一種捲簾式冷卻塔進風自動調節裝置的製作方法
2023-10-27 06:40:17
本發明提供的是火電廠冷卻塔領域的發電機組鍋爐循環水溫自動調節設備，具體地說是一種捲簾式冷卻塔進風自動調節裝置。
背景技術：
1.隨著國家《能源法》的頒布實施和世界能源的日益短缺，企業的節能工作顯得越來越重要，提高全廠熱效率、達到節能挖潛、減少維護費用的目的，是目前急待解決的問題。
2.凝汽器真空系統的運行水平直接影響汽輪機組的經濟、安全運行。分析水溫對凝汽器真空的影響以及凝汽器真空對機組經濟性的影響，揭示了冷卻水進水溫度對機組效率影響的規律。同時通過定量計算水溫變化對凝汽器真空的影響，為冷卻塔優化運行提供了定量分析手段和理論依據，在能源日益緊缺的今天，對提高汽輪機組的經濟性具有現實意義。
3.現冷卻塔運用的防凍措施主要是採用人工懸掛擋風板的方法。冷卻塔進風口高，擋風板重，體積大，懸掛、摘除工作量大，而且人工操作不安全、易損壞。在懸掛過程中，人工控制懸掛面積不及時使冷卻塔造成嚴重的掛冰現象，導致冷卻塔內淋水填料、託架拽落及部分淋水結構梁柱造成嚴重凍溶露筋，使冷卻塔不能正常安全運行和有效控制冷卻水溫。
4.循環水溫直接影響凝汽器真空系統的運行水平，電廠雙曲線自然通風冷卻塔主要是靠人工拆、裝水塔擋風板來調節循環水溫，由於東北地區溫差比較大，尤其白天和夜間溫差相差15°c以上，夜間裝擋風板是非常不安全的，由於水溫調整不及時使循環水溫經常處於偏高或偏低的情況下運行，這對真空及機組的經濟性造成很大影響。
5.水塔維護量大，現使用的擋風板需要冬季全部掛上，夏季全部拆除，拆裝一次破損非常嚴重，平時調節循環水溫時也經常拆除、安裝，使得部分擋風板造成損壞，這樣即浪費物料又發生大量的維護費用。
6.現擋風板的拆、裝完全是靠人工來完成，在夜間由於在照明不充足的情況下拆、裝擋風板存在很大的人身安全隱患，尤其在冬季照明不足，穿的衣服較厚行動不方便，特別是地面上、梁柱上都結著冰，拆裝擋風板特別危險。
技術實現要素：
針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種捲簾式冷卻塔進風自動調節裝置。該裝置通過捲簾開啟來調節冷卻塔的通風量，解決冷卻塔溫度調節的技術問題。
本發明解決技術問題所採用的方案是：
在土建基礎上設有框架立柱，在框架立柱上部設有密封棚頂，在框架立柱上裝有電動調風簾，在土建基礎上與冷卻塔之間設有冷卻塔斜立柱；
在冷卻塔下部設有電動調風簾，在電動調風簾的一側下部設有出塔循環水溫度傳感器，並設有風力風向傳感器，出塔循環水溫度傳感器和風力風向傳感器分別與plc控制器電路連接，plc控制器與遠端控制器電路連接。
捲簾幕式系統採用鋼結構在冷卻塔外圍進風口安裝一圈門式框架每兩個框架捲簾安裝一臺電機驅動，實現捲簾電動關閉和開啟，通過調節進風量的調風簾，系統實時監測循環水凝汽器入口水溫。
通過風速風向測量，實時調節迎風面及背風面進風口實際進風面積，及時彌補側風對冷卻塔散熱效果的影響，保持水塔內流場均勻對稱。通過對水塔內循環水溫度的測量，實現對捲簾調風簾的前饋控制，及時幹預循環水溫度變化趨勢，進而達到防寒以及控制循環水溫度在最佳溫度範圍內的目的。
當水溫下降時，根據趨勢分析，適當關閉調風簾，減小進風口面積，水溫上升時，適當開啟調風簾，增大進風口面積，從而自動調節進風量，不僅起到冷卻塔防凍作用，更重要的是控制循環水溫度穩定在設定範圍，提高汽輪機效率，使機組保持在最佳工況經濟運行。經查閱資料，並深入研究循環水的流動特性等，結合雙曲線冷卻塔的結構特點，分析風和水在塔內的運動規律及計算物理相互之間的風溫、風向、水溫、流向，對冷卻現場出現的各種現象進行分析，找出原控制方式存在問題的原因，有針對性的開發一種控制精確，又能達到擋風板零破損及人身零事故，並能夠實現手動/自動控制。
1．電源驅動電機，通過電機減速器減速，由輸出軸上的鏈輪帶動鏈條將運動傳遞到主軸上，鏈輪帶動主軸旋轉。由於擋風板、連接皮帶位置相對固定，主軸作旋轉運動，傳動連接皮帶帶動擋風板作隨動運動，實現單元內的擋風板完成開啟、關閉動作。同時電機安裝手動葫蘆，停電也可啟閉，實現了操作靈活，單獨可控。
2．為了達到精確的擋風板位置控制，在每次因風向改變而需改變工作模式時，都先使擋風板復位歸零。
然後進行相應工作模式的控制。避免了因多次風向改變而出現控制錯亂問題。
3．為了實現圓周360°控制，將圓周分為8個部分，即南、北、東、西、東南、西北、西南、東北，風向、風力傳感器將實時風向信號引入plc,由plc分析計算後發出對該方向的控制指令，使擋風板形成風道，實現對循環水溫的自動調節。
4．為了使控制更加精確合理，在系統中加入了循環水溫監測，通過溫度傳感器將水溫信號引入plc，當水溫增高或降低時plc發出增大或減小擋風板開啟角度的指令，從而保證了循環水溫在20°c加減0.5°c範圍內變化。
5．為了使操作人員根據風向和水溫及室外溫度變化對擋風板進行微量調整，系統中加入了人為參數設置環節，通過觸控螢幕操作人員可以對有關參數進行任意調整，大大提高了系統的可靠性及控制的靈活性。
6．控制作業系統：
捲簾幕的開啟、關閉採用三種操作方式，就地手動操作拉鏈、就地按啟動、停止按鈕操作、遠方操作或全自動控制。
就地手動操作拉鏈:就地拉鏈使捲簾幕開啟或關閉。
就地按鈕操作:就地設有啟動按鈕調節捲簾幕開啟或關閉。
遠方操作：
通過電纜可以將操作接入dcs，可在控制室對捲簾幕的開度進行調整。自動調節可以循環水溫度測點信號接入plc或dcs根據循環水溫度的變化實現自動調節功能，調節梯度為循環水溫度升高或降低0.5°c調節一次，完全實現自動水溫跟蹤調節功能。
全自動調節：根據風速儀提供的風速和環境溫度及循環水溫度通過plc根據風速信號確定捲簾幕開啟、關閉大小，全程完全是根據循環水溫度需要實現自動調節功能。同時將風速、風向、水溫信號引入觸控螢幕，操作人員從屏上可一目了然地監測到相關參數，進行及時有效控制。
積極效果，採用本發明裝置能夠無論什麼季節、無論白天夜晚都能對擋風板實現及時精確控制。適宜作為冷卻塔溫度調節的裝置使用。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖；
圖2為本發明控制狀態圖；
圖3為本發明捲簾機構圖。
圖中，0.土建基礎，1.密封棚頂，2.電動調風簾，3.框架立柱，4.水塔斜立柱，5.冷卻塔，6.遠端控制器，7.plc控制器，8.風力風向傳感器，9.出塔循環水溫度傳感器。
具體實施方式
據圖所示，在土建基礎0上設有框架立柱3，在框架立柱上部設有密封棚頂1，在框架立柱上裝有電動調風簾2，在土建基礎上與冷卻塔5之間設有冷卻塔斜立柱4；
在冷卻塔下部設有電動調風簾，在電動調風簾的一側下部設有出塔循環水溫度傳感器9，並設有風力風向傳感器8，出塔循環水溫度傳感器和風力風向傳感器分別與plc控制器7電路連接，plc控制器與遠端控制器6電路連接。
所述電動調風簾為捲簾。
工作原理：
捲簾幕式系統採用鋼結構在冷卻塔外圍進風口安裝一圈門式框架每兩個框架捲簾安裝一臺電機驅動，實現捲簾電動關閉和開啟，通過調節進風量的調風簾，系統實時監測循環水凝汽器入口水溫。
通過風速風向測量，實時調節迎風面及背風面進風口實際進風面積，及時彌補側風對冷卻塔散熱效果的影響，保持水塔內流場均勻對稱。通過對水塔內循環水溫度的測量，實現對捲簾調風簾的前饋控制，及時幹預循環水溫度變化趨勢，進而達到防寒以及控制循環水溫度在最佳溫度範圍內的目的。
當水溫下降時，根據趨勢分析，適當關閉調風簾，減小進風口面積，水溫上升時，適當開啟調風簾，增大進風口面積，從而自動調節進風量，不僅起到冷卻塔防凍作用，更重要的是控制循環水溫度穩定在設定範圍，提高汽輪機效率，使機組保持在最佳工況經濟運行。經查閱資料，並深入研究循環水的流動特性等，結合雙曲線冷卻塔的結構特點，分析風和水在塔內的運動規律及計算物理相互之間的風溫、風向、水溫、流向，對冷卻現場出現的各種現象進行分析，找出原控制方式存在問題的原因，有針對性的開發一種控制精確，又能達到擋風板零破損及人身零事故，並能夠實現手動/自動控制。
1．電源驅動電機，通過電機減速器減速，由輸出軸上的鏈輪帶動鏈條將運動傳遞到主軸上，鏈輪帶動主軸旋轉。由於擋風板、連接皮帶位置相對固定，主軸作旋轉運動，傳動連接皮帶帶動擋風板作隨動運動，實現單元內的擋風板完成開啟、關閉動作。同時電機安裝手動葫蘆，停電也可啟閉，實現了操作靈活，單獨可控。
2．為了達到精確的擋風板位置控制，在每次因風向改變而需改變工作模式時，都先使擋風板復位歸零。
然後進行相應工作模式的控制。避免了因多次風向改變而出現控制錯亂問題。
3．為了實現圓周360°控制，將圓周分為8個部分，即南、北、東、西、東南、西北、西南、東北，風向、風力傳感器將實時風向信號引入plc,由plc分析計算後發出對該方向的控制指令，使擋風板形成風道，實現對循環水溫的自動調節。
4．為了使控制更加精確合理，在系統中加入了循環水溫監測，通過溫度傳感器將水溫信號引入plc，當水溫增高或降低時plc發出增大或減小擋風板開啟角度的指令，從而保證了循環水溫在20°c加減0.5°c範圍內變化。
5．為了使操作人員根據風向和水溫及室外溫度變化對擋風板進行微量調整，系統中加入了人為參數設置環節，通過觸控螢幕操作人員可以對有關參數進行任意調整，大大提高了系統的可靠性及控制的靈活性。
6．控制作業系統：
捲簾幕的開啟、關閉採用三種操作方式，就地手動操作拉鏈、就地按啟動、停止按鈕操作、遠方操作或全自動控制。
就地手動操作拉鏈:就地拉鏈使捲簾幕開啟或關閉。
就地按鈕操作:就地設有啟動按鈕調節捲簾幕開啟或關閉。
遠方操作：
通過電纜可以將操作接入dcs，可在控制室對捲簾幕的開度進行調整。自動調節可以循環水溫度測點信號接入plc或dcs根據循環水溫度的變化實現自動調節功能，調節梯度為循環水溫度升高或降低0.5°c調節一次，完全實現自動水溫跟蹤調節功能。
全自動調節：根據風速儀提供的風速和環境溫度及循環水溫度通過plc根據風速信號確定捲簾幕開啟、關閉大小，全程完全是根據循環水溫度需要實現自動調節功能。同時將風速、風向、水溫信號引入觸控螢幕，操作人員從屏上可一目了然地監測到相關參數，進行及時有效控制。