[发明专利]一种湿式冷却塔预热式防冻系统的温度控制方法

说明书

本发明公开了一种湿式冷却塔预热式防冻系统的温度控制方法，用于预热式防冻系统的预热器进风百叶窗式风门和进水调节阀的控制，保证冷却塔防冻前提下出塔冷却水温度最低。控制系统包括：百叶窗式调节风门、风门执行机构、进水调节阀、阀执行机构、PLC控制器、环境温度传感器、进出塔水温传感器、预热气温传感器、出口水温传感器、空气预热器。温度控制包括对预热气温、预热器出水温度、冷却塔出水温度的联合控制，控制过程为基于气象条件变化及机组负荷变化的温度连续控制。本发明既能有效监测预热器及冷却塔的运行状态，又能实现对预热气温与出塔水温的闭环自动控制。

技术领域

本发明涉及自然通风湿式冷却塔的寒冷季的防冻优化运行控制技术领域，特别是一种湿式冷却塔预热式防冻系统的温度控制方法。

背景技术

自然通风湿式冷却塔是汽轮发电机组闭式循环冷却水系统的重要设备，因其运行时对周边生态环境影响小，运行费用及故障率低，且易于维护，而被广泛采用，并逐渐取代从江河直接取水的开式供水方式。在实际运行时，其性能优劣直接影响汽轮机的排汽压力，由此影响机组运行的经济性。冬春寒冷季，部分地区气温降至零下十多度甚至数十度，在进风口上缘、填料及支撑件上会形成冰棱和冰柱，阻挡了进风影响冷却，更为严重的是增大了填料和支撑载荷，危及冷却塔的安全。为此，寒冷季节电厂常在冷却塔进风口处加装挡风围板防冻，但挡风围板开度不可调，虽满足了最低温度时的防冻，其余工况时因过度防冻，导致出塔水温高，造成机组运行经济损失。而冷却塔预热式防冻系统作为一种新型防冻技术，能充分利用天气资源，在解决防冻问题的同时提高机组运行经济性。

自然通风湿式冷却塔的预热式防冻系统布置于塔底进风口，是一种利用凝汽器出口热循环水加热冷空气的预热式防冻系统，使进塔冷空气加热到结冻温度以上，防止冷却塔的淋水结冰。但实际运行时，预热器与冷却塔的运行特性会随气象条件与机组负荷的变化而变化，导致预热气温及出塔水温发生波动。对于高压机组，出水温度每升高1℃，效率降低0.35％；而核电机组降低0.7％。由此可见，若对冷却塔预热式防冻系统的预热气温与出塔水温实现自动控制，不仅能有效监测预热器及冷却塔的运行状态，还能根据环境条件及热负荷要求及时做出反馈与调整，保证冷却塔的安全平稳运行，并使出塔水温最低、机组冷端经济性最优。

目前，冷却塔的挡风围板大多采用人工悬挂的方式，由于安装挡风板的数量受天气情况、风向风力、劳动强度和维护费用的影响较大，无法达到依据环境温度高低和机组负荷大小来及时调整挡风围板的覆盖范围，冷却塔的冷却能力和出水温度也变化较大，并且在实际运行过程中常出现过量悬挂挡风板的情况，而使出塔水温高于冬季运行设计值。

而对于预热式防冻系统，若仅依靠单独对防冻系统进风侧的百叶窗和进水侧的调节阀开度进行单独控制，极易出现偏差，造成预热气温与出塔水温偏离目标最优值。因此，若能实现对冷却塔寒冷季节预热气温及出塔水温的闭环自动控制，不仅能有效解决防冻安全问题，还能使出水温度按机组冷端优化运行的最优参数控制。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，提供一种湿式冷却塔预热式防冻系统的温度控制方法，基于冷却塔预热式防冻系统的温度控制系统，对冷却塔寒冷季节预热气温及出塔水温的闭环自动控制，不仅能有效解决防冻安全问题，还能使出水温度按机组冷端优化运行的最优参数控制。

本发明的技术方案如下：

一种湿式冷却塔预热式防冻系统的温度控制方法，所述预热式防冻系统包括利用进塔水加热进塔风的预热装置，所述温度控制方法基于气象条件的变化对所述预热装置的预热气温T₁、出口水温t₁进行连续性闭环自动控制；

利用PLC控制器作为温度控制的核心元件，在实时接收各监测点温度传感器输入信号的同时，根据气象条件变化幅值，判断并执行相应的温度调控措施，连续输出调节指令信号至预热装置的进风量、进水量调节执行机构，使预热气温T₁和预热装置出口水温t₁均稳定于防冻预设温度的阈值范围，从而使冷却塔的出塔水温最优；