一种冷却塔配水方法及系统与流程

本发明涉及冷却塔性能优化的，特别是涉及一种冷却塔配水方法及系统。

背景技术：

1、自然通风逆流湿式冷却塔是火电厂及核电厂常用的冷端设备，主要通过冷却液与空气直接接触进行热质交换以达到降低循环冷却水温度的目的。

2、由冷却塔冷却特性可知，冷空气经冷却塔进风口进入雨区，外围区域空气流量大，温度和湿度低，换热效果好；少部分气流克服淋水阻力进入冷却塔中心区域，在径向行程中同喷淋下来的冷却液发生传热传质，即以冷却塔中央竖井为中心指向塔外壁的径向方向上，冷空气风速、风量呈现由小到大逐渐增强的分布特征，冷却能力呈现由弱到强，而距离中心相近距离的区域冷却能力相似，现有的配水装置及配水方法，无法根据冷却塔的径向换热性能差异分区定量化配水。

3、此外，在寒冷季节(环境温度较低时)，冷却塔远离中心位置温度较低，冷却液容易在冷却塔进风的上部边缘、边缘填料位置、配水装置远离冷却塔中心的喷头等位置结冰，进而容易导致塔内换热状况恶化以及填料层损坏的情况，现有的配水装置及配水方法，也无法动态适应气候的变化进而达到防止结冰达到目的。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种冷却塔配水方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种冷却塔配水方法，包括：

4、冷却区设置，包括沿冷却塔径向设置若干冷却区，且距离所述冷却塔中心最远的冷却区为强冷却区；

5、冷却液温度实时监测，包括监测不同所述冷却区底部的冷却液温度；

6、配水装置调节，包括低温防冻调节步骤或常温增效调节步骤；

7、其中，所述低温防冻调节步骤包括：在监测到所述强冷却区对应的所述冷却液温度小于冷却液凝固点阈值时，调节所述配水装置增加对所述强冷却区的配水量和/或调节所述配水装置的喷头朝向所述强冷却区；

8、所述常温增效步骤包括：在监测到所述强冷却区对应的所述冷却液温度不小于冷却液凝固点阈值时，根据所述冷却液温度比较不同所述冷却区对应的冷却能力，根据所述冷却能力采用所述配水装置对不同所述冷却区的配水量进行调节。

9、优选地，所述低温防冻调节步骤，包括：

10、预设所述冷却液凝固点阈值；

11、判断所述强冷却区底部的冷却液温度是否小于所述冷却液凝固点阈值；

12、当所述冷却液温度小于所述冷却液凝固点阈值时，调节所述配水装置增加对所述强冷却区的配水量；

13、再次判断所述强冷却区底部的冷却液温度是否小于所述冷却液凝固点阈值；

14、当所述冷却液温度依旧小于所述冷却液凝固点阈值时，调节所述配水装置的喷头朝向所述强冷却区。

15、优选地，所述调节所述配水装置的喷头朝向所述强冷却区，包括：

16、将所述强冷却区对应的所述喷头喷口朝向所述强冷却区，将其余所述冷却区对应的所述喷头的喷口朝向冷却塔塔顶；

17、或，

18、将所有所述喷头喷口方向朝向所述强冷却区。

19、优选地，所述常温增效调节步骤，包括：

20、预设冷却液凝固点阈值；

21、判断所述强冷却区底部的冷却液温度是否不小于所述冷却液凝固点阈值；

22、当所述冷却液温度不小于所述冷却液凝固点阈值时，实时获取不同所述冷却区对应的所述冷却液温度；

23、根据所述冷却液温度比较不同所述冷却区的冷却能力，获得比较结果；

24、根据所述比较结果，采用所述配水装置对不同所述冷却区的配水量进行调节；

25、所述常温增效调节步骤，还包括：

26、将所述配水装置的所有喷头朝向冷却塔塔顶。

27、优选地，所述配水装置调节还包括配水装置适配安装，其具体包括：

28、在所述冷却区上方一一对应安装分水管，且自所述冷却塔中心向所述冷却塔边缘方向设置的若干根分水管，管径依次增大；

29、在每根所述分水管入水端均安装一个调节阀；

30、在每根所述分水管上均安装若干所述喷头，且所述喷头数量与对应所述分水管截面积呈正比；

31、所述根据所述冷却能力采用所述配水装置对不同所述冷却区的配水量进行调节，包括：

32、保持距离所述冷却塔中心最远的所述分水管对应调节阀的阀门开度最大，以开度最大的所述调节阀阀门开度为基准，按照不同所述冷却区对应的所述冷却液温度的比值，调节对应所述调节阀的阀门开度。

33、一种冷却塔配水系统，利用上述方法进行配水，包括：

34、冷却区，用于对冷却液进行冷却，其中，距离所述冷却塔中心最远的所述冷却区为强冷却区；

35、配水装置，用于将冷却液供给所述冷却区；

36、冷却液温度实时监测模块，用于监测经过所有所述冷却区的冷却液温度；

37、配水装置调节模块，用于根据所述冷却液温度，调节配水装置对不同所述冷却区的配水量和/或调节配水装置的喷水方向。

38、优选地，所述配水装置包括：中央竖井、配水管路、喷水管路；

39、所述喷水管路通过所述配水管路与所述中央竖井相连；

40、所述喷水管路包括分水管，所述分水管沿所述中央竖井径向等距离设置若干根，且自所述中央竖井中心向所述冷却塔边缘方向分布的若干所述分水管，管径逐渐增大；

41、每根所述分水管均连接有若干喷头，且至少管径最大的所述分水管连接的所述喷头设置为可旋转喷头；

42、所述分水管连接的所述喷头数量与所述分水管的截面积呈正比；

43、所述配水管路包括若干控制所述中央竖井分配给不同所述分水管水量的调节阀；

44、所述可旋转喷头与所述调节阀均与所述配水装置调节模块电性连接。

45、优选地，所述分水管设置为环形分水管；

46、所述配水管路包括若干与所述环形分水管一一对应设置的送水管，所述送水管连通所述中央竖井及与其对应的所述环形分水管，每根所述送水管上均安装有一个所述调节阀；

47、所述送水管的管径和与其对应连接的所述环形分水管管径相等，且所有所述送水管的截面积之和与所述中央竖井的截面积相等。

48、优选地，所述配水管路包括若干围绕所述中央竖井呈环形阵列分布的第一配水管，且所述第一配水管一端与所述中央竖井相连；

49、所述分水管设置为弧形分水管，且所述弧形分水管沿所述第一配水管中心轴线方向设置若干根；

50、每根所述第一配水管均通过第二配水管与沿其中心轴线方向设置的弧形分水管相连，所述第二配水管与所述弧形分水管一一对应设置；

51、所述第二配水管管径和与其对应连接的所述弧形分水管管径相等，且所有所述第二配水管截面积之和与所述第一配水管截面积相等，所有所述第一配水管的截面积之和与所述中央竖井的截面积相等；

52、每根所述第二配水管上均安装一个所述调节阀。

53、优选地，还包括填料层、温度检测装置、集水池、处理中心，

54、所述冷却区设置于所述填料层上，所述温度检测装置设置于所述填料层底部；

55、所述温度检测装置与所述冷却液温度实时监测模块电性连接；

56、所述处理中心与所述冷却液温度实时监测模块、所述配水装置调节模块电性连接。

57、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

58、上述技术方案中所提供的一种冷却塔配水方法，根据冷却塔自边缘向中心，冷却能力逐渐减弱的特性，自冷却塔径向设置若干冷却区，并对各个冷却区的冷却液温度进行实时监测，从而可根据冷却液温度判断冷却塔不同冷却区的冷却能力，并根据不同冷却区的冷却能力进行定量化供水，达到在环境温度较高时提高冷却塔换热效果，而在环境温度较低时避免冷却塔结冰的优点；此外，其定量化供水的方式包括调节不同冷却区的配水量、调节配水装置的喷水方向等方式的单独应用或组合，使得在环境温度较高时，无需考虑距离冷却塔中心最远冷却区处冷却液温度过低而导致结冰的情况，进而可直接调节配送至各冷却区的配水量，使得换热效率更高；而当环境温度较低时，距离冷却塔中心最远冷却区处冷却液温度过低容易导致结冰的情况，此时，监测到的冷却液温度过低，则可增加距离冷却塔中心最远冷却区的配水量，还可调节配水装置的喷水方向，使得配水方向朝向对应冷却区，达到避免结冰的情况。

59、上述技术方案中所提供的的一种冷却塔配水系统，能够利用上述方法，根据环境条件的变化实时调节对不同冷却区的配水量，实现定量化供水调控，既能够避免环境温度高时，冷却塔效率低，又能避免环境温度低时，冷却塔外围结冰的情况。