口處結冰。同時由於大量熱水不經過填料冷卻直接進入蓄水池,提高了蓄水池的水溫,也可防止水池結冰。這種方法行之有效,但塔筒內壁安裝空間較小,且費用較大費時費工,是否采用需在上述措施實施後再定。

       文章整理:冷卻塔廠家  https://www.leningradfilm.com/case-2-1.html


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