[发明专利]多层冷却扇区的间接空冷塔及其防冻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间接空冷塔及其防冻方法，主要用于火电厂汽轮机凝汽器（主机）冷却水或辅机冷却水的降温，也可用于化工和钢铁等行业的循环冷却水的冷却。

背景技术

与传统的水冷却塔相比，以空气作冷却介质的空冷塔节水效果显著。用于火电厂主机或辅机冷却水降温的空气冷却塔称为间接空冷塔，是电厂冷却系统中主要部分，它的工作方式是：冷却水进入凝汽器（被冷却设备）后，与汽轮机排出的乏汽进行热交换，温度升高变为高温冷却水带走冷凝过程中的热量，然后进入间接空冷塔（冷却设备），在塔内冷却三角（换热设备）内与冷空气进行热交换，再由空气把热量从间接空冷塔排出，使冷却水的温度降低变成低温冷却水，再进入凝汽器（被冷却设备）形成冷却水的循环。

间接空冷塔由塔体、主进水管道、主回水管道和数量若干的冷却扇区组成，每个冷却扇区包括冷却三角、百叶窗、进水支管和回水支管、进水环管和回水环管、阀门等。冷却三角通常垂直布置在塔体下部，如果冬季寒冷季节需要防冻，还会在每个冷却三角进风口处布置百叶窗，对冷空气经过冷却三角的流量进行调节和控制。间接空冷塔的水流分配和水温控制是以冷却扇区为单位进行的，每个扇区配置一对冷却水进回水支管和对应阀门，在运行过程中，关闭和开启进水支管和回水支管上的阀门，可切断和接通冷却水在该扇区冷却三角内的流动，实现控制扇区投入和切除运行的目的；增加或减少百叶窗的开度，控制通过冷却三角的冷空气流量，满足对冷却水回水温度控制和冬季防冻控制的要求。在设计上，冷却扇区的数量往往与塔的大小相一致，塔越大冷却扇区数量越多。但是，这种扇区布置，不论数量多少，从高度方向看都是单层的。

近几年，随着发电机组参数提高和容量增大，间接空冷塔的外形尺寸也不断增大。在塔体直径和高度增加、冷却三角的数量增多的同时，冷却三角的高度也在增加，目前冷却三角的高度已达到了极限尺寸，这不仅使设备的生产制造和安装难度增大，而且也使间接空冷塔内冷却水的阻力增大，使业主冷却水循环泵的扬程和功耗增大，导致发电企业的运行成本上升。

在冬季寒冷地区，当环境温度低于零度时，间接空冷塔冷却水的防冻措施，主要是减小百叶窗的开度从而减少通过冷却三角的空气量。在实际操作中，由于冷却三角的数量多、高度高，冷却水温度不均匀性大，局部的水温过于偏低，使防冻工作出现困难。特别是发电机组容量增大后，间接空冷塔防冻问题更难以解决。

发明内容

本发明的目的在于克服上述间接空冷塔运行成本高、冬季防冻困难的不足，提供一种运行成本更低、冬季防冻容易的间接空冷塔及其防冻方法。

本发明的目的是这样实现的：一种多层冷却扇区的间接空冷塔，由第一冷却扇区、主进水管道、主回水管道、塔体组成，第一冷却扇区包括第一冷却三角、第一百叶窗、第一进水支管、第一回水支管、第一进水环管、第一回水环管、第一进水阀门、第一回水阀门，第一冷却三角垂直布置在塔体下部外侧，其特征在于，在塔体高度方向上，并联增设第二冷却扇区，使第二冷却扇区位于第一冷却扇区之上形成两层冷却扇区，第二冷却扇区包括第二冷却三角、第二百叶窗、第二进水支管、第二回水支管、第二进水环管、第二回水环管、第二进水阀门、第二回水阀门，第二冷却三角的进水口和回水口分别与第二进水环管和第二回水环管相连，第二进水环管和第二回水环管分别通过第二进水支管和第二回水支管与主进水管道和主回水管道相连，在第二进水支管和第二回水支管上分别设置第二进水阀门和第二回水阀门用以控制第二冷却扇区的投运和切除，或者，在塔体高度方向上，并联增设第二冷却扇区和第三冷却扇区，使第三冷却扇区位于第一冷却扇区之上、第二冷却扇区位于第三冷却扇区之上共形成三层冷却扇区，第二冷却扇区包括第二冷却三角、第二百叶窗、第二进水支管、第二回水支管、第二进水环管、第二回水环管、第二进水阀门、第二回水阀门，第三冷却扇区包括第三冷却三角、第三百叶窗，第三进水支管、第三回水支管、第三进水环管、第三回水环管、第三进水阀门、第三回水阀门，第二冷却三角的进水口和回水口与第二进水环管和第二回水环管相连，第二进水环管和第二回水环管分别通过第二进水支管和第二回水支管与主进水管道和主回水管道相连，第二进水支管和第二回水支管分别设置第二进水阀门和第二回水阀门用以控制第二扇区的投运和切除，第三冷却三角的进水口和回水口分别与第三进水环管和第三回水环管相连，第三进水环管和第三回水环管分别通过第三进水支管和第三回水支管与主进水管道和主回水管道相连，第三进水支管和第三回水支管上也分别设置第三进水阀门和第三回水阀门用以控制第三冷却扇区的投运和切除。