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，目的也是保護鍋爐安全。對于超臨界循環(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，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)儲水量較小，在較短的時間內(nèi)將會被高溫渣的熱量蒸干，使水冷壁管失去了有效的冷卻，最后可能導致超溫。因此因給水中斷導致鍋爐BT后，對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險問題，電廠通常設(shè)置緊急補水系統(tǒng)，如采用柴油發(fā)動機或單獨電源的電動機驅(qū)動的給水栗。緊急補水系統(tǒng)投資較大，并要求日常維護，保證隨時及時能啟動(盡管可能多年不用)。
[0004]針對超臨界CFB鍋爐，急需一種在鍋爐給水中斷情況下有效保護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水冷壁受熱面。
[0006]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(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口，或者與省煤器進口連通的管路或設(shè)備上，另一端連通水冷壁進口，或者與水冷壁進口連通的管路或設(shè)備上，且省煤器芳路管路進口標尚尚于出口標尚。
[0008]作為選擇，省煤器旁路管路一端連通省煤器進口集箱底部或標高更低的省煤器進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口集箱底部或標高更低的省煤器進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，另一端連通儲水罐上部空腔。
[0013]作為選擇，給水管、鍋爐尾部煙道省煤器進口集箱、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個以上。
[0015]前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案: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)和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術(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，直流運行時給水經(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，因此水冷壁自身的蓄水量很少。因此給水中斷導致鍋爐BT后，爐內(nèi)大量炙熱床料的蓄熱，在較短時間內(nèi)水冷壁管內(nèi)的蓄水會被加熱至蒸干溫度，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，延長水冷壁蓄水的蒸干時間，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)贏得時間。同時，從省煤器出口集箱頂部(最高標高位置)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]鍋爐正常運行過程中，給水首先被引至尾部煙道省煤器進口集箱，逆流向上經(jīng)過水平布置的省煤器管組進入省煤器出口集箱，由省煤器出口集箱引出經(jīng)集中下降管進入水冷壁下集箱，經(jīng)水冷壁管后進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行汽水分離，鍋爐啟動處于循環(huán)運行方式時，蒸汽流經(jīng)汽水分離器后進入過熱器系統(tǒng)，被分離的水進入儲水罐，經(jīng)過儲水罐水位控制閥進入疏水擴容器。在鍋爐進入直流運行時，全部工質(zhì)通過汽水分離器進入過熱器系統(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)閉給水管路上電動門，同時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水，對水冷壁形成有效的冷卻，延長水冷壁蓄水的蒸干時間，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致鍋爐BT后，爐內(nèi)大量炙熱床料的蓄熱，在較短時間內(nèi)水冷壁管內(nèi)的蓄水會被加熱至蒸干溫度，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，延長水冷壁蓄水的蒸干時間，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，鍋爐滿負荷運行時，水冷壁蒸干點以下蓄水體積約為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。同時省煤器進口的水溫也較水冷壁進口溫度低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間增加為原先的5.35倍。有效地對水冷壁形成保護作用，為給水系統(tǒng)搶修恢復(fù)贏得了時間。