CN206439804U - 一种火电厂锅炉启动汽水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火电厂锅炉启动汽水系统，该系统包括：上水调阀、省煤器、水冷壁、混合集箱、汽水分离器、过热器、储水箱、炉水循环泵、炉水循环泵出口调阀、疏水集箱、两疏水泵及多条管道。省煤器与水冷壁连接，水冷壁穿过混合集箱与汽水分离器连接；上水调阀设置在锅炉给水泵与省煤器之间。过热器连接分离器上部出汽口；储水箱连接分离器下部出水口。炉水循环泵两端分别设有入口和出口电动门，在炉水循环泵出水口至储水箱之间设有再循环电动门。炉水循环泵出口调阀设置在其出口电动门至省煤器之间。储水箱与疏水集箱之间设有放水电动门和放水调阀。两疏水泵并联设置在疏水集箱疏水口，入口均设有滤网，出口设有出口调阀。

Description

一种火电厂锅炉启动汽水系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种火电厂锅炉启动汽水系统。

背景技术

火电厂锅炉启动汽水系统主要包括汽包、省煤器、水冷壁、过热器和凝汽器等装置。汽包是自然循环锅炉和强制多次循环锅炉的重要部件，其内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置等设备，可以有效地进行汽水风力、蒸汽清洗等，是锅炉汽、水的集散中心。省煤器由许多并列的蛇形管和进出口联箱组成，主要利用锅炉尾部烟气热量加热锅炉给水的热交换，节省燃料。水冷壁就是布置在锅炉四周的、管内流动介质一般为水或汽水混合物的受热面，用于吸收炉膛内或沿的热量，并保护蒸汽锅炉的炉墙。过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备，提高热机的循环效率。凝汽器使排汽在密封容器中，在温度角度的条件下冷却凝结成水，体积突然缩小，从而形成真空。但是，现有的火电厂在锅炉启动汽水系统全停状态下，无法实现锅炉启动汽水系统的自动启动，也无法在锅炉启动汽水系统运行状态下实现锅炉启动汽水系统的自动停止，并且当锅炉启动汽水系统启动程序运行至某一步时，若该步序条件不满足，无法继续启动程序的运行。即现有锅炉启动汽水系统的运行与停止均需要人为干预，这大大增加了工作量和人力成本，并且若不能及时启动或者停止锅炉启动汽水系统，则可能造成严重事故。并且，火电厂现有的锅炉启动汽水系统无法回收利用汽水分离器中的高温疏水，造成浪费。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种火电厂锅炉启动汽水系统，所述火电厂锅炉启动汽水系统包括：第一上水电动门、锅炉上水调阀、第二上水电动门、省煤器、水冷壁、混合集箱、汽水分离器、过热器、储水箱、炉水循环泵、炉水循环泵出口调阀、疏水集箱、疏水集箱放水电动门、第一疏水泵、第二疏水泵、疏水泵出口调阀及多条管道；

所述省煤器通过管道与所述水冷壁连接，所述水冷壁穿过所述混合集箱与所述汽水分离器通过管道连接；所述第一上水电动门、锅炉上水调阀及第二上水电动门依次设置在锅炉给水泵与所述省煤器之间的管道上；所述过热器通过管道连接所述汽水分离器上部的出汽口，以接收所述汽水分离器分离出的蒸汽；所述储水箱通过管道连接所述汽水分离器下部的出水口，以接收所述汽水分离器分离出的疏水；所述储水箱通过管道与所述炉水循环泵连接，在所述炉水循环泵的两端分别设有入口电动门和出口电动门，在所述炉水循环泵的出水口至储水箱之间的管道上设有一再循环电动门；所述炉水循环泵出口调阀设置在所述炉水循环泵的出口电动门至省煤器之间的管道上；

在所述储水箱与疏水集箱之间的管道上依次设有储水箱放水电动门和储水箱放水调阀；所述第一疏水泵及第二疏水泵并联设置在所述疏水集箱的疏水口处，所述第一疏水泵及第二疏水泵的两端分别设有入口电动门及出口电动门；所述第一疏水泵及第二疏水泵的入口处分别设有入口滤网，在所述第一疏水泵及第二疏水泵的出口还设有一疏水泵出口调阀；所述疏水集箱的疏水口处还设有一疏水集箱放水电动门。

本实用新型实施例的有益效果在于：本实用新型实施例提供的火电厂锅炉启动汽水系统可以在火电厂锅炉启动汽水系统全停状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动启动；在火电厂锅炉启动汽水系统运行状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动停止；并且兼顾人为判断，可以实现火电厂锅炉启动汽水系统程序控制逻辑的跳步运行，当程序控制逻辑某一步的运行条件为满足导致步序无法进行时，可以人为地判断条件是否可以忽略并操作跳步动作，继续程序控制逻辑的运行直至启动完毕。并且，利用本实用新型实施例提供的火电厂锅炉启动汽水系统，可以在锅炉启动或低负荷期间，将汽水分离器中分离的高温疏水，经由炉水循环泵回收至锅炉给水系统中，多余的疏水排至疏水集箱，经由疏水泵输送至凝汽器或经由排放阀外排至机组排水槽。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统的启动步序示意图；

图3为本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统的停止步序示意图。

附图标号

1.炉水循环泵入口电动门 2.炉水循环泵

3.炉水循环泵出口电动门 4.炉水循环泵出口调阀

5.炉水循环泵再循环电动门 6.第一上水电动门

7.锅炉上水调阀 8.第二上水电动门

9.疏水集箱放水电动门 10.第一疏水泵入口电动门

11.第一疏水泵入口滤网 12.第一疏水泵

13.第一疏水泵出口电动门 14.第二疏水泵入口电动门

15.第二疏水泵入口滤网 16.第二疏水泵

17.第二疏水泵出口电动门 18.疏水泵出口调阀

19.省煤器 20.水冷壁

21.混合集箱 22.汽水分离器

23.过热器 24.储水箱

25.疏水集箱 26.储水箱放水电动门

27.储水箱放水调阀

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种火电厂锅炉启动汽水系统，该系统主要包括第一上水电动门6、锅炉上水调阀7、第二上水电动门8、省煤器19、水冷壁20、混合集箱21、汽水分离器22、过热器34、储水箱24、炉水循环泵2、炉水循环泵出口调阀4、疏水集箱25、疏水集箱放水电动门9、第一疏水泵12、第二疏水泵16、疏水泵出口调阀18及多条管道。

省煤器19通过管道与水冷壁20连接，水冷壁20穿过混合集箱21与汽水分离器22通过管道连接。第一上水电动门6、锅炉上水调阀7及第二上水电动门8依次设置在锅炉给水泵(图1未示出)与省煤器19之间的管道上。过热器23通过管道连接汽水分离器22上部的出汽口，以接收汽水分离器22分离出的蒸汽。储水箱24通过管道连接汽水分离器22下部的出水口，以接收汽水分离器22分离出的疏水。储水箱24通过管道与炉水循环泵2连接，在炉水循环泵的两端分别设有入口电动门1和出口电动门3.在炉水循环泵2的出水口至储水箱24之间的管道上设有一再循环电动门5，用于将炉水循环泵2排出的部分水回收至储水箱24中。炉水循环泵出口调阀4设置在炉水循环泵2的出口电动门3至省煤器19之间的管道上，用于调节炉水循环泵2出口的流量。

在储水箱24与疏水集箱25之间的管道上依次设有储水箱放水电动门26和储水箱放水调阀27，分别用于放水和调节储水箱24的水位。第一疏水泵12及第二疏水泵16并联设置在疏水集箱25的疏水口处，第一疏水泵12的两端分别设有入口电动门10和出口电动门13，第二疏水泵16的两端分别设有入口电动门14和出口电动门17。在第一疏水泵12及第二疏水泵16的入口处分别设有疏水泵入口滤网11及疏水泵入口滤网15。在第一疏水泵12及第二疏水泵16的出口处设有疏水泵出口调阀18。疏水集箱25的疏水口处还设有一疏水集箱放水电动门19，用于排放疏水。

如图1所示，本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统中还设置有其他必要的管道、阀门以及相关热工测点等。上述测点可以例如是压力测点温度测点液位测点及流量测点等测点。

利用本实用新型实施例提供的火电厂锅炉启动汽水系统，可以在锅炉启动或低负荷期间，将汽水分离器中分离的高温疏水，经由炉水循环泵回收至锅炉给水系统中，多余的疏水排至疏水集箱，经由疏水泵输送至凝汽器或经由排放阀外排至机组排水槽。锅炉给水经过上水调阀组，送至锅炉省煤器19及锅炉水冷壁20吸收热量蒸发形成汽水混合物，到达汽水分离器22，分离出的蒸汽由分离器22上部引出进入锅炉过热器23进一步加热成过热蒸汽，分离出的疏水进入储水箱24，主要由炉水循环泵2升压回收，送至省煤器19前的锅炉给水系统，多余的疏水排入疏水集箱25，经由疏水泵12或16回收送至凝汽器，或经放水电动门9外排至机组排水槽。

在一实施例中，锅炉给水泵中的给水依次流经第一上水电动门6、锅炉上水调阀7、第二上水电动8门进入省煤器19，所述给水在省煤器19中吸收锅炉烟气热量提升温度，再在水冷壁20中进一步吸收炉膛热量，最后经过混合集箱21混合水温后进入汽水分离器22。

在一实施例中，储水箱24中的疏水一路经过炉水循环泵2升压回收，送至省煤器19前的锅炉给水系统，另一路疏水进入疏水集箱25。

在一实施例中，疏水集箱25中的疏水一路经由第一疏水泵12(或者第二疏水泵16)回收，送至凝汽器，另一路经疏水集箱放水电动门9排出。第一疏水泵12和第二疏水泵16可以同时工作，也可以互为备用，视具体情况而定，本实用新型实施例并不限制。

在一实施例中，火电厂锅炉启动汽水系统中还设置有：锅炉启动汽水系统程序控制逻辑操作按钮A1、疏水泵联锁投备按钮A2、人工确认储水罐水质合格按钮A3、人工确认疏水泵注水完成按钮A4及人工确认炉水循环泵注水完成按钮A5。例如，上述按钮可以设置在分布式控制系统的面板上。

利用上述联锁按钮，可以自动投入设备联锁。当联锁投入后，若其中某一台设备跳闸时，另一台设备可以迅速联锁启动，维持系统运行正常。例如，当疏水泵联锁投备按钮A2按下后，如果第一疏水泵12跳闸，那么第二疏水泵16会迅速联锁启动。

图2为本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统的启动步序流程图，如图2所示，该启动步序主要包括：

步骤S101、判断是否①第一上水电动门6及第二上水电动门8已开，②且锅炉上水调阀7已关，③且炉水循环泵的入口电动门1、出口电动门3均已关，④且炉水循环泵出口调阀4已关，⑤且炉水循环泵再循环电动门5已关，⑥且储水箱放水电动门26已开，⑦且储水箱放水调阀27已关，⑧且疏水集箱放水电动门9已关，⑨且第一疏水泵出口电动门13、第二疏水泵出口电动门17及疏水泵出口调阀18已关。如果上述9个条件中有任意一个条件不满足，或者任意多个条件不满足，则进行步骤S102，发出开启第一上水电动门6及第二上水电动门8的指令，及关闭锅炉上水调阀7的指令，及关闭炉水循环泵入口电动门1、出口电动门3的指令，及关闭炉水循环泵出口调阀4的指令，及关闭水循环泵再循环电动门5的指令，及开启储水箱放水电动门26的指令，及关闭储水箱放水调阀27的指令，及关闭疏水集箱放水电动门9的指令，及关闭第一疏水泵出口电动门13、第二疏水泵出口电动门17及疏水泵出口调阀18的指令。如果上述9个条件同事满足，则进行步骤S103。

步骤S101及步骤S102的目的是对锅炉启动汽水系统的一些阀门进行初置，以顺利启动。

步骤S103、判断是否①锅炉上水调阀7的开度超过预设开度，②且储水箱24的水位大于第一预设高度。如果上述两个条件有任意一个未满足或两个条件均不满足，则进行步骤S104，发出将锅炉上水调阀7开启至预设开度的指令。如果上述两个条件都满足，则进行步骤S105。

一实施例中，上述的预设开度通常取20％，第一预设高度取10m。上述步骤S103和步骤S104的目的是对锅炉进行上水，直至储水箱内的水位达到预设高度，即10m。

步骤S105、判断是否①储水箱放水调阀27已投自动档位，②且疏水集箱放水电动门9已开。如果上述两个条件有任意一个未满足或两个条件均不满足，则进行步骤S106，发出将储水箱放水调阀27投自动的指令，及开启疏水集箱放水电动门9的指令。如果两个条件同时满足，进行步骤S107。

一实施例中，储水箱放水调阀27投自动档位时的设定值时10m，即保证储水箱内的水位在10m处。步骤S105和步骤S106是对储水箱进行放水冲洗，并维持好储水箱的水位。

步骤S107、判断储水箱24中的水质是否合格。当储水箱24中水质合格时，进行步骤S108。

步骤S108、判断是否①疏水集箱放水电动门9已关，②且疏水集箱25的水位大于第二预设高度。如果上述两个条件有任意一个未满足或两个条件均不满足，则进行步骤S109，发出关闭疏水集箱放水电动门9的指令。如果两个条件同时满足，进行步骤S110。

一实施例中，上述的第二预设高度为1.5m。步骤S108和步骤S109的目的是关闭疏水集箱去机组排水槽放水的通路，等待疏水集箱的水位达到预设水位，即1.5m。

步骤S110、判断是否①第一疏水泵12及第二疏水泵16已注水完毕，②且第一疏水泵的入口电动门10、第二疏水泵的入口电动门14均已开。如果上述两个条件有任意一个未满足或两个条件均不满足，则进行步骤S111，发出开启第一疏水泵入口电动门10、第二疏水泵入口电动门14的指令。如果两个条件同时满足，进行步骤S112。

步骤S110级步骤S111的目的是开启疏水泵入口电动门，对疏水泵进行注水作业。

步骤S112、判断是否①第一疏水泵12已启动，②且第一疏水泵出口电动门13已开，③且疏水泵出口调阀18已投疏水集箱水位自动档位，④且疏水泵联锁已投入。如果上述四个条件有任意一个未满足或多个条件不满足，则进行步骤S113，发出启动第一疏水泵12的指令，及开启第一疏水泵出口电动门13的指令，及将疏水泵出口调阀18投疏水集箱水位自动档位的指令，及投入疏水泵联锁的指令。如果上述四个条件同时满足，进行步骤S114。

步骤S114、判断是否①炉水循环泵入口电动门1已开，②且炉水循环泵2已注水完毕。如果炉水循环泵入口电动门1未开，和/或炉水循环泵2尚未注水完毕，则进行步骤S115，发出开启炉水循环泵入口电动门1的指令。如果炉水循环泵入口电动门1已开，且炉水循环泵2已注水完毕，进行步骤S116。

步骤S114和步骤S115的目的是开启炉水循环泵入口电动门，以对炉水循环泵进行注水作业。

步骤S116、判断是否①炉水循环泵2已启动，②且炉水循环泵再循环电动门5已开。如果上述条件有一个不满足，或者两个条件均不满足，则进行步骤S117，发出启动炉水循环泵2的指令，及开启炉水循环泵再循环电动门5的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S118。

步骤S118、判断锅炉是否已点火。等待锅炉点火信号，如果所述锅炉已点火，则进行步骤S119。

步骤S119、判断是否①炉水循环泵再循环电动门5已关，②且炉水循环泵出口电动门3已开，③且炉水循环泵出口调阀4已投流量自动档位。如果上述三个条件有一个不满足，或多个不满足，则进行步骤120，发出关闭炉水循环泵再循环电动门5的指令，及开启炉水循环泵出口电动门3的指令，及将炉水循环泵出口调阀4投流量自动档位的指令。

在一实施例中，炉水循环泵出口调阀4投流量自动档位时，设定值为流量测点处设定的流量值。

在一实施例中，启动步序的允许条件为：与所述锅炉启动汽水系统连接的锅炉给水泵是否已启动。即，在进行步骤S101之前，需要预先判断是否有任一锅炉给水泵已启动，在有锅炉给水泵启动的情况下，才允许锅炉启动汽水系统启动。

图3为本实用新型实施例火电厂锅炉启动汽水系统的停止步骤流程图，如图3所示，该停止步序主要包括：

步骤S201、判断是否①炉水循环泵2已停，②且炉水循环泵出口电动门3已关，③且炉水循环泵出口调阀4已关。如果上述三个条件有一个不满足或多个不满足，则进行步骤S202，发出停止运行炉水循环泵2的指令，及关闭炉水循环泵出口电动门3的指令，及关闭炉水循环泵出口调阀4的指令。如果上述三个条件同时满足，进行步骤S203。

步骤S203、判断是否①第一疏水泵12、第二疏水泵16均已停，②且第一疏水泵出口电动门13、第二疏水泵出口电动门17及疏水泵出口调阀18均已关，③且疏水泵联锁已退出，④且疏水集箱放水电动门9已开。如果上述四个条件有一个不满足或多个不满足，则进行步骤S204，发出停止运行第一疏水泵12、第二疏水泵16的指令，及关闭第一疏水泵出口电动门13、第二疏水泵出口电动门17及疏水泵出口调阀18的指令，及退出疏水泵联锁的指令，及开启疏水集箱放水电动门9的指令。

在一实施例中，停止步序的允许条件为：①锅炉蒸汽流量大于预设流量；②锅炉已停止运行。通常地，预设流量设定为锅炉额定蒸汽流量25％。即，在进行步骤S201之前，需要预先判断锅炉蒸汽流量是否大于额定流量的25％，并且锅炉已停止运行，在这两个条件都满足的情况下，才允许停止。

图2及图3所示的启停控制方法为本实用新型实施例中火电厂锅炉启动汽水系统的程序控制逻辑。利用该程序控制逻辑可以实现以下功能：在在火电厂锅炉启动汽水系统全停状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动启动；在火电厂锅炉启动汽水系统运行状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动停止；当火电厂锅炉启动汽水系统启动程序运行至某一步时，条件不满足，若人为判断该条件能够忽略，可以手动进行跳步动作继续启动程序的运行，直到锅炉启动汽水系统启动完毕。

图2及图3所示启停控制方法中的每一步，先判断反馈是否收到，如果收到则继续下一步；如果未收到，则发出指令，等待反馈收到。在未收到应有的反馈信号时，程序控制逻辑会停留在该步，等待工人操作。电厂运行人员可以查出当前运行步序未收到的反馈信号，人为判断未收到的反馈信号是否影响程序程序控制逻辑的继续执行。若该反馈信号不影响当前程序控制逻辑的继续进行，运行人员可以操作跳步动作继续程序控制逻辑的执行；若该反馈信号影响当前程序控制逻辑的继续进行，则运行人员可以根据查出的每一条未满足的反馈信号，有针对性的去排查问题，直至收到该反馈信号，继续执行程序控制逻辑。

通过图2及图3中的启停控制方法，可以在火电厂锅炉启动汽水系统全停状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动启动；在火电厂锅炉启动汽水系统运行状态下，实现锅炉启动汽水系统的自动停止。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种火电厂锅炉启动汽水系统，其特征在于，所述火电厂锅炉启动汽水系统包括：第一上水电动门、锅炉上水调阀、第二上水电动门、省煤器、水冷壁、混合集箱、汽水分离器、过热器、储水箱、炉水循环泵、炉水循环泵出口调阀、疏水集箱、疏水集箱放水电动门、第一疏水泵、第二疏水泵、疏水泵出口调阀及多条管道；

所述省煤器通过管道与所述水冷壁连接，所述水冷壁穿过所述混合集箱与所述汽水分离器通过管道连接；所述第一上水电动门、锅炉上水调阀及第二上水电动门依次设置在锅炉给水泵与所述省煤器之间的管道上；所述过热器通过管道连接所述汽水分离器上部的出汽口，以接收所述汽水分离器分离出的蒸汽；所述储水箱通过管道连接所述汽水分离器下部的出水口，以接收所述汽水分离器分离出的疏水；所述储水箱通过管道与所述炉水循环泵连接，在所述炉水循环泵的两端分别设有入口电动门和出口电动门，在所述炉水循环泵的出水口至储水箱之间的管道上设有一再循环电动门；所述炉水循环泵出口调阀设置在所述炉水循环泵的出口电动门至省煤器之间的管道上；

在所述储水箱与疏水集箱之间的管道上依次设有储水箱放水电动门和储水箱放水调阀；所述第一疏水泵及第二疏水泵并联设置在所述疏水集箱的疏水口处，所述第一疏水泵及第二疏水泵的两端分别设有入口电动门及出口电动门；所述第一疏水泵及第二疏水泵的入口处分别设有入口滤网，在所述第一疏水泵及第二疏水泵的出口还设有一疏水泵出口调阀；所述疏水集箱的疏水口处还设有一疏水集箱放水电动门。

2.根据权利要求1所述的火电厂锅炉启动汽水系统，其特征在于，所述锅炉给水泵中的给水依次流经所述第一上水电动门、锅炉上水调阀、第二上水电动门进入所述省煤器，所述给水在所述省煤器中吸收锅炉烟气热量提升温度，再在所述水冷壁中进一步吸收炉膛热量，最后经过所述混合集箱混合水温后进入所述汽水分离器。

3.根据权利要求1所述的火电厂锅炉启动汽水系统，其特征在于，所述储水箱中的疏水一路经过所述炉水循环泵升压回收，送至所述省煤器前的锅炉给水系统；另一路疏水进入所述疏水集箱。

4.根据权利要求3所述的火电厂锅炉启动汽水系统，其特征在于，所述疏水集箱中的疏水一路经由所述第一疏水泵和/或第二疏水泵回收，送至凝汽器；另一路经所述疏水集箱放水电动门排出。

5.根据权利要求1所述的火电厂锅炉启动汽水系统，其特征在于，所述火电厂锅炉启动汽水系统中还设置有：锅炉启动汽水系统程序控制逻辑操作按钮、疏水泵联锁投备按钮、人工确认储水罐水质合格按钮、人工确认疏水泵注水完成按钮和人工确认炉水循环泵注水完成按钮。