一種超臨界循環(huán)流化床鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐領(lǐng)域，尤其涉及超臨界循環(huán)流化床鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在燃煤發(fā)電廠，偶有發(fā)生諸如給水栗故障、給水濾網(wǎng)堵塞、全廠失電等導(dǎo)致鍋爐給水中斷事故，給水中斷后通常觸發(fā)鍋爐BT，目的也是保護(hù)鍋爐安全。對(duì)于超臨界循環(huán)流化床鍋爐，由于爐膛內(nèi)存有大量的高溫床料，爐膛內(nèi)蓄熱量很大，即使鍋爐已停運(yùn)，仍有熱量持續(xù)傳給水冷壁受熱面，再由于超臨界鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)(水冷壁)儲(chǔ)水量較小，在較短的時(shí)間內(nèi)將會(huì)被高溫渣的熱量蒸干，使水冷壁管失去了有效的冷卻，最后可能導(dǎo)致超溫。因此因給水中斷導(dǎo)致鍋爐BT后，對(duì)水冷壁的有效冷卻保證其不超溫至關(guān)重要。
[0003]為解決因鍋爐給水中斷而造成受熱面超溫的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，電廠通常設(shè)置緊急補(bǔ)水系統(tǒng)，如采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或單獨(dú)電源的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的給水栗。緊急補(bǔ)水系統(tǒng)投資較大，并要求日常維護(hù)，保證隨時(shí)及時(shí)能啟動(dòng)(盡管可能多年不用)。
[0004]針對(duì)超臨界CFB鍋爐，急需一種在鍋爐給水中斷情況下有效保護(hù)水冷壁受熱面的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提出一種超臨界循環(huán)流化床鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)，能夠在鍋爐給水中斷情況下有效保護(hù)水冷壁受熱面。
[0006]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種超臨界循環(huán)流化床鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛的水冷壁，為水冷壁供水的省煤器，還包括壓力平衡管路和省煤器旁路管路，壓力平衡管路通過閥門一端連通省煤器出口，或者與省煤器出口連通的管路或設(shè)備上，另一端連通水冷壁出口至過熱器系統(tǒng)之間的管路或設(shè)備上，省煤器旁路管路通過閥門一端連通省煤器進(jìn)口，或者與省煤器進(jìn)口連通的管路或設(shè)備上，另一端連通水冷壁進(jìn)口，或者與水冷壁進(jìn)口連通的管路或設(shè)備上，且省煤器芳路管路進(jìn)口標(biāo)尚尚于出口標(biāo)尚。
[0008]作為選擇，省煤器旁路管路一端連通省煤器進(jìn)口集箱底部或標(biāo)高更低的省煤器進(jìn)口集箱前的給水管上，另一端連通省煤器集中下降管上。
[0009]作為選擇，省煤器旁路管路一端連通省煤器進(jìn)口集箱底部或標(biāo)高更低的省煤器進(jìn)口集箱前的給水管上，另一端連通水冷壁分配集箱上。
[0010]作為選擇，壓力平衡管路一端連通省煤器出口集箱，另一端連通汽水分離器。
[0011]作為選擇，壓力平衡管路一端連通省煤器出口集箱，另一端連通水冷壁出口匯集集箱。
[0012]作為選擇，壓力平衡管路一端連通省煤器出口集箱，另一端連通儲(chǔ)水罐上部空腔。
[0013]作為選擇，給水管、鍋爐尾部煙道省煤器進(jìn)口集箱、省煤器管組、省煤器出口集箱、省煤器集中下降管、水冷壁分配集箱、水冷壁管、水冷壁出口匯集集箱和汽水分離器依次連通后，汽水分離器再與過熱器系統(tǒng)和儲(chǔ)水罐分別連通。
[0014]作為選擇，壓力平衡管路和省煤器旁路管路上的閥門均為2個(gè)以上。
[0015]前述本發(fā)明主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護(hù)的方案:如本發(fā)明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0016]工作過程為:因超臨界循環(huán)流化床鍋爐沒有汽包，直流運(yùn)行時(shí)給水經(jīng)過水冷壁一次吸熱后經(jīng)汽水分離器至過熱器系統(tǒng)。采用低質(zhì)量流速的水冷壁管徑又比較細(xì)，因此水冷壁自身的蓄水量很少。因此給水中斷導(dǎo)致鍋爐BT后，爐內(nèi)大量炙熱床料的蓄熱，在較短時(shí)間內(nèi)水冷壁管內(nèi)的蓄水會(huì)被加熱至蒸干溫度，水冷壁管壁溫度上升，若水冷壁溫度過高則系統(tǒng)恢復(fù)后也不能上水。本發(fā)明是通過增設(shè)省煤器旁路管路將省煤器受熱面里面的蓄水經(jīng)省煤器旁路管路引至水冷壁，延長(zhǎng)水冷壁蓄水的蒸干時(shí)間，將水冷壁管壁溫度控制在安全范圍之內(nèi)，為給水系統(tǒng)恢復(fù)贏得時(shí)間。同時(shí)，從省煤器出口集箱頂部(最高標(biāo)高位置)引一管路至汽水分離器，稱為壓力平衡管路。壓力平衡管路起到平衡水冷壁系統(tǒng)和省煤器之間的壓力的作用，保證省煤器的蓄水能在重力的作用下流至水冷壁。
[0017]鍋爐正常運(yùn)行過程中，給水首先被引至尾部煙道省煤器進(jìn)口集箱，逆流向上經(jīng)過水平布置的省煤器管組進(jìn)入省煤器出口集箱，由省煤器出口集箱引出經(jīng)集中下降管進(jìn)入水冷壁下集箱，經(jīng)水冷壁管后進(jìn)入水冷壁出口集箱匯集，然后通過連接管引入汽水分離器進(jìn)行汽水分離，鍋爐啟動(dòng)處于循環(huán)運(yùn)行方式時(shí)，蒸汽流經(jīng)汽水分離器后進(jìn)入過熱器系統(tǒng)，被分離的水進(jìn)入儲(chǔ)水罐，經(jīng)過儲(chǔ)水罐水位控制閥進(jìn)入疏水?dāng)U容器。在鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行時(shí)，全部工質(zhì)通過汽水分離器進(jìn)入過熱器系統(tǒng)。該過程中省煤器旁路管路及壓力平衡管路上閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0018]在鍋爐發(fā)生給水中斷BT后，關(guān)閉給水管路上電動(dòng)門，同時(shí)開啟省煤器旁路管路及壓力平衡管路上閥門，省煤器中的蓄水可經(jīng)過省煤器旁路管路給水冷壁補(bǔ)水，對(duì)水冷壁形成有效的冷卻，延長(zhǎng)水冷壁蓄水的蒸干時(shí)間，將水冷壁管壁溫度控制在安全范圍之內(nèi)，為給水系統(tǒng)恢復(fù)贏得時(shí)間。壓力平衡管在這一過程中起到平衡水冷壁系統(tǒng)和省煤器之間的壓力的作用，保證省煤器的蓄水能在重力的作用下流至水冷壁。
[0019]本發(fā)明的有益效果:超臨界循環(huán)流化床鍋爐給水中斷導(dǎo)致鍋爐BT后，爐內(nèi)大量炙熱床料的蓄熱，在較短時(shí)間內(nèi)水冷壁管內(nèi)的蓄水會(huì)被加熱至蒸干溫度，水冷壁管壁溫度上升，若水冷壁溫度過高則系統(tǒng)恢復(fù)后也不能上水。本發(fā)明將省煤器里面的蓄水經(jīng)省煤器旁路管引至水冷壁，延長(zhǎng)水冷壁蓄水的蒸干時(shí)間，將水冷壁管壁溫度控制在安全范圍之內(nèi)，為給水系統(tǒng)恢復(fù)贏得時(shí)間。壓力平衡管起到平衡水冷壁系統(tǒng)和省煤器之間的壓力的作用，保證省煤器的蓄水能在重力的作用下流至水冷壁。
[0020]以某350麗超臨界循環(huán)流化床為例，鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水冷壁蒸干點(diǎn)以下蓄水體積約為32m3，而省煤器蓄水量為79m3，省煤器的蓄水量為水冷壁蓄水量的2.47倍。同時(shí)省煤器進(jìn)口的水溫也較水冷壁進(jìn)口溫度低50°C左右，相同質(zhì)量的省煤器蓄水蒸干吸熱量為水冷壁蓄水蒸干吸熱量的1.76倍，采用本專利即可將水冷壁蒸干時(shí)間增加為原先的5.35倍。有效地對(duì)水冷壁形成保護(hù)作用，為給水系統(tǒng)搶修恢復(fù)贏得了時(shí)間。