| 寒冷冬季，北方地區的溫度通常在 0℃以下，根據不同的工藝特點，密閉式冷卻塔有的冬季全天運行，有的部分時間段運行，有的幾乎不用，但無論哪種情況都需要考慮冷卻塔的防凍問題。因此，采取行之有效的防凍措施成為人們關注的焦點。 現就冷卻塔結冰位置和原因，以及采取的防凍措施做一闡述。 1 冬季冷卻塔結冰的原因及易結冰的部位1.1 結冰的原因 ①當冷卻塔周圍濕球溫度在零下10度時就可能出現結冰。 ②由于塔填料水負荷分配不均,塔填料周邊,淋水孔堵塞處,塔內壁、支承梁柱順流而下的小水流的存在會結冰。 ③存在小水流的壁、梁、柱、填料等都是結冰的附著物。 1.2 易結冰的部位 1.2.1冷卻塔進風口處 冷卻塔進風口處是普遍的也是容易結冰部位 (1)自然通風冷卻塔的進風口,一般是在塔簡內壁下緣結冰,或在塔內的擋水檐邊緣掛冰。輕者形成一道較薄的冰簾,嚴重時連同塔筒人字柱一起凍結成為一堵厚的冰墻。在塔的背風側,由于塔穿堂風把部分水滴吹灑到人字柱內側面上而結冰。 (2)橫流式冷卻塔進風口百頁窗內緣掛冰,頂部進水槽漏水造成進風口支柱和百頁窗外側大面積結冰。 進風口結冰的主要原因是冷卻塔淋水填料水量過小,造成順塔內壁下流的小水流在進風口上緣處或擋水檐邊緣處受進塔冷空氣的侵襲而結冰。 1.2.2局部淋水填料和鎮料支承梁柱 若全塔熱負荷及水量較少,或由于水量分配不均,會造成局部甚至全部塔填料下部結冰;塔填料,當淋水密度較小時,冷空氣先由此入侵,容易形成凍害;在淋水密度較小的其他區域,如水槽堵塞、破損、噴嘴堵塞,濺水碟脫落和不對中等處,也容易造成局部凍害;因淋水填料局部水量過小,沿支承梁柱順流而下,遇入塔冷空氣侵襲也容易結冰。如大慶某廠冷卻塔局部填料下部結成2～4m長的大冰柱,甚至墜毀塔填料。 1.2.3冷卻塔頂部 自然通風冷卻塔的塔頂剛性環內、外緣,由于水汽積聚,形成冰錐,嚴重時形成很大的冰塊。 1.2 結冰的危害 冷卻塔結冰對塔的安全經濟運行將造成嚴重威脅。 (1)淋水裝置承受大幅度的超載,發生淋水填料墜毀及其支承梁柱塌落,甚至導致局部或整體倒塌的嚴重事故。 (2)淋水裝置、人字柱和通風筒等部位的混凝土構件多次受到凍融循環破壞,大大降低構件的使用壽命。 （3)水結冰后因膨脹產生的凍脹力,可能直接脹破管道、水溝、閥門等設施;土壤凍脹力還可能直接脹破集水池底板、循環水溝的壁和底板等。 (4)由于進風口和淋水填料結冰,直接影響冷卻的效果,將造成全年循環水溫度提高,從而影響裝置的經濟效益。由于塔周圍地面和塔頂結冰還可能造成意外的人身傷亡或其他事故。 2 冷卻塔防凍措施2.1 設旁路水管 旁路水量占冬季運行水量的大部或全部，在冷卻塔的進水管上接旁路水管通到集水池，使旁路回水與集水池中原有冷水混合，從而調節了池水溫度，使池水溫度上升，達到防凍的目的。引入旁路水管要求在機組啟動時先開循環水泵，將停用管線的閥門稍開幾圈，使少量的循環水在管線中流動，不經填料散熱，直接進入集水池，加熱管道和集水池中的水。這樣做的好處在于防止無熱負荷和熱負荷很小的循環水經過填料后結冰，從而起到了保護停用的冷卻塔和對應的管線免受凍害的作用。同樣，在機組停運時，先停汽輪機后停循環水泵，也是為了避免發生上述同樣的結冰問題。此外，調節閥門開度的大小，直接影響進入運行的冷卻塔循環水量，屬于變相的熱水旁路調節法。 2.2 蒸汽伴熱 由于蒸汽取用方便、冷凝潛熱大、溫度易于調節，因此，蒸汽伴熱也是一種有效的保溫及防凍化冰措施，被廣泛應用于各種工程建設中。其工作原理是利用伴熱媒體散發的熱量，通過直接或間接的汽水熱交換來補充被伴熱體的熱損失，達到升溫、保溫或防凍的要求。用于冷卻塔防凍的蒸汽伴熱，是從蒸汽管路引一支蒸汽管至冷卻塔的集水池，在集水池底部做盤管，蒸汽通過管路進入集水池中蒸汽盤管，通過汽水換熱，使池水升溫，達到防凍的目的。 2.3 使用電加熱處理 當環境溫度只有 0℃左右，可以考慮在管路上或循環水箱上加電加熱器或其它熱源，來提高閉式冷卻塔的表面溫度，從而達到防凍的目的。 2.4 在冷卻塔的進風口設擋水板 在冷卻塔進風口一側塔壁，有相當一部分水沿塔壁流下，在進風口處結冰。為防止這種情況發生，在塔壁內側設置擋水板，與塔壁成30~45 度角，使沿塔壁流下的水跳入池內，防止進風口一側塔壁結冰。 2.5 在冷卻塔的進風口懸掛擋風板 冬季運行時，在冷卻塔的進風口處懸掛擋風板，防止冷空氣侵入塔內，避免了該區域水流受到外界冷空氣侵襲，維持了進風口溫度，進而消除進風口處的掛冰現象。擋風板的安裝和拆卸應根據當地的氣候條件、風力風向，以及冷卻塔內部結冰情況及時調整，既可安裝迎風面半圈，也可僅安裝上層部位或者全塔安裝。淋水裝置處的氣溫應控制在 0℃以上，池水溫度在10~ 15℃以上，并且不出現大量的結冰現象為宜。根據擋風板的生產工藝，擋風板的高度一般不超過 3m，寬度不大于 0.88m。擋風板的結 原創作者：江蘇良一冷卻設備有限公司 |
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