【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直接空冷系统防冻，具体涉及一种基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置和方法。
技术介绍
1、冷端系统作为电站电力系统的重要组成部分，其安全稳定高效的运行对国民经济发展至关重要。传统水冷方式需要消耗大量的水资源，但我国是一个干旱缺水严重的国家，很多地区的资源分布存在着煤炭资源丰富与水资源匮乏的矛盾，进而使水冷系统难以大规模应用。空冷技术使用空气作为冷却介质，解决了三北地区富煤缺水地区的资源分布矛盾，推动了电站建设发展速度和资源有效化利用。空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统两类，直接空冷系统因其节水性能优越、防冻措施多、且投资成本、占地面积以及散热效率都优于间接空冷系统，成为空冷系统建设的主流趋势。虽然直接空冷系统突破水资源的限制，但也失去了水冷系统换热的高效率、高稳定性等优点，且空气极易受到外界环境因素的影响，包括环境风速、环境温度、环境风向等。而我国北方地区虽有着丰富的能源储备，包括煤炭资源以及风光等可再生能源，但冬季环境常表现出气温极低并伴随大风的特点，导致直接空冷系统容易出现过度散热的现象，进而发生散热器内凝结水冻结，散热管束胀裂的事故。
2、在直接空冷系统中，蒸汽的流动方式是从顺流单元流向逆流单元，蒸汽首先在顺流单元进行换热，这就导致直接空冷系统的逆流单元存在的冻结风险要远高于顺流单元。根据文献调研和众多工况的数值计算结果显示，在顺流单元正常进行工作时逆流单元散热管束已具有巨大的冻结风险。直接空冷系统还需承担还需要承担抽汽供热的任务，汽轮机排汽流量会随之下降，进一步加剧了逆流单元散热管束
3、目前直接空冷系统所使用的主流防冻措施以及防冻装置有关停风机或封堵风机入口、覆盖保温毯、增添防冻帘等。关停或者封堵风机都适用于环境风较小的情况，在较大风速下所取得的防冻效果并不好。覆盖保温毯和增添防冻帘虽然在寒冷大风条件下能取得较好的防冻效果，但在气象条件转好时，这两种措施的移除不够快捷，会影响直接空冷系统正常换热量。此外，通用的防冻措施一般都是针对整个直接空冷系统，不对每个单元的冻结风险进行评估，整体安装较为复杂，对空气流动和换热能力影响较大，经济性成本较高。
4、中国专利cn218673205u公开了一种直接空冷系统用防冻装置，由固定条、百叶窗叶片组成，安装在防冻单元的两侧，工作原理是在夏季散热风机正常运行时，防冻单元内部气流可把百叶窗叶片吹起，冬季气温较低有冻结风险时关闭散热风机，百叶窗叶片端部的自重会叶片自动下落，交替搭建起到隔绝与外界空气换热的作用。该装置相较于传统的保温毯、防冻帘等措施更加灵活便捷，但利用散热风机转速来控制百叶窗叶片的开关，首先并不能确定在风机满转速下所给的气流作用力能否使百叶窗叶片达到100％开度，其次在风机转速较小时百叶窗叶片半开状态会对流经散热管束的空气起很大的阻碍作用，严重影响换热效果，此时需要增大风机功率来扩大百叶窗开度，导致能耗增加和经济性变差。百叶窗开关状态或者处于一定开度时，叶片会受到较大的风交变载荷作用，端部的重力也会对叶片造成影响，此时叶片的使用寿命会大幅缩减。因此需要针对百叶窗叶片的开度进行单独控制，在不影响防冻效果的前提下、减小对换热效率和部件使用寿命的影响、提高经济性。
5、中国专利cn212320462u公布了一种基于极寒条件下的空冷系统防冻装置，其工作原理是利用风机上方安装的两个齿形挡板所形成的通孔控制气流的进出，夏季高温时气流沿通孔导流上升进行换热，冬季极寒时通孔关闭隔绝冷空气。该装置从封堵风机入口的思路出发，通过导流提高了换热效率和装置的调节性，但对于风速较大时，冷空气从直接空冷系统上方进入，与管束进行换热的情况所取得的防冻效果较差。
6、因此，亟需设计一种使用效果好、调控精准可靠、绿色安全的防冻装置。
技术实现思路
1、为克服现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置和方法，该装置能够对逆流单元达到防冻效果的同时，提高整个系统的经济性和散热能力。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，包括动力装置、驱动和蓄能装置、叶片控制装置以及设置在逆流单元外侧的若干百叶窗叶片；
4、其中，驱动和蓄能装置包括用于控制百叶窗叶片运动的电机以及与电机相连的蓄电池；
5、叶片控制装置包括用于控制百叶窗叶片转动的从动轮、与电机相连的主动轮，以及在主动轮和从动轮之间传递动力的链条。
6、进一步的，驱动和蓄能装置连接有动力装置。
7、进一步的，动力装置包括支撑架与若干太阳能电池板，若干太阳能电池板设置在支撑架上；太阳能电池板分别与电机和蓄电池连接。
8、进一步的，支撑架设置在轴流风机上。
9、进一步的，百叶窗叶片的上端设置有凸起，从动轮上设置有与凸起相匹配的凹槽，凸起设置在凹槽内，当从动轮转动时，带动百叶窗叶片移动。
10、进一步的，链条和从动轮安装在支撑架内。
11、进一步的，还包括设置在百叶窗叶片底部的密封圈。
12、进一步的，百叶窗叶片设置在逆流单元的散热管束两侧。
13、进一步的，当打开百叶窗时，电机转动带动主动轮，主动轮通过链条带动从动轮转动，百叶窗叶片下端在从动轮的带动下，向远离散热管束面的运动方向转动；当关闭百叶窗时，电机反转，主动轮通过链条带动从动轮反转，百叶窗叶片下端逐渐向靠近散热管束面的方向转动。
14、一种可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置的使用方法，包括以下步骤：
15、将防冻装置在直接空冷系统所有逆流单元上固定，并将电机的开关接入电厂的dcs控制系统，根据所监测的逆流单元管束温度和环境温度对电机的转动方式进行控制；
16、当环境温度降低导致管束温度降到预警值时，控制电机正转，将百叶窗开度降低，若逆流单元管束温度保持在正常值附近，则保持百叶窗开度不变，若逆流单元管束温度继续下降，则继续控制电机正转关闭百叶窗，若逆流单元管束温度升高，控制电机反转，逐渐打开百叶窗，直至整个逆流单元温度处于正常范围内。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术的百叶窗叶片安装在逆流单元的外侧，在完全关闭时具有较高的密封性，可有效的隔绝直接空冷系统防风墙上方冷空气的影响，搭配风机防冻帘、封堵风机入口等措施组合使用，可在冬季大风速下取得很好的防冻效果。百叶窗完全开启时，产生的空气阻力很小，不会影响空气流量。对比在整个直接空冷系统上采取防冻措施，本专利技术有针对性在冻结风险特别高的单元即逆流单元上采取防冻措施，可减少防冻装置的布置数量，降低经济成本，同时由于装置安装数量的减少，对于整个直接空冷系统流场干扰降低，换热性能的稳定性大大提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，包括动力装置(2)、驱动和蓄能装置(3)、叶片控制装置(5)以及设置在逆流单元外侧的若干百叶窗叶片(1)；
2.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，驱动和蓄能装置(3)连接有动力装置(2)。
3.根据权利要求2所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，动力装置(2)包括支撑架(4)与若干太阳能电池板(15)，若干太阳能电池板(15)设置在支撑架(4)上；太阳能电池板(15)分别与电机(12)和蓄电池(14)连接。
4.根据权利要求3所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，支撑架(4)设置在轴流风机(6)上。
5.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，百叶窗叶片(1)的上端设置有凸起，从动轮(10)上设置有与凸起相匹配的凹槽，凸起设置在凹槽内，当从动轮(10)转动时，带动百叶窗叶片(1)移动。
6.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直
7.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，还包括设置在百叶窗叶片(1)底部的密封圈(7)。
8.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，百叶窗叶片(1)设置在逆流单元(9)的散热管束两侧。
9.根据权利要求8所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，当打开百叶窗时，电机(12)转动带动主动轮(13)，主动轮(13)通过链条(11)带动从动轮(10)转动，百叶窗叶片(1)下端在从动轮(10)的带动下，向远离散热管束面的运动方向转动；当关闭百叶窗时，电机(12)反转，主动轮(13)通过链条(11)带动从动轮(10)反转，百叶窗叶片(1)下端逐渐向靠近散热管束面的方向转动。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，包括动力装置(2)、驱动和蓄能装置(3)、叶片控制装置(5)以及设置在逆流单元外侧的若干百叶窗叶片(1)；
2.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，驱动和蓄能装置(3)连接有动力装置(2)。
3.根据权利要求2所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，动力装置(2)包括支撑架(4)与若干太阳能电池板(15)，若干太阳能电池板(15)设置在支撑架(4)上；太阳能电池板(15)分别与电机(12)和蓄电池(14)连接。
4.根据权利要求3所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，支撑架(4)设置在轴流风机(6)上。
5.根据权利要求1所述的基于可再生能源的直接空冷系统逆流单元防冻装置，其特征在于，百叶窗叶片(1)的上端设置有凸起，从动轮(10)上设置有与凸起相匹配的凹槽，凸起设置在凹槽内，当从动轮(10)转动时，带动百叶窗叶片(1)移动。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李高潮，赵强强，荆涛，师进文，杨珍帅，肖文博，韩立，范烨，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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