[發明專利]一種快速啟爐系統及方法

無效

• 申請號: 201310482007.7
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103528040A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張榮標;李文勝;王東宏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00;F24H9/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

??本發明涉及鍋爐啟爐控制領域，特別是涉及一種節能省時的快速啟爐系統。

背景技術

鍋爐每年消耗大量的能源，在鍋爐點火到鍋爐正常運行過程中損耗的能源最為可觀，鍋爐節能技術日益成為其發展的重點。鍋爐系統主要包括：鍋爐主體、給煤系統、汽水系統、除塵煙氣系統、鼓引風系統、除渣系統等，其中，汽水系統在鍋爐啟爐和運行中占有很重要的地位，汽水系統主要由水冷壁、下集箱和汽包等組成，水冷壁管均勻的排布在鍋爐爐壁表面，用于吸收鍋爐熱量產生水蒸氣；下集箱位于水冷壁底部并與水冷壁管底部連通，向水冷壁管供水。汽包是一種高溫高壓設備，位于整個系統的頂部；水冷壁管中產生的水蒸氣可以直接進入汽包內，汽包能夠通過水冷壁管收集高溫蒸汽供其他系統使用，汽包內爐水通過下集管與下集箱導通，這樣鍋爐水氣循環系統就可以正常建立。?

在鍋爐點火啟爐剛開始時，一方面，由于少數燃燒器投入運行，燃燒較弱，鍋爐加熱不均勻，相應的蒸發受熱面也不均勻；另一方面，由于啟爐前爐壁溫度較低，水冷壁管中水溫較低，燃料燃燒放出的熱量用于水冷壁水氣化的熱量不多，水冷壁產生的蒸汽量不多，水循環未正常建立，這樣就容易使水冷壁、下集箱以及汽包產生較大的熱應力，從而使水冷壁爆裂、汽包畸形等，損壞設備，嚴重影響鍋爐的正常運行。

為了有效防止鍋爐啟爐前期產生較大的熱應力，現代大型機組一般會在水冷壁下聯箱加入爐底蒸汽加熱引入管，利用汽輪機從鄰爐抽高溫蒸汽來加熱爐水，使之升溫升壓到一定程度后再進行鍋爐點火。此系統被稱為爐底蒸汽加熱系統或鄰爐加熱系統，其加熱原理就是利用具有一定壓力、較高溫度的蒸汽，加入水冷壁下聯箱爐水內，使高溫蒸汽與低溫爐水混合，蒸汽將熱量傳遞給爐水的一種加熱方法。爐底蒸汽加熱系統傳熱效果好，被加熱的爐水溫度可達到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度，并且有效減小汽包上下壁的溫差。由于高溫蒸汽多來源于鄰爐，故此方法對單個爐體無法使用，并且，因為要引入熱鄰爐高溫蒸汽來加熱爐水，技術要求較高，對鄰爐高溫蒸汽控制要求較高。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有鍋爐啟爐過程中存在的難點及不足而提出一種加熱均勻、時間短、適用于單鍋爐的快速啟爐系統及快速啟爐方法。本發明通過啟爐前預熱汽包的方法，減小鍋爐啟爐過程中汽包產生的熱應力，有效解決了因汽包熱應力過大鍋爐無法快速啟爐的問題，縮短鍋爐啟爐時間，達到快速啟爐的目的。

本發明快速啟爐系統采用的技術方案是：包括汽包爐體，汽包爐體內以正常水位線將汽包爐體分為存儲蒸汽的上部分和存儲爐水的下部分，頂部設有蒸汽出口，其特征是：在汽包爐體的頂部內壁上，位于蒸汽出口兩側固定有頂部加熱裝置，蒸汽排出口正下方并排設有兩個立式百葉窗分離器，立式百葉窗分離器下部連接疏水管輸入口，疏水管輸出口向下伸在正常水位線下；汽包爐體兩側壁均勻設置與水冷壁頂部連接的水冷壁接口，汽包爐體內部兩側設有兩排旋風分離器和兩個密封艙，密封艙連通水冷壁接口且位于正常水位線下，密封艙頂部連通旋風分離器底部；汽包爐體底部設有下集箱接口，下集箱接口上部水平并排安裝給水管和排污管，給水管上部水平布置處于正常水位線下的水下加熱裝置；汽包爐體上、下壁均設有溫度檢測模塊，溫度檢測模塊連接MCU控制系統，MCU控制系統通過相應的控制器連接汽包頂部加熱裝置和水下加熱裝置，MCU控制系統還分別連接液位、氣壓檢測模塊、溫度報警系統、氣壓報警系統和緊急停爐系統。

本發明快速啟爐方法采用的技術方案是：基于所述快速啟爐系統，包括以下步驟：A、鍋爐冷態啟爐之前，MCU控制系統同時開啟汽包頂部加熱裝置和水下加熱裝置加熱爐水，控制汽包爐體上下壁溫差在50℃以內；B、在加熱爐水過程中，若液位、氣壓檢測模塊檢測出汽包爐體內液位、氣壓出現異常，或溫度檢測模塊檢測出汽包爐體內溫度出現異常，MCU控制系統開啟氣壓報警系統、溫度報警系統和緊急停爐系統，并關閉頂部加熱裝置和水下加熱裝置；C、隨著汽包爐體內溫度、壓強的不斷升高，當檢測出溫度、壓強達到預設溫度、壓強時，關閉頂部加熱裝置和水下加熱裝置，鍋爐點火啟爐開始正常工作。

本發明與已有技術和方法相比，具有如下優點：

????1、啟爐快速。本發明通過啟爐前預熱汽包，減小鍋爐啟爐過程中汽包產生的熱應力，有效解決了因汽包熱應力過大鍋爐無法快速啟爐的問題，達到快速啟爐的目的。

2、適用廣泛。本發明適用于單鍋爐系統，也適用于大型鍋爐機組，并且對鍋爐類型沒有要求，只需對汽包內結構稍加改動并加入快速啟爐控系統即可使用。