專利名稱：逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制技術(shù)。該技術(shù)通過在冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周外設(shè)置一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板、擋風(fēng)板和隔音板構(gòu)成多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，，對進(jìn)風(fēng)流場均勻程度及進(jìn)塔風(fēng)量大小進(jìn)行控制和優(yōu)化，從而實現(xiàn)對冷卻塔冷卻效果的控制。本發(fā)明可以降低冷卻塔的出水溫度、預(yù)防冷卻塔冰凍、降低冷卻塔區(qū)域的噪音污染， 提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。本發(fā)明屬于火電和核電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
逆流式自然通風(fēng)冷卻塔是目前電力系統(tǒng)廣泛使用的冷卻設(shè)備，其作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣。作為電廠熱力循環(huán)中的重要輔助設(shè)備，冷卻塔節(jié)能潛力較大，其熱力性能直接關(guān)系到電廠的經(jīng)濟(jì)效益。性能優(yōu)良的冷卻塔是保證汽輪機(jī)具有較高的熱效率、安全運(yùn)行及滿負(fù)荷發(fā)電的前提條件。目前， 發(fā)電廠節(jié)能降耗主要集中于三大主機(jī)，而對循環(huán)水系統(tǒng)中的冷卻塔缺乏足夠的重視，甚至許多電廠忽略了冷卻塔的維護(hù)和監(jiān)督，導(dǎo)致冷卻塔的冷卻能力降低。國內(nèi)的冷卻塔效率普遍處于一個較低的水平，由于冷卻塔經(jīng)常在偏離設(shè)計條件的環(huán)境下工作，出塔水溫高于設(shè)計值。冷卻塔效率降低、冷卻效果變差，會使進(jìn)入凝汽器的冷卻水溫度升高，降低凝汽器的真空和冷卻效果，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)排汽壓力和溫度升高，增加機(jī)組的發(fā)電煤耗，最終導(dǎo)致機(jī)組出力降低，經(jīng)濟(jì)性變差。文獻(xiàn)指出，對于300MW機(jī)組，冷卻塔出塔水溫升高1°C，循環(huán)熱效率會降低0. 23%，機(jī)組煤耗率將增加0. 798%，熱耗率將增加23. 39kJ/kWh，年煤耗量將增加 1676t，若按照每噸標(biāo)煤800元計，運(yùn)行費(fèi)用每年增加約134萬元。冷卻塔的冷卻效果受多方面因素的影響，如環(huán)境氣象參數(shù)、冷卻塔設(shè)計參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外發(fā)電廠大多重視冷卻塔水側(cè)性能的改善，包括改變填料、配水型式、噴嘴結(jié)構(gòu)、噴嘴布置方式等，冷卻塔的改造很少涉及到氣側(cè)流場。近年來，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識到自然風(fēng)對于冷卻塔的不利影響并積極尋求有效措施，但是目前大部分研究還只是針對干式冷卻塔，而對濕式冷卻塔的防風(fēng)措施及其對于冷卻塔性能的影響還未展開深入的研究。自然風(fēng)是影響冷卻塔冷卻效果的一個重要因素。由于自然風(fēng)是一個隨機(jī)變量，某一點(diǎn)的風(fēng)速和風(fēng)向是隨著時間不斷變化的，并不等同于模擬試驗里的恒定流，所以現(xiàn)場測試的結(jié)果具有一定的隨機(jī)性，而自然風(fēng)對于冷卻塔的影響非常復(fù)雜，和塔的類型、形狀、負(fù)荷大小等因素也有關(guān)，研究人員進(jìn)行了大量室內(nèi)模擬測試和室外原體測試工作，但迄今為止仍難以給出較為準(zhǔn)確的表達(dá)式。自然風(fēng)環(huán)境下，影響冷卻塔傳熱、傳質(zhì)性能的主要因素是塔內(nèi)通風(fēng)量以及風(fēng)速在填料區(qū)分布的均勻性，而通風(fēng)量和風(fēng)速均勻性主要受塔底周向進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速的影響。無風(fēng)時，塔底周向進(jìn)風(fēng)是均勻軸對稱的，即塔內(nèi)填料各處的傳熱傳質(zhì)性能也是軸對稱分布的；有風(fēng)時，外界風(fēng)速的變化對塔底四周風(fēng)速有較大影響，即對通風(fēng)量有較大影響。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到 0. 5m/s左右時，迎風(fēng)面風(fēng)速增大，背風(fēng)面風(fēng)速減小，側(cè)風(fēng)區(qū)的風(fēng)速也出現(xiàn)減小的趨勢，冷卻塔沿底部圓周進(jìn)風(fēng)不均勻，在進(jìn)塔和出塔處存在渦流，進(jìn)風(fēng)阻力增大，冷卻塔的總體通風(fēng)量減小，塔內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)性能減弱。我國北方地區(qū)冷卻塔冬季運(yùn)行時，因氣溫過低會引起冷卻塔的某些部位結(jié)冰，從而影響冷卻塔的正常運(yùn)行。結(jié)冰具有嚴(yán)重的危害性，會影響塔的冷卻效果，增加結(jié)構(gòu)的荷重，降低混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，造成管道閥門的凍裂等。此外，逆流式自然通風(fēng)冷卻塔的淋水出填料后直接落入水池，降落高度大，是冷卻塔噪聲的主要來源，該噪聲從進(jìn)風(fēng)口傳出，對周圍造成嚴(yán)重的噪聲污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔在設(shè)計、運(yùn)行中存在的諸多問題，目的在于提供一種能夠提高冷卻塔進(jìn)風(fēng)均勻性，改善冷卻塔的性能，降低循環(huán)水出塔溫度，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，在寒冷的冬季防止冷卻塔結(jié)冰，降低冷卻塔周邊噪音污染的多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特點(diǎn)在于在冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周外設(shè)置一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板、擋風(fēng)板和隔音板構(gòu)成多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置；多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置與冷卻塔圓周直徑之間形成夾角；多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置設(shè)置在相鄰兩根人字型支柱之間形成的三角形進(jìn)風(fēng)口處。其中，導(dǎo)風(fēng)板的數(shù)量根據(jù)冷卻塔的尺寸、冷卻能力、冷卻塔周邊設(shè)施布置情況等因素確定。冷卻塔淋水面積越大，設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板的數(shù)量越多；導(dǎo)風(fēng)板的數(shù)量為人字型支柱數(shù)量的 0. 25,0. 5,0. 75或1. 0倍；導(dǎo)風(fēng)板環(huán)繞冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周均勻設(shè)置在相鄰兩根人字型支柱之間形成的三角形進(jìn)風(fēng)口處，當(dāng)遇到三角形進(jìn)風(fēng)口處有管道、設(shè)備、平臺或建筑物時，該處不設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。進(jìn)一步講，導(dǎo)風(fēng)板形狀有多種，可以根據(jù)冷卻塔的實際情況從下列幾類板型中酌情選用
(1)菱形平板菱形的銳角為75 80度。導(dǎo)風(fēng)板高度值H限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的 0. 8 1.0倍。導(dǎo)風(fēng)板的厚度d為15(T300mm。導(dǎo)風(fēng)板的兩斜邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。(2)矩形平板此類導(dǎo)風(fēng)板型式按照尺寸可分為正方形導(dǎo)風(fēng)板、矮長矩形導(dǎo)風(fēng)板 (即導(dǎo)風(fēng)板高度H<導(dǎo)風(fēng)板長度L)和高短矩形導(dǎo)風(fēng)板(即導(dǎo)風(fēng)板高度H>導(dǎo)風(fēng)板長度L)。導(dǎo)風(fēng)板的厚度d為15(T300mm。導(dǎo)風(fēng)板的兩豎直邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。(3)倒置的直角梯形平板該梯形導(dǎo)風(fēng)板的兩條平行邊中較長的邊為導(dǎo)風(fēng)板的頂部進(jìn)風(fēng)端，較短的邊與地面基礎(chǔ)固定，直角邊為導(dǎo)風(fēng)板的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端，斜邊靠近且平行于冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周相鄰兩個人字型支柱之間的三角進(jìn)風(fēng)面。梯形的銳角為75 80度。導(dǎo)風(fēng)板的厚度d為15(T300mm。導(dǎo)風(fēng)板的直角邊和斜邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。(4)上述(2)、(3)中涉及的導(dǎo)風(fēng)板的高度值H限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的0.^1.0 倍。導(dǎo)風(fēng)板的長度L根據(jù)冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周附近的場地情況確定，其值限定在導(dǎo)風(fēng)板高度H 的0. 5^1. 0倍。在不影響冷卻塔周邊設(shè)施布置與道路通行的前提下，導(dǎo)風(fēng)板的長度盡量選擇較大值以增大相鄰導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通流面積，進(jìn)而增加冷卻塔進(jìn)風(fēng)量。(5)橫剖面為翼型的矩形導(dǎo)風(fēng)板導(dǎo)風(fēng)板高度值H限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的 O.fl.O倍。導(dǎo)風(fēng)板橫剖面為對稱翼型，翼弦長度L (即導(dǎo)風(fēng)板長度)為導(dǎo)風(fēng)板高度H的
41. (Tl. 5倍。最大相對厚度(c/L)為49Γ9%，最大厚度的相對位置(X。/L)為30%，前緣半徑r 為75 175mm，后緣角B不超過30°。再進(jìn)一步講還包含有擋風(fēng)板，該擋風(fēng)板設(shè)置于兩個導(dǎo)風(fēng)板之間的頂部進(jìn)風(fēng)端和 /或側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。更一步講還包含有隔音板，該隔音板設(shè)置于兩個導(dǎo)風(fēng)板之間的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。本發(fā)明具有如下有益效果
1、在冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周外設(shè)置一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板、擋風(fēng)板和隔音板構(gòu)成多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，通過其導(dǎo)流作用將自然風(fēng)的不利影響轉(zhuǎn)為有利影響，使冷卻塔的進(jìn)風(fēng)方式、進(jìn)風(fēng)區(qū)域、進(jìn)風(fēng)量、氣流分布都發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在冷卻塔周邊進(jìn)風(fēng)均勻性明顯提高，冷卻塔周邊進(jìn)入冷卻塔的空氣(水平)區(qū)域擴(kuò)大使得冷卻塔進(jìn)風(fēng)量提高129Γ30%，在冷卻塔內(nèi)部形成穩(wěn)定的上升氣流，使空氣均勻地穿透冷卻塔內(nèi)部，減少了塔內(nèi)的漩渦區(qū)間。2、對于北方嚴(yán)寒地區(qū)冬季有預(yù)防冷卻塔冰凍要求時，可于冬季在導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通道處(頂部進(jìn)風(fēng)端和/或側(cè)部進(jìn)風(fēng)端)懸掛一定數(shù)量的擋風(fēng)板，通過將進(jìn)風(fēng)口部分面積封閉，留出一部分面積進(jìn)風(fēng)，使塔的進(jìn)氣量減少，提高流出填料和集水池的循環(huán)水溫，從而防止冷卻塔結(jié)冰，保證冷卻塔的安全運(yùn)行。由于擋風(fēng)板也具有一定的隔音能力，如果廠區(qū)冷卻塔附近有降噪需求高的建筑物，可在除冬季之外的其他季節(jié)保留朝向該建筑物的擋風(fēng)板來起到隔音作用，或者在除冬季之外的其他季節(jié)在朝向該建筑物的導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端懸掛隔音板以滿足建筑物的降噪需求。3、對于冬季無冷卻塔防凍要求但冷卻塔附近有降噪需求的建筑物時，可在朝向該建筑物側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端上常年懸掛隔音板，以達(dá)到隔音降噪的效果。


圖1是本發(fā)明逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置平面布置示意圖。圖2是本發(fā)明一較佳實施例的布置圖。圖3是圖2沿K向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2沿L向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5和圖6是菱形平板導(dǎo)風(fēng)板的形狀示意圖。圖7至圖12是矩形平板導(dǎo)風(fēng)板的形狀示意圖。圖13和圖14是倒置的直角梯形平板導(dǎo)風(fēng)板的形狀示意圖。圖15和圖16是橫剖面為翼型的矩形導(dǎo)風(fēng)板的形狀示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有逆流式自然通風(fēng)冷卻塔技術(shù)存在的問題，提出了一種逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，請參見圖1和圖2所示，在冷卻塔1底端人字型支柱外環(huán)繞冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周外安裝一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板2，該導(dǎo)風(fēng)板2垂直地面縱向設(shè)置，并與冷卻塔圓周直徑3之間形成夾角α (安裝角度)，該夾角α的度數(shù)在(Γ45度之間。導(dǎo)風(fēng)板 2在冷卻塔1底部沿進(jìn)風(fēng)圓周等間距布置，其位置設(shè)置在兩根人字型支柱4之間形成的三角形進(jìn)風(fēng)口處，并根據(jù)實際的需求確定導(dǎo)風(fēng)板的安裝數(shù)量，遇到三角形進(jìn)風(fēng)口處有管道、設(shè)備、平臺或建筑物時，該處不設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。
請參見圖5和圖6所示，以菱形平板導(dǎo)風(fēng)板為例為保證導(dǎo)風(fēng)板靠近冷卻塔的斜邊與冷卻塔底部每兩根人字型支柱之間的三角形進(jìn)風(fēng)面平行，菱形的銳角為75 80度。導(dǎo)風(fēng)板的材料和結(jié)構(gòu)型式根據(jù)廠區(qū)的氣候條件和冬季冷卻塔防冰凍要求確定。對于冬季有預(yù)防冷卻塔結(jié)冰要求的地區(qū)如北方寒冷地區(qū)，導(dǎo)風(fēng)板的材料選用強(qiáng)度等級為C3(TC45之間的混凝土，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；對于冬季沒有預(yù)防冷卻塔結(jié)冰要求的地區(qū)如南方地區(qū)，導(dǎo)風(fēng)板采用鋼結(jié)構(gòu)骨架加鋼蒙皮的型式。導(dǎo)風(fēng)板高度H為進(jìn)風(fēng)口高度的O.fl.O倍。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)風(fēng)板厚度d為150mnT350mm，底部取上限，頂部取下限；鋼結(jié)構(gòu)骨架加鋼蒙皮結(jié)構(gòu)的導(dǎo)風(fēng)板厚度d為200mm。導(dǎo)風(fēng)板的安裝距離為(導(dǎo)風(fēng)板靠近冷卻塔的斜邊與冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的間隙X30(T500mm，導(dǎo)風(fēng)板的安裝角度為(Γ45度，每個導(dǎo)風(fēng)板的安裝角度可以不同，該安裝角度主要根據(jù)廠區(qū)氣象條件和導(dǎo)風(fēng)板所處的位置來確定。導(dǎo)風(fēng)板的兩斜邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。
導(dǎo)風(fēng)板還可以為矩形平板、倒置的直角梯形平板或橫剖面為翼型的矩形導(dǎo)風(fēng)板等多種形式或其組合。
請參見圖7至圖12所示，其為矩形導(dǎo)風(fēng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。此類導(dǎo)風(fēng)板型式按照尺寸可分為正方形導(dǎo)風(fēng)板、矮長矩形導(dǎo)風(fēng)板(即導(dǎo)風(fēng)板高度H<導(dǎo)風(fēng)板長度L)和高短矩形導(dǎo)風(fēng)板(即導(dǎo)風(fēng)板高度H>導(dǎo)風(fēng)板長度L)。導(dǎo)風(fēng)板的厚度d為15(T300mm。導(dǎo)風(fēng)板的兩豎直邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。
請參見圖13和圖14所示，其為倒置的直角梯形導(dǎo)風(fēng)板。該梯形導(dǎo)風(fēng)板的兩條平行邊中較長的邊為導(dǎo)風(fēng)板的頂部進(jìn)風(fēng)端，較短的邊與地面基礎(chǔ)固定，直角邊為導(dǎo)風(fēng)板的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端，斜邊靠近且平行于冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周相鄰兩個人字型支柱之間的三角進(jìn)風(fēng)面。 梯形的銳角為75 80度。導(dǎo)風(fēng)板的厚度d為15(T300mm。導(dǎo)風(fēng)板的直角邊和斜邊倒圓角，其半徑R為75 175mm。
上述矩形導(dǎo)風(fēng)板導(dǎo)風(fēng)板和直角梯形導(dǎo)風(fēng)板高度值H限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的 0.纊1. 0倍。導(dǎo)風(fēng)板的長度L根據(jù)冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周附近的場地情況確定，其值限定在導(dǎo)風(fēng)板高度H的0. 5^1. 5倍。在不影響冷卻塔周邊設(shè)施布置與道路通行的前提下，導(dǎo)風(fēng)板的長度盡量選擇較大值以增大相鄰導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通流面積，進(jìn)而增加冷卻塔進(jìn)風(fēng)量。
請參見圖15和圖16所示，其為橫剖面為翼型的矩形導(dǎo)風(fēng)板。導(dǎo)風(fēng)板高度值H限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的O.fl.O倍。導(dǎo)風(fēng)板橫剖面為對稱翼型，翼弦長度L (即導(dǎo)風(fēng)板長度)為導(dǎo)風(fēng)板高度H的1. (Tl. 5倍。最大相對厚度(c/L)為49Γ9%，最大厚度的相對位置 (Xc/L>為30%，前緣半徑r為75 175mm，后緣角B不超過30°。
本發(fā)明逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置還可以包含有擋風(fēng)板5 和隔音板6，請參見圖3和圖4所示，其中，擋風(fēng)板5設(shè)置在相鄰的兩個導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通道處，進(jìn)風(fēng)通道包括頂部進(jìn)風(fēng)端和側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。擋風(fēng)板5可以單獨(dú)設(shè)置在側(cè)部進(jìn)風(fēng)端，也可以根據(jù)實際需要設(shè)置在頂部進(jìn)風(fēng)端和側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。為了配合擋風(fēng)板的安裝，在相鄰的兩個導(dǎo)風(fēng)板之間設(shè)置支架用于懸掛擋風(fēng)板。在導(dǎo)風(fēng)板上預(yù)埋埋件用于焊接懸掛擋風(fēng)板的支架，其中支架梁可選用槽鋼、角鋼或圓鋼，埋件的位置在導(dǎo)風(fēng)板頂部進(jìn)風(fēng)端和側(cè)部進(jìn)風(fēng)端的邊緣處。擋風(fēng)板材料的選取需滿足風(fēng)載荷、防腐等要求，可以選用玻璃鋼。擋風(fēng)板通常由若干子板構(gòu)成，子擋風(fēng)板形狀為近似平行四邊形，長度約3000mm，寬度約1000mm，厚度約8mm。 懸掛在導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端的擋風(fēng)板可分為上、中、下三層，每一層懸掛4飛個子擋風(fēng)板；懸掛在冷卻塔頂部進(jìn)風(fēng)端的擋風(fēng)板分為三列，每列設(shè)4飛個子擋風(fēng)板；子擋風(fēng)板的長度和寬度根據(jù)導(dǎo)風(fēng)板邊長和相鄰導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通道寬度來確定。各層、各列的子擋風(fēng)板涂以不同的顏色和標(biāo)識字符加以區(qū)別。
其中，所述隔音板6設(shè)置在相鄰兩個導(dǎo)風(fēng)板之間進(jìn)風(fēng)通道的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。在導(dǎo)風(fēng)板上預(yù)埋若干埋件用于焊接懸掛隔音板的支架，其中支架梁可選用槽鋼、角鋼或圓鋼，鋼材強(qiáng)度滿足隔音板的自重和風(fēng)荷載要求。埋件的位置在導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端的邊緣上。隔音板材料選用軟質(zhì)纖維、PMMA料或聚碳酸脂板，隔音板滿足風(fēng)載荷、防腐等要求。隔音板6通常為若干子板構(gòu)成，子隔音板形狀為近似平行四邊形，長度約3000mm，寬度約1000mm，厚度約 100mm。懸掛在導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端的隔音板可分為上、中、下三層，每一層懸掛4飛個子隔音板，子隔音板長度和寬度根據(jù)導(dǎo)風(fēng)板邊長和相鄰導(dǎo)風(fēng)板之間的進(jìn)風(fēng)通道寬度來確定。隔音板懸掛在朝向有降噪需求的建筑物這一側(cè)的數(shù)個導(dǎo)風(fēng)板上，其他進(jìn)風(fēng)區(qū)域不需要懸掛隔音板。各層的子隔音板涂以不同的顏色和標(biāo)識字符加以區(qū)別。
對于冬季有預(yù)防冷卻塔結(jié)冰要求的地區(qū)如北方寒冷地區(qū)，需同時設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板和擋風(fēng)板。擋風(fēng)板主要在北方寒冷地區(qū)冬季使用，其他季節(jié)不需要懸掛擋風(fēng)板。如果冷卻塔附近有降噪隔音要求較高的建筑物，則朝向該建筑物的導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端上所懸掛的擋風(fēng)板可以常年保留以起到隔音作用，或者在除冬季之外的其他季節(jié)在朝向該建筑物的導(dǎo)風(fēng)板側(cè)部進(jìn)風(fēng)端懸掛隔音板。對于冬季無預(yù)防冷卻塔結(jié)冰要求的地區(qū)如南方地區(qū)，設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，不設(shè)置擋風(fēng)板。如果冷卻塔附近有《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)規(guī)定的A、B類房間的建筑物，如辦公室、值班室、休息室、宿舍樓等，且冷卻塔的噪聲水平超過了規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，需同時設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板和隔音板。
以下為本發(fā)明的一個具體的實施案例，用于說明本技術(shù)方案的有益效果 北方寒冷地區(qū)某電廠2X600MW機(jī)組，每臺機(jī)組配一臺淋水面積為6500m2的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔，冷卻塔零米直徑為l(Mm，進(jìn)風(fēng)口高度8. lm，塔出口直徑6細(xì)，冷卻塔底部有 88根人字型支柱。TRL工況下冷卻塔出水溫度約31. 4°C，冷卻水溫降幅約9. 5°C。該地區(qū)多年平均風(fēng)速4. 7m/s,自然風(fēng)對冷卻塔熱力性能影響較大。
現(xiàn)將本發(fā)明涉及的一種逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制技術(shù)運(yùn)用于該電廠，為其中的一個冷卻塔配置多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置。
該冷卻塔周邊建筑物分布與環(huán)境概況為(1)環(huán)繞冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周有一條寬 5m的環(huán)形水泥檢修通道，周圍是草坪綠化帶；(2)冷卻塔底部正北方緊挨進(jìn)風(fēng)口的區(qū)域有冷卻塔進(jìn)水管道閥門室一間，占地約i:3mX 18m; (3)冷卻塔正西方緊挨進(jìn)風(fēng)口的區(qū)域有一部鋼梯通向冷卻塔填料層人孔，占地約8mX9m ； (4)冷卻塔正南方距進(jìn)風(fēng)口約IOm處有一條寬4. 2m的廠區(qū)道路，并有一條寬為4. 2m的路將該廠區(qū)道路與環(huán)形檢修通道連接起來；(5) 冷卻塔正北偏東4(Γ70度范圍內(nèi)緊挨檢修通道有一條冷卻塔回水溝，占地約26mX Hm ； (6) 冷卻塔正北偏西2(Γ50度的區(qū)域距冷卻塔中心約97m處有一棟辦公樓，占地約70mX 15m,冷卻塔噪聲污染較嚴(yán)重，需要采取隔音降噪措施。
針對上述條件，提出如下多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置布置方案鑒于冷卻塔周邊有(2廣(5)涉及的諸多不適合布置導(dǎo)風(fēng)板的區(qū)域，這些區(qū)域分布分散， 將冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周外理論上可用于布置導(dǎo)風(fēng)板的環(huán)狀區(qū)域分割為多個部分，為充分保證每個部分的進(jìn)風(fēng)控制效果，現(xiàn)采用在每兩根人字型支柱組成的三角形進(jìn)風(fēng)面處設(shè)置一個導(dǎo)風(fēng)板，即理論上沿冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周均勻設(shè)置88個導(dǎo)風(fēng)板，除去上述(2廣(5)涉及的區(qū)域之后，冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周外共可布置71個導(dǎo)風(fēng)板。
參看圖2，導(dǎo)風(fēng)板選用C30現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)風(fēng)板形狀為菱形，銳角75度，高度 8100m,邊長8385mm，底部厚度350mm，頂部厚度150mm，距冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的安裝距離500mm， 安裝角度為15度。
參看圖2、圖3和圖4，在相鄰的兩個導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)通道側(cè)部進(jìn)風(fēng)端上安裝3排、每排 4個共12個擋風(fēng)板，在頂部進(jìn)風(fēng)端上安裝3列、每列4個共12個擋風(fēng)板，擋風(fēng)板數(shù)量共計 1608塊。在上述(6)涉及的需要采取隔音降噪措施的區(qū)域共有11個導(dǎo)風(fēng)板，相鄰兩個導(dǎo)風(fēng)板的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端上安裝的擋風(fēng)板可以起到隔音降噪作用，可以全年保留，數(shù)量共計120塊。
本方案預(yù)期可使該冷卻塔循環(huán)水出塔水溫降低1. 2°C，相應(yīng)地供電煤耗可降低 1. 2g/kWh，冬季冷卻塔不會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，辦公室區(qū)域的噪聲水平降至50dB以下。按年利用小時5500h、年發(fā)電量33 X 108kWh、煤價800元/t計算，該方案年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3960t，年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用316. 8萬元。該工程投資約435萬元，回收期約為16個月。由此可見，本方案節(jié)能效果明顯、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求
1.逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，在冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周外設(shè)置一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板、擋風(fēng)板和隔音板構(gòu)成多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置垂直地面設(shè)置，與冷卻塔圓周直徑之間形成夾角。
2.如權(quán)利要求1所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置設(shè)置在兩根人字型支柱之間形成的三角形進(jìn)風(fēng)口處。
3.如權(quán)利要求1所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該夾角為(Γ45度。
4.如權(quán)利要求3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于導(dǎo)風(fēng)板的數(shù)量為人字型支柱數(shù)量的0. 25,0. 5,0. 75或1. 0倍；導(dǎo)風(fēng)板環(huán)繞冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周均勻設(shè)置在相鄰兩根人字型支柱之間形成的三角形進(jìn)風(fēng)口處。
5.如權(quán)利要求3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該導(dǎo)風(fēng)板為菱形平板，菱形的銳角為75 80度，導(dǎo)風(fēng)板高度在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的 0. 8 1. 0倍，導(dǎo)風(fēng)板的厚度為15(T300mm，兩斜邊倒圓角，其半徑為75 175mm。
6.如權(quán)利要求3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該導(dǎo)風(fēng)板為正方形導(dǎo)風(fēng)板、矮長矩形導(dǎo)風(fēng)板或高短矩形導(dǎo)風(fēng)板，導(dǎo)風(fēng)板的厚度為 15(T300mm，兩豎直邊倒圓角，其半徑為75 175mm。
7.如權(quán)利要求3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該導(dǎo)風(fēng)板為倒置的直角梯形，兩條平行邊中較長的邊為導(dǎo)風(fēng)板的頂部進(jìn)風(fēng)端，較短的邊與地面基礎(chǔ)固定，直角邊為導(dǎo)風(fēng)板的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端，斜邊靠近且平行于冷卻塔底部進(jìn)風(fēng)圓周相鄰兩個人字型支柱之間的三角進(jìn)風(fēng)面，梯形的銳角為75 80度，導(dǎo)風(fēng)板的厚度為 15(T300mm，導(dǎo)風(fēng)板的直角邊和斜邊倒圓角，其半徑為75 175mm。
8.如權(quán)利要求6或7所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于導(dǎo)風(fēng)板高度值限定在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的0. 8^1. 0倍，導(dǎo)風(fēng)板的長度值限定在導(dǎo)風(fēng)板高度的0. 5 1.5倍。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于該導(dǎo)風(fēng)板是橫剖面為翼型的矩形導(dǎo)風(fēng)板，導(dǎo)風(fēng)板高度值在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度的 0. 8^1. 0倍，橫剖面為對稱翼型，翼弦長度為導(dǎo)風(fēng)板高度的1. (Tl. 5倍，最大相對厚度為 4% 9%，最大厚度的相對位置為30%，前緣半徑為75 175mm，后緣角不超過30°。
10.如權(quán)利要求1、2或3所述的逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其特征在于還包含有擋風(fēng)板或隔音板；該擋風(fēng)板設(shè)置于兩個導(dǎo)風(fēng)板之間的頂部進(jìn)風(fēng)端和/或側(cè)部進(jìn)風(fēng)端；該隔音板設(shè)置于兩個導(dǎo)風(fēng)板之間的側(cè)部進(jìn)風(fēng)端。
全文摘要
本發(fā)明逆流式自然通風(fēng)冷卻塔多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，在冷卻塔進(jìn)風(fēng)圓周外設(shè)置一定數(shù)量的導(dǎo)風(fēng)板、擋風(fēng)板和隔音板構(gòu)成多功能復(fù)合進(jìn)風(fēng)控制裝置，其中通過導(dǎo)風(fēng)板提高冷卻塔進(jìn)風(fēng)均勻性，改善冷卻塔的性能，降低循環(huán)水出塔溫度，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，通過設(shè)置擋風(fēng)板，在寒冷的冬季防止冷卻塔結(jié)冰，通過設(shè)置隔音板，降低冷卻塔周邊的噪音污染。
文檔編號F28F25/12GK102538571SQ20101059522
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者張曉偉, 涂菁菁, 石 誠, 趙永宏, 陸翔 申請人:中國電力工程顧問集團(tuán)科技開發(fā)有限公司