[发明专利]一种湿式冷却塔塔内性能参数监测系统及其方法

说明书

本发明公开了一种湿式冷却塔塔内性能参数监测系统及其方法。其中，塔内性能参数包括除水器上方气温、除水器上方风速、填料上方水温、填料下方水温、水池表面水温和循环水进出塔水温；该系统包括数据采集设备，其用于采集各个测点处的相应塔内性能参数；其中，除水器上方气温、除水器上方风速、填料上方水温和填料下方水温的测点分别按不同标高共布置至少两层，每层沿十字半径布置，各层的测点数量利用等面环原理来确定；水池表面水温的测点按照等面环原理布置在集水池表面；循环水进塔水温的测点的数量至少为两个，且对称均匀布置于配水竖井内，循环水出塔水温的测点的数量至少为两个，且均匀对称布置于集水池出口处。

技术领域

本发明属于能源动力工程领域，尤其涉及一种湿式冷却塔塔内性能参数监测系统及其方法。

背景技术

湿式冷却塔作为冷端系统的主要设备之一，冷却塔性能的好坏在很大程度上影响发电厂的经济性和稳定性。冷却塔的低效率将会使循环水的温度升高，而循环水温的升高将使凝汽器的真空降低，汽轮机组的工作效率下降，从而导致设备的出力降低，使发电的煤耗量增加，影响了机组的热效率。

湿式冷却塔体积大，塔内空气动力场和温度场较为复杂，塔内不同位置处气水比分布不均，不同位置处的温度、风速分布也不均匀。因此，单独某个位置处的温度(或速度)并不能代表全塔的温度(或速度)。比如：在侧风环境下，外界侧风导致冷却塔的周向进风不均，因此塔内不同半径处的通风更加不均，使得塔内流场更加复杂，即不同位置处的传热传质性能有较大差异，导致冷却塔的总体传热传质性能恶化。

因此，亟需一种监测系统来准确监测并获取塔内不同位置处的性能参数(如风速、温度等)，以此准确计算湿式冷却塔的传热传质性能，对实时跟踪冷端系统的性能，进而监控整个机组的循环热效率具有重大意义，为下一步湿式冷却塔的节能改造和优化设计奠定理论基础，提供方向指导。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种湿式冷却塔塔内性能参数监测系统，其基于等面环的原理，在不同标高处布置测点，可分别测算湿式冷却塔配水区、填料区和雨区的热力性能和阻力性能参数，从而可准确评价整塔的传热传质特性。

本发明的等面环原理为：将测试区域划分为沿径向分布的数个同心圆环区域，各圆环区域面积相等，具体划分圆环区域数量视现场情况而定。

本发明的第一目的提供的一种湿式冷却塔塔内性能参数监测系统，所述塔内性能参数包括除水器上方气温、除水器上方风速、填料上方水温、填料下方水温、水池表面水温和循环水进出塔水温；该系统包括数据采集设备，其用于采集各个测点处的相应塔内性能参数；

其中，除水器上方气温、除水器上方风速、填料上方水温和填料下方水温的测点分别按不同标高共布置至少两层，每层沿十字半径布置，各层的测点数量利用等面环原理来确定；水池表面水温的测点按照等面环原理布置在集水池表面；循环水进塔水温的测点的数量至少为两个，且对称均匀布置于配水竖井内，循环水出塔水温的测点的数量至少为两个，且均匀对称布置于集水池出口处。

进一步的，除水器上方气温和除水器上方风速的测点均安装在同一支架上，所述支架固定于除水器上方。

进一步的，填料上方水温的测点安装固定于勺型收水管内，勺型收水管的上端固定在除水器上，填料上方水温的测点端放置于填料上方，勺型收水管的扩口段用于收集喷淋水并保持水温测点完全浸没在水中。

其中，勺型收水管采用PVC或钢结构制作。

需要说明的是，勺型收水管也可采用其它塑料材质制作。

进一步的，填料下方水温的测点安装固定于竖直收水管内，竖直收水管固定在填料支撑装置上，填料下方水温的测点端紧靠填料下侧，竖直收水管的扩口段用于收集经填料冷却过的循环水并保持水温测点完全浸没于水中。

其中，竖直收水管采用PVC或钢结构制作。