CN107477571A - 一种循环流化床锅炉的停电保护系统 - Google Patents

Abstract

一种循环流化床锅炉的停电保护系统，该装置包括料仓、流化装置、阀门、分气联箱和气源；料仓位于炉膛的顶部，该料仓通过阀门与炉膛顶部连通；流化装置设置在料仓的锥形段；分气联箱与流化装置相连，气源通过气体管路与所述的分气联箱连接，在该气体管路上安装有截止阀，气源的气体来自锅炉汽包或锅炉的辅汽联箱。本发明结构简单，充分利用了循环流化床自身的特点，投资费用低。当锅炉停电事故发生时，系统反应迅速，能够保证及时的隔断热源，起到保护炉膛水冷壁的作用；同时具有很好的稳定性，运行中除了阀门和管道连通性需要定期维护，在锅炉维修期间只需更换料仓的循环物料，就能很好的保证整个停电保护系统在发生停电事故时能够很好的介入。

Description

一种循环流化床锅炉的停电保护系统

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉的停电保护系统，属于锅炉安全运行技术领域。

背景技术

循环流化床锅炉是世界公认的最切实可行的清洁燃煤技术之一，近20年在国内得到蓬勃发展。锅炉安全高效运行是其能够被有效利用的前提，随着国家对工业生产安全工作的重视程度不断提高，当前企业早已把安全生产放到首位。在锅炉运行中，锅炉房的突发性停电是锅炉最常见，最易发生的一种事故，突发性的停电会使正常的高温水循环遭到破坏，这时炉膛内未燃尽的燃料仍在缓慢燃烧，炉膛内的温度依然很高。因此，当锅炉发生停电时，在尽可能短的时间内将炉内的热量输送出去是通常采用的最直接的方法。对于不同形式的循环流化床锅炉，停电同时也停泵，汽包内水量有限，汽包内的水不能满足整个水循环所需要的水量，当水位低于警戒水位线，炉膛水冷壁的水因得不到补充会发生汽化，局部地区的汽化会产生很多汽泡，汽泡在和周围的过冷水相遇时会凝结消失造成局部真空。当四周的水以很高的速度来填补这些真空区域的时候，就会形成水与水之间的撞击，产生声响与振动，严重时会扯裂焊口，震坏炉墙和设备。同时当水冷壁缺水时由于水冷壁管外的热量不能及时带走造成锅炉烧“干锅”现象的发生，损坏泵与阀门，危及锅炉与厂区的安全。对于超临界直流锅炉，锅炉房的停电更为严重，由于超临界锅炉水冷壁流动阻力全部依靠给水泵克服，停电时不能像有汽包的锅炉相比尚能为水冷壁补充一部分水，水冷壁的水很快会汽化，若水冷壁内的不能及时补入水，水冷壁内会迅速变成空管，管壁会不断受到加热，最终造成水冷壁严重损坏甚至爆管的安全事故。

通常情况下，锅炉房都会有备用发电机组。但锅炉房发生突发性停电后，由于备用发电机组必须预热，正常情况下从启动到拖动水泵运行需要15分钟左右。依照锅炉房停电事故预备方案要求，维修人员必须在6分钟内快速启动应急发电机组和补水泵迅速对锅炉进行强制补水降温。但据观察，操作人员从发现并报告停电事故，各岗位到达指定位置，打开炉门通风、打开应急排渣管，完成较大阀门的启闭工作，启动应急水泵到调节紧急泄水阀等工作至少需要10分钟。由于备用发电机组平时处于维护状态，在锅炉发生停电事故时发电机组由于长久未使用难以启动是普遍存在的问题。这必然造成了循环水泵不能运转而锅炉不能得到及时补水，压力不断下降的局面。并且在锅炉建设中备用发电机组通常的投资都很大，发电机组的后期维护费用也高，最重要的是还不能保证发生停电事故的时候能够及时启动。因此在循环流化床锅炉停电保护系统还有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉的停电保护系统，旨在解决当前循环流化床锅炉停电采取的应急处理措施存在启动慢，系统投资代价高，稳定性差等弊端。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种循环流化床锅炉的停电保护系统，其特征在于：该装置包括料仓、流化装置、阀门、分气联箱和气源；所述的料仓位于炉膛的顶部，该料仓通过阀门与炉膛顶部连通；所述流化装置设置在料仓的锥形段；所述分气联箱与流化装置相连，所述气源通过气体管路与所述的分气联箱连接，在该气体管路上安装有截止阀。

本发明所述流化装置包括布风板和风室，布风板设置在锥形段的周围；所述流化装置也可采用喷气振动垫，喷气振动垫设置在料仓锥形段的周围。

优选地，本发明所述气源的气体来自锅炉汽包或锅炉的辅汽联箱。

优选地，料仓内储存的物料基本为循环流化床的循环物料，其粒径为100μm至300μm。

本发明所述的料仓采用单筒式料仓或多筒式料仓。所述阀门采用气动阀、截止阀门或电磁阀门。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性技术效果：①设备结构简单，锅炉停电事故发生时，系统反应迅速，能够保证及时的隔断热源，起到保护炉膛水冷壁的作用。②设备投资费用低，机组的备用发电机组是以往循环流化床锅炉停电预备方案中的核心设备。本发明的锅炉停电保护系统充分利用循环流化床自身的特点，采用循环物料覆盖床层隔热的方式，完全省去了备用发电机组的投资，为锅炉建设投资节省上千万。③系统具有很好的稳定性，运行中除了阀门和管道连通性需要定期维护，在锅炉维修期间更换料仓的循环物料，就能很好的保证整个停电保护系统在发生停电事故时能够很好的介入。

附图说明

图1提供了本发明的一种具体实施的结构示意图。

图2为流化板式的流化装置示意图。

图3为布风板示意图。

图4为喷气振动垫的简单示意图。

附图标记说明:1-炉膛；2-阀门；3-流化装置 4-料仓；5-分气联箱；6-气源；7-截止阀；8-布风板；9-风室；10-喷气振动垫。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

参照图1，图1给出了根据本发明的优选实施方式的循环流化床锅炉的结构示意图。该装置主要包括料仓4、流化装置3、阀门2、分气联箱5和气源6；其中，料仓4位于炉膛1顶部，料仓4通过阀门2与炉膛1上部开口孔连接，料仓4侧面锥形段加装流化装置，流化装置3与分气联箱5相连，分气联箱5和气源6之间装有截止阀7。料仓4通过炉膛1顶部开口与内部连通，开孔和料仓4之间通过阀门2连接。在锅炉正常运行期间，阀门2关闭形成仓内物料与炉膛1内部高温的隔断，当停电事故发生时打开阀门2物料能够落入炉膛1覆盖床层表面正在持续燃烧的物料，从而起到隔热作用保护炉膛内部水冷壁；阀门2采用气动阀、截止阀门或电磁阀门。

在料仓4锥形段四周加装流化装置3，流化装置可以采用不同的结构形式，如采用包括布风板和风室的结构(如图2、3所示)，将布风板8设置在料仓锥形段的四周；也可采用喷气振动垫(如图4所示)，喷气振动垫10安装在料仓锥形段周周围。

气源6可以是来自锅炉的汽包或者辅汽联箱。停电事故发生时打开阀门，蒸汽为料仓的流动提供流化气，流化气能够增加料仓内物料的孔隙率、减少颗粒与颗粒、颗粒与壁面之间的摩擦，停电事故发生时同时打开流化装置3与气源6相连的截止阀7，气源6内的高压气体可以通入料仓，松动料仓4内的物料，加快料仓4内物料的流出，防止料仓内物料由于长期堆放存储板结物料无法流出现象发生。在锅炉维修期可更换料仓内的物料，保证料仓内物料具有良好的流动性。本系统充分利用循环流化床自身优点，锅炉正常运行时，整个停电保护系统与循环流化床燃烧系统和物料循环系统完全隔断，当停电事故发生时，停电保护系统能够快速介入发挥作用，这是一种有效的可实施的安全的停电保护系统。

所述的料仓4采用单筒式料仓或多筒式料仓,要保证所储存的物料能够很好的覆盖床层上表面。料仓内储存的物料基本为循环流化床的循环物料，其粒径为100μm至300μm。

喷气振动垫10在对料仓提供流化气体的同时会对料仓壁面有振动效果，以保证物料的顺利流出。

以上结合图1详细说明了本发明的具体实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节。图1所述是有汽包1的自然循环或强制循环的循环流化床锅炉，直流循环流化床锅炉同样可采取本发明的技术方案，不同之处是料仓中蒸汽的来源，但都不违背本发明的核心构思。在本发明所述的技术构思范围内，可以根据实际锅炉建设具体情况对本发明的技术实施方案进行多种简单变型，这些简单的变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种循环流化床锅炉的停电保护系统，其特征在于：该装置包括料仓(4)、流化装置(3)、阀门(2)、分气联箱(5)和气源(6)；所述的料仓(4)位于炉膛(1)的顶部，该料仓通过阀门(2)与炉膛顶部连通；所述流化装置(3)设置在料仓(4)的锥形段；所述分气联箱(5)与流化装置(3)相连，所述气源通过气体管路与所述的分气联箱(5)连接，在该气体管路上安装有截止阀(7)。

2.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉停电保护系统，其特征在于，所述流化装置(3)包括布风板(8)和风室(9)，布风板设置在料仓锥形段的周围。

3.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉停电保护系统，其特征在于，所述流化装置(3)采用喷气振动垫(10)，该喷气振动垫设置在料仓锥形段的周围。

4.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉停电保护系统，其特征在于，气源(6)的气体来自锅炉汽包或锅炉的辅汽联箱。

5.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉停电保护系统，其特征在于，料仓内储存的物料基本为循环流化床的循环物料，其粒径为100μm至300μm。

6.根据权利1-5所述的一种循环流化床锅炉停电保护系统，其特征在于，所述的料仓(4)采用单筒式料仓或多筒式料仓。

7.根据权利6所述的一种循环流化床锅炉的停电保护系统，其特征在于，所述阀门(2)采用气动阀、截止阀门或电磁阀门。