CN217928787U - 一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，包括各段水冷炉排片组、循环泵、助燃空气预热器、给水预热器和稳压罐；循环泵的输出端通过给水母管与各段水冷炉排片组的进口管连通，将循环冷却水注入各段水冷炉排片组进行冷却；各段水冷炉排片组的出口管通过给水母管依次与助燃空气预热器、给水预热器连通，且加热后的循环冷却水依次进行热交换降温；给水预热器通过给水母管与循环泵的输入端连通，且降温后的循环冷却水返回到循环泵形成循环冷却回路；稳压罐布置在各段水冷炉排片组的出口管后最高位置，并向循环冷却回路补入惰性气体和循环冷却水。本实用新型在保证炉排片机械强度和冷却效果前提下，使炉排片移出热得到有效利用。

Description

一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧水冷炉排炉领域，具体涉及一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统。

背景技术

垃圾在炉排上的焚烧过程可分为：1）垃圾干燥脱水、热解和着火阶段；2）高温燃烧阶段；3）燃烬阶段；其中在高温燃烧阶段，炉排上的垃圾在900℃左右的范围下燃烧，为了防止炉排过热，这一阶段的炉排通常采用特殊材质，并辅以风冷或者水冷来控制炉排温度；随着高热值垃圾日益增多，能延长炉排片使用寿命、提高焚烧效率的水冷式炉排炉受到了更多青睐。

垃圾分类工作已经在全国试点推行，在一些城市也已经全面开展。实施垃圾分类后，从当地的垃圾焚烧厂实际运行情况看，垃圾焚烧热值增长明显，增幅约30%左右。由于垃圾热值的大幅提高，炉排单位面积热负荷增加，垃圾在炉排片上干燥过程变短，燃烧过程拉长，垃圾的燃烧锋面下移至炉排片表面，甚至与炉排片直接接触，助燃空气已无法将炉排表面金属温度冷却到金属材料许用温度范围，大面积的炉排片将会因炉排片金属表面温度过高，而出现卡涩，炉排磨损和腐蚀加剧，炉排片寿命大幅缩短等问题。

通常情况下，垃圾热值在8260Kj/KG以下采用风冷炉排炉，垃圾热值大于8260Kj/KG需要考虑采用水冷炉排炉；水冷炉排炉可以通过开式或闭式循环冷却系统将炉排的热量带走，使炉排片表面温度控制在金属材料许用温度范围内，从而保证炉排片能够长期稳定的运行。由于开式循环冷却系统带出的热量热能品位很低，回收利用率不高；而采用闭式循环冷却系统可以提高炉排冷却水出水温度，并加以回收利用。

公开号为CN106871134A的中国专利公开了“生活垃圾焚烧炉新型水冷炉排系统及其焚烧炉”，该发明包括炉排片、第一膨胀水箱、第二膨胀水箱、管式换热器、空气换热器、第一循环水泵和第二循环水泵；炉排片有多个，且为中空结构；多个炉排片通过水管并联设置；第一膨胀水箱、管式换热器内的热介质管路、第一循环水泵以及并联设置的多个炉排片通过水管串联形成回路；第二膨胀水箱、管式换热器内的冷介质管路、第二循环水泵和空气换热器的热介质管路通过水管串联形成回路。该系统在高热风温度、高燃烧负荷状态下，能维持炉排金属内部及表面温度，达到稳定运行目的，延长炉排寿命。同时减少了焚烧炉运行过程中的变形卡涩，增强机构稳定性，维护工作量大幅降低。该发明存在以下缺陷：1）第一循环系统把水冷炉排片的热量通过管式换热器传递给第二循环系统，第二循环系统将热量最终传递到空气中，并未加以利用，造成热能的浪费；2）水冷循环系统采用的膨胀水箱为开式水箱，在实际运行过程中炉排片一旦热负荷过高就会导致炉排片内的冷却水会气化，炉排片的换热恶化，炉排片仍然存在烧坏的风险。

公开号为CN108731004A的中国专利公开了“水冷炉排的循环冷却装置及垃圾焚烧发电装置”，该发明包括：炉排冷却水泵，用于将循环冷却水泵送至所述水冷炉排中，以对所述水冷炉排进行冷却；空气预热器，用于利用由水冷炉排导入的循环冷却水加热空气；炉排水换热器，用于利用由水冷炉排导入的循环冷却水加热冷凝水；分配单元，所述分配单元用于控制由所述水冷炉排导入所述空气预热器和所述炉排水换热器中的循环冷却水的量，根据该发明的水冷炉排的循环冷却装置可以根据要求调节循环水吸收的热量的分配，在完全利用其热量的前提下，尽量减少系统电量的消耗。该发明存在以下缺陷：1）热端负荷（炉排片移出热）与冷端负荷不匹配；该专利指明冷却循环冷却系统始终控制炉排片温度在100℃以下，循环水热水温度必定也在100℃以下，该温度的热水单纯用于加热助燃空气，助燃空气总量是一个相对定数（受燃烧过剩系数控制），即便助燃空气全量用于冷却热水，由于空气的比热容小，助燃空气由常温加热到80℃，助燃空气能够带走的热量也是相当少的，无法使炉排片温度始终控制100℃以下；同样，循环水热水单纯用于加热汽轮机凝结水，凝结水量也是一个相对定数，凝结水由42℃加热到80℃，带走的热量也无法使炉排片温度始终控制100℃以下；2）循环冷却系统介质受热会膨胀，系统未设置必要的缓存装置，系统会因受热膨胀而发生泄露。

公开号为CN109323277A的中国专利公开了“用于炉排的回热型冷却系统”，该发明包括一与热力系统的凝泵出口相连的以便取出凝结水的支路管道；一进口联箱，它与上述之路管道相连；一与所述进口联箱连接的冷却管道，从进口联箱进入的凝结水进入所述冷却管道用来对管式炉排进行冷却；以及一与所述冷却管道相连接的出口联箱，对所述管式炉排进行冷却的凝结水汇集至出口联箱，从所述出口联箱再输送至除氧器，重新进入所述热力系统。该发明所述的冷却系统采用凝结水对管式炉排进行冷却，冷却效果好，且容易控制冷却温度，另外，该系统也巧妙地利用布置再炉膛内的炉排吸收辐射热量，受热后对冷却水进行加热，这样高温冷却水进入回热系统，提高给水温度，也提高系统热效率，起到节能的效果。但是该发明为火力发电领域燃煤锅炉内管式炉排的冷却系统，并非固废焚烧领域一般工业垃圾和生活垃圾焚烧机械炉排炉的冷却系统。

因此，目前国内高热值的一般工业固废和生活垃圾焚烧厂水冷炉排炉冷却系统主要存在以下问题：1）垃圾焚烧炉床层燃烧局部高温或炉排片裸露，炉排片冷却水因吸热量出现汽化，炉排片冷却水腔室顶部出现汽化层，传热恶化导致炉排片表面金属温度超出材料允许使用温度，而出现腐蚀加剧和变形卡涩，甚至是腔室破裂泄露，从而引发停炉；2）垃圾焚烧冷却系统冷却能力不足，循环系统温度不断上升，导致冷却水汽化而无法运行；更有甚者将炉排移出热散热到大气环境中，造成热能的严重浪费。以上问题亟需解决。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，采用闭式循环冷却系统，可以在保证炉排片机械强度和冷却效果的前提下，将循环冷却水温度加热到100℃及以上温度，提高了热能品质，为后续热交换量的提升创造条件，使得炉排片移出热得到了有效利用，节约了能源。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：本实用新型的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其创新点在于：包括各段水冷炉排片组、循环泵、助燃空气预热器、给水预热器、稳压罐和给水母管；所述循环泵的输出端通过给水母管与所述各段水冷炉排片组的进口管密封连通，并将循环冷却水注入到各段水冷炉排片组的炉排片腔室内进行冷却作业；所述各段水冷炉排片组的出口管通过给水母管依次与所述助燃空气预热器、所述给水预热器密封连通，且加热后的循环冷却水依次经助燃空气预热器以及给水预热器进行两重热交换降温；所述给水预热器通过给水母管与所述循环泵的输入端密封连通，且降温后的循环冷却水返回到循环泵，并形成循环冷却回路；所述稳压罐布置在所述各段水冷炉排片组的出口管后循环冷却回路最高位置，并通过稳压罐向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水。

优选的，所述各段水冷炉排片组由数个炉排片组采用并联方式连接组成，且炉排片组的数量根据实际需求设置；每一个炉排片组均由数个炉排片采用并联方式连接组成，进而确保各炉排片冷却供水均衡；在每一个炉排片组均设有温度在线监测，每一所述温度在线监测分别与所述循环泵电性连接，并通过温度在线监测来监测炉排片金属表面温度，进而判断是否启动循环泵；在每一个炉排片组的进口以及出口处均设有阀门，进而用于调节各炉排片循环冷却水流量、以及炉排片更换时切断循环冷却水；在每一个炉排片组的进出水管路高点处均设有用于排出系统内不凝气体的排气门，进而保证炉排片换热。

优选的，还包括补气管、补水管、自立式压力阀、第一截止阀、液位在线监测、压力在线监测、安全阀、排气阀和闸阀；所述稳压罐还可根据实际情况布置在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上，并设置在靠循环泵一侧；所述稳压罐的底部通过闸阀与对应位置的给水母管密封连通，并向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水；在所述稳压罐一侧还上下间隔设有补气管和补水管，且所述补气管通过自立式压力阀与所述稳压罐的内部密封连通，并通过补气管向稳压罐内补入惰性气体，确保循环冷却回路的运行压力保持在2.5MPa以下；所述补水管通过第一截止阀与所述稳压罐的内部密封连通，并通过补水管向稳压罐内补入循环冷却水；在所述稳压罐的另一侧设有液位在线监测，所述液位在线监测与所述第一截止阀电性连接，并通过液位在线监测来监测循环冷却回路内循环冷却水的情况，进而判断是否需要补入循环冷却水；在所述稳压罐的顶部还依次间隔设有安全阀、排气阀和压力在线监测，所述压力在线监测与所述自立式压力阀电性连接，并通过压力在线监测来监测循环冷却回路的运行压力，进而判断是否需要补入惰性气体。

优选的，所述循环冷却回路的运行压力根据炉排片的耐压程度来确定，且所述循环冷却水采用软化水或除盐水。

优选的，在所述循环泵与所述各段水冷炉排片组连通的给水母管上依次设有流量计和压力计，且所述循环泵采用变频泵，一用一备，所述循环泵与所述压力计电性连接，且其转速根据压力计进行调节；在所述各段水冷炉排片组与所述助燃空气预热器连通的给水母管上还设有第一温度计，且在所述助燃空气预热器与所述给水预热器连通的给水母管上设有第二温度计，并在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上靠给水预热器一侧还设有第三温度计。

优选的，所述助燃空气预热器通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；所述给水预热器通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；所述各段水冷炉排片组的出口管通过给水母管与所述助燃空气预热器的一流道进口密封连通，且在所述助燃空气预热器的一流道进口处对应给水母管上还设有第二截止阀；所述助燃空气预热器的一流道出口通过给水母管与所述给水预热器的一流道进口密封连通，且在所述助燃空气预热器的一流道出口处对应给水母管上还设有第三截止阀，并在所述给水预热器的一流道进口处对应给水母管上还设有第四截止阀；所述给水预热器的一流道出口通过给水母管与所述循环泵的输入端密封连通，且在所述给水预热器的一流道出口处对应给水母管上还设有第五截止阀，所述第五截止阀设置在所述给水预热器与所述第三温度计之间；加热后的循环冷却水经助燃空气预热器的一流道进口流入，与助燃空气预热器的另一流道助燃空气进行热交换降温，一次降温后的循环冷却水再经给水预热器的一流道进口流入，与给水预热器的另一流道除氧器给水进行热交换降温，二次降温后的循环冷却水再经给水预热器的一流道出口返回到循环泵。

优选的，还包括第一旁路和第六截止阀；所述第二温度计设置在所述第三截止阀与所述第四截止阀之间，且所述除氧器给水为除盐水或凝结水；所述第一旁路的一端与所述第一温度计和第二截止阀之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与所述第三截止阀和第二温度计之间的对应给水母管密封连通，并在所述第一旁路上还设有第六截止阀。

优选的，还包括第七截止阀和第二旁路；所述第二旁路的一端与所述第二温度计和第四截止阀之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与所述第五截止阀和第三温度计之间的对应给水母管密封连通，并在所述第二旁路上还设有第七截止阀。

优选的，还包括除氧器、第三旁路、第八截止阀、第九截止阀和第十截止阀；除氧器的出口通过第九截止阀与所述给水预热器的另一流道进口密封连通，并将除盐水或凝结水流入所述给水预热器的另一流道进行热交换升温，所述给水预热器的另一流道出口通过第八截止阀与除氧器的进口密封连通，并将加热后的除盐水或凝结水送至除氧器；所述第三旁路的一端与所述第八截止阀和除氧器之间的对应管路密封连通，且其另一端与所述第九截止阀和除氧器之间的对应管路密封连通，并在所述第三旁路上还设有第六截止阀。

优选的，还包括事故泄放管和泄放阀；在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上还连通设有事故泄放管，且所述事故泄放管设置在所述稳压罐与所述第三温度计之间；在所述事故泄放管上还设有泄放阀，并通过泄放阀控制，将循环冷却回路中的循环冷却水排出。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型采用闭式循环冷却系统，可以在保证炉排片机械强度和冷却效果的前提下，将循环冷却水温度加热到100℃及以上温度，提高了热能品质，为后续热交换量的提升创造条件，使得炉排片移出热得到了有效利用，节约了能源；

（2）本实用新型通过向稳压罐内注入惰性气体，使闭式循环冷却系统内压达到热力循环所需要求，保证循环冷却水在运行过程中不会在炉排片腔室内汽化，为系统安全稳定运行奠定了坚实基础；

（3）本实用新型通过设置助燃空气预热器和给水预热器，经水冷炉排片组出来的加热后的循环冷却水先加热助燃空气，再加热除氧器给水，从而使得热能得到合理分配和利用。

附图说明

为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统的示意图。

其中，1-循环泵；2-各段水冷炉排片组；3-助燃空气预热器；4-给水预热器；5-稳压罐；6-补气管；7-补水管；8-事故泄放管；9-液位在线监测；10-压力在线监测；11-温度在线监测；12-压力计；13-流量计；14-泄放阀；15-安全阀；16-排气阀；17-第一截止阀；18-闸阀；19-自立式压力阀；20-第一温度计；21-第二截止阀；22-第三截止阀；23-第四截止阀；24-第五截止阀；25-第六截止阀；26-第七截止阀；27-第八截止阀；28-第九截止阀；29-第十截止阀；30-第二温度计；31-第三温度计。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，采用预设内压的闭式循环冷却回路，提高循环冷却水的沸点温度，将炉排片移出热用于加热助燃空气和除氧器给水，使炉排片表面金属温度始终处于450℃以下，特别适用于高热值的一般工业固废和生活垃圾焚烧；其包括各段水冷炉排片组、循环泵1、助燃空气预热器3、给水预热器4、稳压罐5和给水母管；具体结构如图1所示，循环泵1的输出端通过给水母管与各段水冷炉排片组2的进口管密封连通，并将循环冷却水注入到各段水冷炉排片组2的炉排片腔室内进行冷却作业；各段水冷炉排片组2的出口管通过给水母管依次与助燃空气预热器3、给水预热器4密封连通，且加热后的循环冷却水依次经助燃空气预热器3以及给水预热器4进行两重热交换降温；给水预热器4通过给水母管与循环泵1的输入端密封连通，且降温后的循环冷却水返回到循环泵1，并形成循环冷却回路；稳压罐5优先布置在各段水冷炉排片组2的出口管后循环冷却回路最高位置，并通过稳压罐5向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水。本实用新型中惰性气体采用氮气，通过注入惰性气体，使循环冷却回路内压达到热力循环所需的要求，保证循环冷却水在运行过程中不会在炉排片腔室内汽化。

其中，如图1所示，各段水冷炉排片组2由数个炉排片组采用并联方式连接组成，且炉排片组的数量根据实际需求设置；每一个炉排片组均由数个炉排片采用并联方式连接组成，进而确保各炉排片冷却供水均衡；在每一个炉排片组均设有温度在线监测11，每一个温度在线监测11分别与循环泵1电性连接，并通过温度在线监测11来监测炉排片金属表面温度，进而判断是否启动循环泵1；在每一个炉排片组的进口以及出口处均设有阀门，进而用于调节各炉排片循环冷却水流量、以及炉排片更换时切断循环冷却水；在每一个炉排片组的进出水管路高点处均设有用于排出系统内不凝气体的排气门，进而保证炉排片换热。

本实用新型稳压罐5还可根据实际情况布置在循环泵1与给水预热器4连通的给水母管上，并设置在靠循环泵1一侧；如图1所示，稳压罐5的底部通过闸阀18与对应位置的给水母管密封连通，并向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水；在稳压罐5一侧还上下间隔设有补气管6和补水管7，且补气管6通过自立式压力阀19与稳压罐5的内部密封连通，并通过补气管6向稳压罐5内补入惰性气体，确保循环冷却回路的运行压力保持在2.5MPa以下；补水管7通过第一截止阀17与稳压罐5的内部密封连通，并通过补水管7向稳压罐5内补入循环冷却水；在稳压罐5的另一侧设有液位在线监测9，液位在线监测9与第一截止阀17电性连接，并通过液位在线监测9来监测循环冷却回路内循环冷却水的情况，进而判断是否需要补入循环冷却水，一旦循环冷却回路运行液位低于允许范围就报警连锁，及时补入软化水或除盐水；在稳压罐5的顶部还依次间隔设有安全阀15、排气阀16和压力在线监测10，压力在线监测10与自立式压力阀19电性连接，并通过压力在线监测10来监测循环冷却回路的运行压力，进而判断是否需要补入惰性气体，一旦循环冷却回路运行内压偏离允许压力波动范围就报警连锁，及时补入惰性气体，保证闭式循环冷却系统安全运行。其中，循环冷却回路的运行压力根据炉排片的耐压程度来确定，且循环冷却水采用软化水或除盐水，保证闭式循环冷却系统换热效果，保证换热面始终保持洁净不结垢。

本实用新型在循环泵1与各段水冷炉排片组2连通的给水母管上依次设有流量计13和压力计12，且循环泵1采用变频泵，一用一备，如图1所示，循环泵1与压力计12电性连接，且其转速根据压力计12进行调节；在各段水冷炉排片组2与助燃空气预热器3连通的给水母管上还设有第一温度计20，且在助燃空气预热器3与给水预热器4连通的给水母管上设有第二温度计30，并在循环泵1与给水预热器4连通的给水母管上靠给水预热器4一侧还设有第三温度计31。

本实用新型助燃空气预热器3通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；给水预热器4通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；如图1所示，各段水冷炉排片组2的出口管通过给水母管与助燃空气预热器3的一流道进口密封连通，且在助燃空气预热器3的一流道进口处对应给水母管上还设有第二截止阀21；助燃空气预热器3的一流道出口通过给水母管与给水预热器4的一流道进口密封连通，且在助燃空气预热器3的一流道出口处对应给水母管上还设有第三截止阀22，并在给水预热器4的一流道进口处对应给水母管上还设有第四截止阀23；给水预热器4的一流道出口通过给水母管与循环泵1的输入端密封连通，且在给水预热器4的一流道出口处对应给水母管上还设有第五截止阀24，第五截止阀24设置在给水预热器4与第三温度计31之间。本实用新型加热后的循环冷却水经助燃空气预热器3的一流道进口流入，与助燃空气预热器3的另一流道助燃空气进行热交换降温，一次降温后的循环冷却水再经给水预热器4的一流道进口流入，与给水预热器4的另一流道除氧器给水进行热交换降温，二次降温后的循环冷却水再经给水预热器4的一流道出口返回到循环泵1。

如图1所示，第二温度计30设置在第三截止阀22与第四截止阀23之间，且除氧器给水为除盐水或凝结水；第一旁路的一端与第一温度计20和第二截止阀21之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与第三截止阀22和第二温度计30之间的对应给水母管密封连通，并在第一旁路上还设有第六截止阀25；第二旁路的一端与第二温度计30和第四截止阀23之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与第五截止阀24和第三温度计31之间的对应给水母管密封连通，并在第二旁路上还设有第七截止阀26。本实用新型通过设置第一旁路和第二旁路，便于系统运行和设备检修。

如图1所示，除氧器的出口通过第九截止阀28与给水预热器4的另一流道进口密封连通，并将除盐水或凝结水流入给水预热器4的另一流道进行热交换升温，给水预热器4的另一流道出口通过第八截止阀27与除氧器的进口密封连通，并将加热后的除盐水或凝结水送至除氧器；第三旁路的一端与第八截止阀27和除氧器之间的对应管路密封连通，且其另一端与第九截止阀28和除氧器之间的对应管路密封连通，并在第三旁路上还设有第六截止阀25。本实用新型通过设置第三旁路，便于系统运行和设备检修。

如图1所示，在循环泵1与给水预热器4连通的给水母管上还连通设有事故泄放管8，且事故泄放管8设置在稳压罐5与第三温度计31之间；在事故泄放管8上还设有泄放阀14，泄放阀14信号来自事故紧急按钮，一旦闭式循环冷却系统出现紧急故障（譬如循环泵1故障、炉排泄露、系统泄压等），通过泄放阀14控制，将循环冷却回路中的循环冷却水及时排出，避免循环冷却水受热汽化，闭式循环冷却系统内压超标导致的炉排机械性损伤。

本实用新型通过压力在线监测10、液位在线监测9、压力计12、流量计13、温度在线监测11、助燃空气预热器3、给水预热器4、第一温度计20、第二温度计30以及第三温度计31的配合使用，确保系统的安全运行。

本实用新型的工作原理，包括以下步骤：

步骤一：设定温度在线监测11的预设温度为450℃，液位在线监测9的预设液位为400~600mm，压力在线监测10的预设压力为2.5Mpa以下；

步骤二：打开第一截止阀17，将循环冷却水经补水管7补入稳压罐5后，再进入循环冷却回路，通过观察液位在线监测9使液位达到预设位置，进而完成循环冷却回路的初期注水；

步骤三：打开自立式压力阀19，向循环冷却回路注入惰性气体，并通过观察压力在线监测10使循环冷却回路内压达到预设压力；

步骤四：当温度在线监测11监测到炉排片金属表面温度超过450℃时，连锁启动循环泵1，将循环冷却水注入到各段水冷炉排片组2的炉排片腔室内进行冷却作业，确保炉排片金属表面温度控制在450℃以下；

步骤五：各段水冷炉排片组2出来的加热后的循环冷却水先经助燃空气预热器3进行一次热交换降温后，再经给水预热器4进行二次热交换降温，两重降温后的循环冷却水再返回到循环泵1形成循环冷却回路；

步骤六：通过压力在线监测10来判断是否需要补入惰性气体，通过液位在线监测9监视循环冷却水受热膨胀导致的液位波动来判断是否需要补入循环冷却水；

步骤七：当助燃空气预热器3需要检修时，关闭第二截止阀21和第三截止阀22，打开第六截止阀25，进而通过第一旁路确保循环冷却回路运行；当给水预热器4需要检修时，关闭第四截止阀23和第五截止阀24，打开第七截止阀26，进而通过第二旁路确保循环冷却回路运行；当除氧器需要检修时，关闭除氧器的进出口，打开第十截止阀29，进而通过第三旁路确保循环冷却回路运行。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型采用闭式循环冷却系统，可以在保证炉排片机械强度和冷却效果的前提下，将循环冷却水温度加热到100℃及以上温度，提高了热能品质，为后续热交换量的提升创造条件，使得炉排片移出热得到了有效利用，节约了能源；

（2）本实用新型通过向稳压罐5内注入惰性气体，使闭式循环冷却系统内压达到热力循环所需要求，保证循环冷却水在运行过程中不会在炉排片腔室内汽化，为系统安全稳定运行奠定了坚实基础；

（3）本实用新型通过设置助燃空气预热器3和给水预热器4，经水冷炉排片组出来的加热后的循环冷却水先加热助燃空气，再加热除氧器给水，从而使得热能得到合理分配和利用。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：包括各段水冷炉排片组、循环泵、助燃空气预热器、给水预热器、稳压罐和给水母管；所述循环泵的输出端通过给水母管与所述各段水冷炉排片组的进口管密封连通，并将循环冷却水注入到各段水冷炉排片组的炉排片腔室内进行冷却作业；所述各段水冷炉排片组的出口管通过给水母管依次与所述助燃空气预热器、所述给水预热器密封连通，且加热后的循环冷却水依次经助燃空气预热器以及给水预热器进行两重热交换降温；所述给水预热器通过给水母管与所述循环泵的输入端密封连通，且降温后的循环冷却水返回到循环泵，并形成循环冷却回路；所述稳压罐布置在所述各段水冷炉排片组的出口管后循环冷却回路最高位置，并通过稳压罐向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：所述各段水冷炉排片组由数个炉排片组采用并联方式连接组成，且炉排片组的数量根据实际需求设置；每一个炉排片组均由数个炉排片采用并联方式连接组成，进而确保各炉排片冷却供水均衡；在每一个炉排片组均设有温度在线监测，每一所述温度在线监测分别与所述循环泵电性连接，并通过温度在线监测来监测炉排片金属表面温度，进而判断是否启动循环泵；在每一个炉排片组的进口以及出口处均设有阀门，进而用于调节各炉排片循环冷却水流量、以及炉排片更换时切断循环冷却水；在每一个炉排片组的进出水管路高点处均设有用于排出系统内不凝气体的排气门，进而保证炉排片换热。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：还包括补气管、补水管、自立式压力阀、第一截止阀、液位在线监测、压力在线监测、安全阀、排气阀和闸阀；所述稳压罐还可根据实际情况布置在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上，并设置在靠循环泵一侧；所述稳压罐的底部通过闸阀与对应位置的给水母管密封连通，并向循环冷却回路中补入惰性气体和循环冷却水；在所述稳压罐一侧还上下间隔设有补气管和补水管，且所述补气管通过自立式压力阀与所述稳压罐的内部密封连通，并通过补气管向稳压罐内补入惰性气体，确保循环冷却回路的运行压力保持在2.5MPa以下；所述补水管通过第一截止阀与所述稳压罐的内部密封连通，并通过补水管向稳压罐内补入循环冷却水；在所述稳压罐的另一侧设有液位在线监测，所述液位在线监测与所述第一截止阀电性连接，并通过液位在线监测来监测循环冷却回路内循环冷却水的情况，进而判断是否需要补入循环冷却水；在所述稳压罐的顶部还依次间隔设有安全阀、排气阀和压力在线监测，所述压力在线监测与所述自立式压力阀电性连接，并通过压力在线监测来监测循环冷却回路的运行压力，进而判断是否需要补入惰性气体。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：所述循环冷却回路的运行压力根据炉排片的耐压程度来确定，且所述循环冷却水采用软化水或除盐水。

5.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：在所述循环泵与所述各段水冷炉排片组连通的给水母管上依次设有流量计和压力计，且所述循环泵采用变频泵，一用一备，所述循环泵与所述压力计电性连接，且其转速根据压力计进行调节；在所述各段水冷炉排片组与所述助燃空气预热器连通的给水母管上还设有第一温度计，且在所述助燃空气预热器与所述给水预热器连通的给水母管上设有第二温度计，并在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上靠给水预热器一侧还设有第三温度计。

6.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：所述助燃空气预热器通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；所述给水预热器通过其换热面分成两个互不连通的流道，且两个流道之间进行热交换；所述各段水冷炉排片组的出口管通过给水母管与所述助燃空气预热器的一流道进口密封连通，且在所述助燃空气预热器的一流道进口处对应给水母管上还设有第二截止阀；所述助燃空气预热器的一流道出口通过给水母管与所述给水预热器的一流道进口密封连通，且在所述助燃空气预热器的一流道出口处对应给水母管上还设有第三截止阀，并在所述给水预热器的一流道进口处对应给水母管上还设有第四截止阀；所述给水预热器的一流道出口通过给水母管与所述循环泵的输入端密封连通，且在所述给水预热器的一流道出口处对应给水母管上还设有第五截止阀，所述第五截止阀设置在所述给水预热器与所述第三温度计之间；加热后的循环冷却水经助燃空气预热器的一流道进口流入，与助燃空气预热器的另一流道助燃空气进行热交换降温，一次降温后的循环冷却水再经给水预热器的一流道进口流入，与给水预热器的另一流道除氧器给水进行热交换降温，二次降温后的循环冷却水再经给水预热器的一流道出口返回到循环泵。

7.根据权利要求6所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：还包括第一旁路和第六截止阀；所述第二温度计设置在所述第三截止阀与所述第四截止阀之间，且所述除氧器给水为除盐水或凝结水；所述第一旁路的一端与所述第一温度计和第二截止阀之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与所述第三截止阀和第二温度计之间的对应给水母管密封连通，并在所述第一旁路上还设有第六截止阀。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：还包括第七截止阀和第二旁路；所述第二旁路的一端与所述第二温度计和第四截止阀之间的对应给水母管密封连通，且其另一端与所述第五截止阀和第三温度计之间的对应给水母管密封连通，并在所述第二旁路上还设有第七截止阀。

9.根据权利要求7所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：还包括除氧器、第三旁路、第八截止阀、第九截止阀和第十截止阀；除氧器的出口通过第九截止阀与所述给水预热器的另一流道进口密封连通，并将除盐水或凝结水流入所述给水预热器的另一流道进行热交换升温，所述给水预热器的另一流道出口通过第八截止阀与除氧器的进口密封连通，并将加热后的除盐水或凝结水送至除氧器；所述第三旁路的一端与所述第八截止阀和除氧器之间的对应管路密封连通，且其另一端与所述第九截止阀和除氧器之间的对应管路密封连通，并在所述第三旁路上还设有第六截止阀。

10.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧水冷炉排炉闭式循环冷却系统，其特征在于：还包括事故泄放管和泄放阀；在所述循环泵与所述给水预热器连通的给水母管上还连通设有事故泄放管，且所述事故泄放管设置在所述稳压罐与所述第三温度计之间；在所述事故泄放管上还设有泄放阀，并通过泄放阀控制，将循环冷却回路中的循环冷却水排出。

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