[發明專利]循環流化床鍋爐失水保護結構

在審

• 申請號: 201910425529.0
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN111412449A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李少華;彭紅文;張縵;楊海瑞;呂俊復;談琪英
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司;張縵;楊海瑞;呂俊復
• 主分類號: F22B37/44
• 分類號: F22B37/44
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發明保護一種循環流化床鍋爐失水保護結構，在鍋爐過熱器出口管路設置有PCV閥和安全閥，在該過熱器出口管路上還設置泄放控制閥，該泄放控制閥的起跳壓力低于PCV閥和安全閥，且泄放控制閥，連接于保安電源上，循環流化床鍋爐發生失水事故時泄放控制閥能夠迅速將鍋爐內產生的大量蒸汽以一定的速率排出，從而保證鍋爐水冷壁等受熱面不超溫，可替代投資較高的緊急補水系統，平時無需額外的維護。

技術領域

本發明屬于循環流化床鍋爐的設備安全保護裝置，特別是失水事故發生時保護受熱面不超溫的裝置。

背景技術

循環流化床鍋爐因其燃料適應性廣，可燃用低熱值燃料等特殊燃料、污染物控制成本低等優點，在國內已得到了廣泛應用。我國的循環流化床技術發展十分迅速，是世界上循環流化床鍋爐投運臺數最多的國家。近幾年國內投運了數十個超臨界參數的350MW等級CFB機組，目前世界上最大的超臨界循環流化床機組是我國的白馬二期600MW機組。

循環流化床鍋爐與煤粉爐的重要區別之一，是在其爐膛內以氣固兩相流向受熱面傳熱為主，爐膛內存在大量的循環物料固體顆粒，爐膛耐火材料用量大，具有很大的熱慣性。因此鍋爐失水時，存在水冷壁等受熱面因床料不斷向其放熱而出現超溫進而損壞的可能。因此，早期引進ALSTOM 型 CFB 鍋爐時，緊急補水系統作為其必要配置之一同時被引進。

緊急補水系統是循環流化床鍋爐的特有配置系統，由緊急補水泵和緊急補水箱等組成。它能夠在給水失去時保護受熱面，避免受熱面燒壞。

由于緊急補水泵壓頭很高，流量較大，同時需配置柴油發動機以應對全廠失電情況，因此配備柴油發動機的功率很大，一般需要進口，投資較大。

但是由于全廠失電等導致給水失去的概率極低，且緊急補水系統在失水事故發生后要立即投入使用，平常需定期試運行，因此日常運行維護費用較高。

發明內容

本發明所解決的技術問題即提供一種在循環流化床鍋爐發生失水情況時專用的蒸汽泄放控制閥，按照設定邏輯及時將受熱面內的工質以受控速率泄放，從而防止受熱面超溫，起到保護受熱面的目的。

本發明所采用的技術手段如下所述。

一種循環流化床鍋爐失水保護結構，在鍋爐過熱器出口管路設置有PCV閥和安全閥，其特征在于，在該過熱器出口管路上還設置至少1個泄放控制閥，該泄放控制閥的起跳壓力低于PCV閥和安全閥，且泄放控制閥連接于保安電源上；在循化流化床鍋爐機組內不設置緊急補水系統。

該泄放控制閥采用電動控制或液動控制。

該泄放控制閥的起跳是自動控制，回座是自動或手動控制。

所述泄放控制閥的啟閉壓差大于起跳壓力的10%。

所述泄放控制閥的數量在2個或2個以上時，起跳壓力或回座壓力呈階梯式上升或下降設置。

本發明的有益效果如下。

1、鍋爐失水事故特別是全廠失電導致的鍋爐失水事故發生后，可以將堆積床料及爐內澆注料等傳遞給受熱面內工質的熱量，以受控的質量流率帶出鍋爐本體，防止因熱量不能及時帶出鍋爐引起受熱面超溫，同時不會引起過熱器安全閥和PCV閥起跳，在延長安全閥和PCV閥壽命的同時，減少工質的浪費。

2、本發明僅設置專用泄放控制閥的方式結構簡單、免維護、投資很低，可完全代替常規緊急補水系統，節約大量初投資和運維費用，簡化電廠的應急管理，減少了人力成本。

3、現有的緊急補水系統不僅復雜，而且平常需定期試運行，但用到的機會很少，因此顯得性價比極低。在失水發生后，有的電廠因擔心大量低溫補水進入受熱面反而會導致受熱面損害。引用本發明的機組不會有低溫水進入鍋爐受熱面的情況，是一種極具經濟性的結構設計。