CN109945159A - 一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统及其使用方法，它涉及一种减温水系统及其使用方法。解决现有锅炉冷态启动时，无法进行喷水保护，从而造成锅炉运行安全隐患的问题。给水操作台前端的第一给水管路与减温水旁路的一端相连通，减温水旁路的另一端与减温水主路止回阀后端的减温水主管路相连通。方法：一、当超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期进行减温喷水时，打开减温水旁路关断阀，关闭减温水主路止回阀及减温水主路关断阀；二、当超临界锅炉或超超临界锅炉高负荷时，打开减温水主路止回阀及减温水主路关断阀，关闭减温水旁路关断阀。

Description

一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种减温水系统及其使用方法。

背景技术

目前，超(超超)临界燃煤直流锅炉已成为当前电力行业的主流产品，采用了不带启动循环泵的设计，同时根据无油电厂的要求，锅炉的点火方式普遍采用等离子点火，取消了常规大油枪的设计，水冷壁采用螺旋管圈加垂直管圈的布置型式。正常运行时水冷壁具有较大的阻力，过热器减温水来源设计取自省煤器入(出)口，在正常运行时具有较大的压头，从而保证过热器减温水的正常投入。但是，当锅炉冷态启动时，由于给水温度较低并且初期输入热量较大等因素影响，过热器受热面容易发生超温现象。而此时锅炉处于循环模式状态，水冷壁阻力很小，导致过热器减温水的压头不足，受热面发生超温时，无法进行喷水保护，从而造成锅炉运行安全隐患。

发明内容

本发明目的是要解决现有锅炉冷态启动时，由于给水温度较低并且初期输入热量较大等因素影响，过热器受热面容易发生超温现象，而此时锅炉处于循环模式状态，水冷壁阻力很小，导致过热器减温水的压头不足，受热面发生超温时，无法进行喷水保护，从而造成锅炉运行安全隐患的问题，而提供一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统及其使用方法。

一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统包括减温水主管路、减温水主路关断阀、给水止回阀、减温水主路止回阀、减温水旁路、减温水旁路关断阀、第一给水管路、第二给水管路、给水操作台、省煤器及一、二级减温水支管路；

第一给水管路上设置给水操作台，给水操作台后端通过第二给水管路与省煤器入口相连通，在省煤器出口通过减温水主管路与一、二级减温水支管路相连通；且减温水主管路上沿水流方向依次设置减温水主路关断阀及减温水主路止回阀；所述的第二给水管路上设置给水止回阀；

给水操作台前端的第一给水管路与减温水旁路的一端相连通，减温水旁路的另一端与减温水主路止回阀后端的减温水主管路相连通；所述的减温水旁路上设置减温水旁路关断阀。

一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统的使用方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

一、当超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期进行减温喷水时，打开减温水旁路关断阀，关闭减温水主路止回阀及减温水主路关断阀；

二、当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为25％BMCR以上时，打开减温水主路止回阀及减温水主路关断阀，关闭减温水旁路关断阀。

原理：在省煤器入(出)口的减温水管路及一、二级减温水支路的基础上增加一路给水操作台前的减温水旁路及阀门。在锅炉冷态启动时，打开减温水的旁路阀门，关闭减温水的主路阀门，满足低负荷减温水的压头要求。在给水旁路关闭后，即锅炉负荷较高时，关闭减温水旁路阀门，打开减温水主路阀门。可以降低减温水与待减温蒸汽的温差，优化减温水的汽化和混合。

1、本发明明确了适用范围：采用微油点火、等离子点火的超临界及超超临界直流锅炉的一种全新的减温水设计，无论锅炉启动带或者不带启动循环泵均可以按照此减温水设计进行。

2、本发明给出了减温水旁路的开启条件：高负荷一般指的是锅炉负荷的25％～30％BMCR以上时，此时对应锅炉出口的主蒸汽压力约为12MPa.g，此时关闭减温水旁路关断阀5，当锅炉主蒸汽压力在12MPa.g以下(或直流负荷以下)时，即超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期，开启减温水旁路关断阀。

3、本发明在减温水主路上设置了减温水主路止回阀，防止运行中减温水旁路的工质直接进入省煤器，如此造成省煤器的短路，造成安全隐患。

4、本发明明确了采用此减温水设计的条件，一、二级减温水支管路的调节阀要重新进行选型。其中要特别考虑，调节阀的压差由原设计的约2.8MPa提升到约10MPa，调节阀的阀芯要重新进行选型，由原设计的单级降压改为多级降压，避免调节阀的汽蚀及震动产生。

5、本发明的减温水设计，无论减温水主管路引自省煤器前还是省煤器后均可以适用。

本发明优点：

1、本发明的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，低负荷时，提高了减温水的压头，保证了低负荷时减温水的正常投入。

2、本发明的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，高负荷时，在保证减温水压头的基础上，可以降低减温水与待减温蒸汽的温差，优化减温水的汽化和混合。

3、本发明的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，既满足正常负荷时，过热器减温水投入的要求，又满足启动初期低负荷时，过热器减温水的投入要求。

附图说明

图1为对比实验一的超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统；

图2为实施例一的超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2，本实施方式一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统包括减温水主管路1、减温水主路关断阀2、给水止回阀3-1、减温水主路止回阀3-2、减温水旁路4、减温水旁路关断阀5、第一给水管路6-1、第二给水管路6-2、给水操作台7、省煤器8及一、二级减温水支管路10；

第一给水管路6-1上设置给水操作台7，给水操作台7后端通过第二给水管路6-2与省煤器8入口相连通，在省煤器8出口通过减温水主管路1与一、二级减温水支管路10相连通；且减温水主管路1上沿水流方向依次设置减温水主路关断阀2及减温水主路止回阀3-2；所述的第二给水管路6-2上设置给水止回阀3-1；

给水操作台7前端的第一给水管路6-1与减温水旁路4的一端相连通，减温水旁路4的另一端与减温水主路止回阀3-2后端的减温水主管路1相连通；所述的减温水旁路4上设置减温水旁路关断阀5。

所述的一、二级减温水支管路10上的调节阀压差由原设计的约2.8MPa提升到约10MPa，调节阀的阀芯要重新进行选型，由原设计的单级降压改为多级降压，避免调节阀的汽蚀及震动产生，重新选型的调节阀可以在调节阀厂家采购得到。

本具体实施方式优点：

1、本具体实施方式的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，低负荷时，提高了减温水的压头，保证了低负荷时减温水的正常投入。

2、本具体实施方式的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，高负荷时，在保证减温水压头的基础上，可以降低减温水与待减温蒸汽的温差，优化减温水的汽化和混合。

3、本具体实施方式的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，既满足正常负荷时，过热器减温水投入的要求，又满足启动初期低负荷时，过热器减温水的投入要求。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的一、二级减温水支管路10上设置的调节阀压差为10MPa，且调节阀的阀芯为多级降压阀芯。其他与具体实施方式一相同。

本具体实施方式的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，优化了调节阀的选型，避免了大压差带来的减温水管路震动及调节阀损坏。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的省煤器8出口还与水冷壁管路9直接连通。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统的使用方法，它是按以下步骤进行的：

一、当超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期进行减温喷水时，打开减温水旁路关断阀5，关闭减温水主路止回阀3-2及减温水主路关断阀2；

二、当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为25％BMCR以上时，打开减温水主路止回阀3-2)及减温水主路关断阀2，关闭减温水旁路关断阀5。

本实施方式在超临界及超超临界直流锅炉设计中，锅炉启动无论是冷态启动、温态启动及热态启动，开始阶段均为循环模式状态，随着负荷的升高，锅炉会进入直流状态。由于循环模式状态下，水冷壁阻力较小，早期的减温水设置因为减温水的压头不够无法进行喷水。

本实施方式主要针对目前采用微油点火、等离子点火的超临界及超超临界直流锅炉的一种全新的减温水设计，无论锅炉启动带或者不带启动循环泵均可以按照此减温水设计进行。当高负荷-锅炉负荷的25％～30％BMCR以上时，此时对应锅炉出口的主蒸汽压力约为12MPa.g，此时关闭减温水旁路关断阀5，当锅炉主蒸汽压力在12MPa.g以下或直流负荷以下时，即超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期，开启减温水旁路关断阀5。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四的不同点是：步骤二中当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为30％BMCR以上时，打开减温水主路止回阀3-2及减温水主路关断阀2，关闭减温水旁路关断阀5。其他与具体实施方式四相同。

采用下述试验验证本发明效果：

实施例一：

结合图2，一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统包括减温水主管路1、减温水主路关断阀2、给水止回阀3-1、减温水主路止回阀3-2、减温水旁路4、减温水旁路关断阀5、第一给水管路6-1、第二给水管路6-2、给水操作台7、省煤器8及一、二级减温水支管路10；

第一给水管路6-1上设置给水操作台7，给水操作台7后端通过第二给水管路6-2与省煤器8入口相连通，在省煤器8出口通过减温水主管路1与一、二级减温水支管路10相连通；且减温水主管路1上沿水流方向依次设置减温水主路关断阀2及减温水主路止回阀3-2；所述的第二给水管路6-2上设置给水止回阀3-1；

给水操作台7前端的第一给水管路6-1与减温水旁路4的一端相连通，减温水旁路4的另一端与减温水主路止回阀3-2后端的减温水主管路1相连通；所述的减温水旁路4上设置减温水旁路关断阀5。

所述的一、二级减温水支管路10上设置的调节阀压差为10MPa，且调节阀的阀芯为多级降压阀芯。

所述的省煤器8出口还与水冷壁管路9直接连通。

一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统的使用方法，是按以下步骤进行的：

一、当超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期进行减温喷水时，打开减温水旁路关断阀5，关闭减温水主路止回阀3-2及减温水主路关断阀2；

二、当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为25％BMCR以上时，打开减温水主路止回阀3-2及减温水主路关断阀2，关闭减温水旁路关断阀5。

本实施例一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，低负荷时，提高了减温水的压头，保证了低负荷时减温水的正常投入。高负荷时，在保证减温水压头的基础上，可以降低减温水与待减温蒸汽的温差，优化减温水的汽化和混合。既满足正常负荷时，过热器减温水投入的要求，又满足启动初期低负荷时，过热器减温水的投入要求。

对比实验一：

结合图1，一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统包括减温水主管路1、减温水主路关断阀2、给水止回阀3-1、第一给水管路6-1、第二给水管路6-2、给水操作台7、省煤器8及一、二级减温水支管路10；

第一给水管路6-1上设置给水操作台7，给水操作台7后端通过第二给水管路6-2与省煤器8入口相连通，在省煤器8出口通过减温水主管路1与一、二级减温水支管路10相连通；且减温水主管路1上设置减温水主路关断阀2；所述的第二给水管路6-2上设置给水止回阀3-1。

所述的一、二级减温水支管路10上设置的调节阀压差为2.8MPa，且调节阀的阀芯为单级降压阀芯。

所述的省煤器8出口还与水冷壁管路9直接连通。

本对比实验当锅炉冷态启动时，由于给水温度较低并且初期输入热量较大等因素影响，过热器受热面容易发生超温现象。而此时锅炉处于循环模式状态，水冷壁阻力很小，导致过热器减温水的压头不足，受热面发生超温时，无法进行喷水保护，从而造成锅炉运行安全隐患。

Claims (5)

1.一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，其特征在于一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统包括减温水主管路(1)、减温水主路关断阀(2)、给水止回阀(3-1)、减温水主路止回阀(3-2)、减温水旁路(4)、减温水旁路关断阀(5)、第一给水管路(6-1)、第二给水管路(6-2)、给水操作台(7)、省煤器(8)及一、二级减温水支管路(10)；

第一给水管路(6-1)上设置给水操作台(7)，给水操作台(7)后端通过第二给水管路(6-2)与省煤器(8)入口相连通，在省煤器(8)出口通过减温水主管路(1)与一、二级减温水支管路(10)相连通；且减温水主管路(1)上沿水流方向依次设置减温水主路关断阀(2)及减温水主路止回阀(3-2)；所述的第二给水管路(6-2)上设置给水止回阀(3-1)；

给水操作台(7)前端的第一给水管路(6-1)与减温水旁路(4)的一端相连通，减温水旁路(4)的另一端与减温水主路止回阀(3-2)后端的减温水主管路(1)相连通；所述的减温水旁路(4)上设置减温水旁路关断阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，其特征在于所述的一、二级减温水支管路(10)上设置的调节阀压差为10MPa，且调节阀的阀芯为多级降压阀芯。

3.根据权利要求1所述的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统，其特征在于所述的省煤器(8)出口还与水冷壁管路(9)直接连通。

4.如权利要求1所述的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统的使用方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

一、当超临界锅炉或超超临界锅炉在启动初期进行减温喷水时，打开减温水旁路关断阀(5)，关闭减温水主路止回阀(3-2)及减温水主路关断阀(2)；

二、当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为25％BMCR以上时，打开减温水主路止回阀(3-2)及减温水主路关断阀(2)，关闭减温水旁路关断阀(5)。

5.根据权利要求1所述的一种超临界锅炉或超超临界锅炉减温水系统的使用方法，其特征在于步骤二中当超临界锅炉或超超临界锅炉负荷为30％BMCR以上时，打开、减温水主路止回阀(3-2)及减温水主路关断阀(2)，关闭减温水旁路关断阀(5)。