一种直接空冷凝汽器防冻结构、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直接空冷凝汽器防冻结构、系统及方法，包括围绕每一散热器或每多段散热器圆周设置的分隔墙，分隔墙高度与风机群外围挡风墙高度相同，由分隔墙对散热器形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，距离散热器底部设定距离的散热器管壁温度等于或低于10℃时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器的空气流量；本发明专利技术通过控制通风部件的开度，可实现对进出烟囱结构空气流量的控制，实现根据外部环境温度变化对流经散热器的空气流量进行调节；本发明专利技术根据不同的外界环境温度，可设置有不同的对散热器的闷管方式，有效防止散热器在寒冷季节被冰冻情况的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源动力
，具体涉及一种直接空冷凝汽器防冻结构、系统及方法。
技术介绍
目前火电厂直接空冷技术广泛应用于我国的富煤少水地区，例如内蒙、山西、宁夏、新疆等地。直接空冷凝汽器管束是多根钢质椭圆形管组成的管排，成三角形布置，安装在钢质支撑架上，统称为A型散热器。直接空冷凝汽器使用空气作为冷却介质对汽轮机排汽进行冷却。这些地区处于中国北方，冬季室外温度很低，极限能达到-50℃。当发电机组冬季启动或低负荷运行时，由于换热管内热负荷比较低，同时管外空气温度很低，很容易发生冰冻现象。影响设备的安全经济运行，给电力生产企业带来了严重危害。目前，处于我国北方高寒地区的直接空冷机组均采取了一定的冬季防冻措施，比如投蒸汽盘管、热风再循环技术及高背压运行技术等，但是仍然有大量的冰冻事故发生。因此，设计一种可靠的直接空冷凝汽器防冻装置是十分必要的。本专利技术就是针对高寒地区直接空冷凝汽器，专利技术了一种行之有效的防冰冻装置及方法。
技术实现思路
针对上述问题，为了解决现有技术的不足，本专利技术的第一目的是提供一种直接空冷凝汽器防冻结构，该防冻结构通过分隔墙将每个散热器包围，通过控制散热器顶部和底部的通风部件来控制流经散热器的空气流量，从而避免寒冷季节散热器形成冰冻。本专利技术的第二目的是提供一种空冷系统，该系统可以是包含上述防冻结构的空冷岛，有效避免冬季空冷岛的部分失效。本专利技术的第三目的是提供一种用于防止直接空冷凝汽器冰冻的方法，该方法通过实现不同形式的闷管进行保护散热器，依靠散热器自身的内热源进行防冻，防冻效果非常好。本专利技术提供的第一个方案是：一种直接空冷凝汽器防冻结构，包括围绕每一散热器或每多段散热器圆周设置的分隔墙，分隔墙高度与风机群外围挡风墙高度相同，由分隔墙对散热器形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，距离散热器底部设定距离的散热器管壁温度等于或低于10℃时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器的空气流量。直接空冷凝汽器管束是多根钢质椭圆形管组成的管排，成三角形布置，安装在钢质支撑架上，统称为A型散热器，上述防冻结构的设置，由分隔墙对散热器形成包围，再控制通风部件的开度，以满足温度较高时散热器的散热，以及低温时对散热器形成闷管来保护散热器，从而避免散热器在寒冷温度时被冰冻。所述分隔墙横向截面呈方形形状，即分隔墙形成井字结构对散热器进行包围，以方便对分隔墙的安装。位于烟囱结构的顶部通风部件与位于烟囱结构的底部通风部件各自水平设置。在设置时，所述顶部通风部件与所述底部通风部件在打开时叶片相对于散热器的竖直中心面倾斜方向相同或相向设置，当二者叶片相向设置时，空气不易跑离烟囱结构。在散热器管壁处设置温度采集元件，最好是在散热器对应的两侧分别设置一温度采集元件，温度采集元件距离散热器底部的距离优选0.1～20cm，该设置点处与散热器底部最低点之间的部分为最易结冰处，温度采集数据较为准确，设温度采集元件与温度控制系统连接。根据温度控制系统显示的温度采集元件检测到的温度大小，当温度采集元件检测到温度小于等于10℃时，底部通风部分保持打开，调节顶部通风部件开度，减小流经散热器的冷空气量，防止散热器温度进一步下降。当顶部通风部件全关时，温度采集元件采集到温度依然不能维持在10℃以上时，逐渐缩小底部通风部件的开度，直至底部通风部件全关，进一步减小流经散热器的冷空气量，直至顶部通风部件与底部通风部件被全部关闭。或者，当温度采集元件检测到温度小于等于10℃时，顶部通风部分保持打开，调节底部通风部件开度，减小流经散热器的冷空气量，防止散热器温度进一步下降。当底部通风部件全关时，温度采集元件采集到温度依然不能维持在10℃以上时，逐渐缩小顶部通风部件的开度，直至顶部通风部件全关，进一步减小流经散热器的冷空气量，直至顶部通风部件与底部通风部件被全部关闭。作为优选，所述通风部件为百叶窗或者是电动百叶窗，温度控制系统与电动百叶窗连接，由温度控制系统根据温度高低对百叶窗进行控制。本专利技术提供的第二方案是：一种空冷系统，包括所述的一种直接空冷凝汽器防冻结构；该空冷系统可以是空冷塔或者其他电厂用冷却系统。本专利技术提供的第三方案是：一种用于防止直接空冷凝汽器冰冻的方法，围绕每一散热器圆周设置的分隔墙，分隔墙高度与风机群外围挡风墙高度相同，由分隔墙对每一散热器形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，距离散热器底部设定距离的散热器管壁温度等于或低于10℃时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器的空气流量。在散热器管壁处设置温度采集元件，温度采集元件与温度控制系统连接。根据温度控制系统显示的温度采集元件检测到的温度大小，当温度采集元件检测到温度小于等于10℃时，底部通风部分保持打开，调节顶部通风部件开度，减小流经散热器的冷空气量，防止壁温进一步下降。当顶部通风部件全关时，温度采集元件采集到温度依然不能维持在10℃以上时，逐渐缩小底部通风部件的开度，直至底部通风部件全关，进一步减小流经散热器的冷空气量，直至顶部通风部件与底部通风部件被全部关闭。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术通过控制通风部件的开度，可实现对进出烟囱结构空气流量的控制，实现根据外部环境温度变化对流经散热器的空气流量进行调节。2)本专利技术根据不同的外界环境温度，可设置有不同的对散热器的闷管方式，有效防止散热器在寒冷季节被冰冻情况的发生。3)本专利技术顶部百叶窗与底部百叶窗叶片打开方向可相同或相反方向设置，也可实现对烟囱结构内空气流量的调节。附图说明图1为现有结构图；图2为本专利技术增加分隔墙的示意图；图3为现有结构示意图；图4为本专利技术增加分隔墙的剖视图；图5为本专利技术结构示意图；图6为本专利技术实施例3的结构示意图。其中，1.风机群，2.挡风墙，3.分隔墙，4.风机，5.顶部百叶窗，6.底部百叶窗，7.散热器，8.壁温测点。具体实施方式下面结合说明书附图具体实施例对本专利技术作进一步的描述：一种直接空冷凝汽器防冻结构，相比于享有技术中在风机群1的外部设置挡风墙2，如图1、图3所示，该结构包括围绕每一散热器或者每n段(n＝1，2，3…)散热器圆周设置的分隔墙3，分隔墙3高度与风机群1外围挡风墙2高度相同，如图2、图4所示，由分隔墙对每一A型散热器7形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，在散热器壁温等于或低于10摄氏度时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器7的空气流量。直接空冷凝汽器管束是多根钢质椭圆形管组成的管排，成三角形布置，安装在钢质支撑架上，统称为A型散热器7，上述防冻结构的设置，由分隔墙3对散热器7形成包围，再控制通风部件的开度，以满足温度较高时散热器7的散热，以及低温时对散热器7形成闷管来保护散热器，从而避免散热器在寒冷温度时被冰冻。所述分隔墙3横向截面呈方形形状，即分隔墙3形成井字结构对散热器7进行包围。位于烟囱结构的顶部通风部件与位于烟囱结构的底部通风部件各自水平设置。在设置时，所述顶部通风部件与所述底部通风部件在打开时叶片相对于散热器7的竖直中心面倾斜方向相同或相向设置，当二者叶片相向设置时，空气不易跑离烟囱结构。在每组A型散热器7左右两侧的下部易结冰位置(距离散热器底部0.1～20cm处)安装散热器壁温测点8，此温度值参与通风部件打开或关闭角度的调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接空冷凝汽器防冻结构，其特征在于，包括围绕每一散热器或每多段散热器圆周设置的分隔墙，分隔墙高度与风机群外围挡风墙高度相同，由分隔墙对散热器形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，距离散热器底部设定距离的散热器管壁温度等于或低于10℃时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器的空气流量。

【技术特征摘要】
1.一种直接空冷凝汽器防冻结构，其特征在于，包括围绕每一散热器或每多段散热器圆周设置的分隔墙，分隔墙高度与风机群外围挡风墙高度相同，由分隔墙对散热器形成烟囱结构，烟囱结构的顶部与底部各自设有通风部件，距离散热器底部设定距离的散热器管壁温度等于或低于10℃时，关闭部分或全部通风部件，以减少流经散热器的空气流量。2.根据权利要求1所述的一种直接空冷凝汽器防冻结构，其特征在于，所述分隔墙横向截面呈方形形状。3.根据权利要求1所述的一种直接空冷凝汽器防冻结构，其特征在于，位于烟囱结构的顶部通风部件与位于烟囱结构的底部通风部件各自水平设置。4.根据权利要求3所述的一种直接空冷凝汽器防冻结构，其特征在于，所述顶部通风部件与所述底部通风部件在打开时叶片相对于散热器的竖直中心面倾斜方向相同或相向设置。5.根据权利要求3所述的一种直接空...

【专利技术属性】
技术研发人员：史月涛，孙奉仲，高明，何锁盈，赵元宾，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37