CN219976391U - 一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，包括第一补水机构和第二补水机构；第一补水机构包括给水主路，给水主路与省煤器连通，给水主路两侧分别连通有补水旁路和给水旁路；第二补水机构包括一号机除氧器和二号机除氧器，一号机除氧器分别连通有一号机汽动给水管路和一号机补水管路，一号机汽动给水管路远离一号除氧器的一端连通有一号机省煤器进口集箱；二号机除氧器分别连通有二号机汽动给水管路和二号机补水管路，二号机汽动给水管路远离二号机除氧器的一端连通有二号机省煤器进口集箱。本实用新型采用简单可靠的方案实现事故工况下循环流化床锅炉的补水，大大降低了为保证工程安全性的设备投资和维护费用。

Description

一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂循环流化床锅炉技术领域，特别是涉及一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统。

背景技术

在大容量CFB锅炉的大型化发展过程中，相当一部分人受引进的ALSTOM公司300MWCFB锅炉炉型的影响，采用带外置床的布置方式，并且在外置床中布置有高温级的再热器受热面，对于660MW高效超超临界方案设计中考虑到再热蒸汽温度已经提高到623℃，外置换热器尺寸也会增大，受热面传热均匀性较难控制，再热器存在大的壁温偏差，同时考虑到降低CFB锅炉厂用电耗，从节能的角度出发，660MW超超临界CFB锅炉推荐采用不带外置床的单炉膛结构形式。

660MW高效超超临界循环流化床锅炉采用M型单布风板不带外置床锅炉方案，在保证锅炉的安全性和可靠性的同时，具有系统简洁、经济性好、灵活性强的特点，同时，更适合深度调峰灵活性需求，目前已逐渐成为行业主流配置。一种用于660MW超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统仅针对于该炉型。

当发生全厂失电事故，给水泵停运，水冷壁系统无法得到补给水，同时风机停运，炉膛内的物料将快速在炉膛下部堆积起来。此时堆积的床料仍然含有大量的蓄热，水冷壁管内的工质将继续吸收床料的蓄热能量。随着时间的推移，管内的工质逐渐蒸干，受热面金属管壁温度也逐渐升高，床料的温度逐渐降低，最后达到热平衡状态，这是一个典型的非稳态传热过程。可以预见，如果水冷系统受热面的管内工质及金属材料具有足够大的热容量，并且可以吸收床料的蓄热能量而不至于管壁温度超过最高的许用温度，则水冷系统是安全的；反之，水冷系统的金属材料将超过安全许可温度，发生受热面烧坏的事故。

当不考虑主蒸汽管路PCV阀排汽或者汽轮机旁路排汽的理想情况下，经估算水冷系统内残存工质的最大吸热量约为43GJ，炉内堆积床料的平均温度约为778℃，此温度远高于金属材料的最高抗氧化温度(561℃)，受热面将要烧毁。因此，水冷系统内的工质和金属材料不足以吸收床料的蓄热能量而不发生毁坏，即当出现给水中断等极端情况下，水冷系统的受热面管子将发生烧坏事故。另外，当主蒸汽管路PCV阀排汽或者汽轮机旁路排汽动作情况下，此时水冷系统受热面管子发生烧坏事故的时间将更短，在此之前，电厂必须采取有效措施来保护受热面管子。

因此，亟需一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，以解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，包括第一补水机构和第二补水机构；

所述第一补水机构包括给水主路，所述给水主路与省煤器连通，所述给水主路两侧分别连通有给水旁路和补水旁路，所述给水主路上依次连通有给水主路流量计、给水主路电动闸阀和给水主路逆止阀；

所述第二补水机构包括一号机除氧器和二号机除氧器，所述一号机除氧器分别连通有一号机汽动给水管路和一号机补水管路，所述一号机汽动给水管路远离所述一号机除氧器的一端连通有一号机省煤器进口集箱，所述一号机补水管路远离所述一号机除氧器的一端连通有控制组件；所述二号机除氧器分别连通有二号机汽动给水管路和二号机补水管路，所述二号机汽动给水管路远离所述二号机除氧器的一端连通有二号机省煤器进口集箱，所述二号机补水管路与所述一号机补水管路连通。

优选的，所述补水旁路上依次安装有补水旁路电动截止阀和补水旁路手动截止阀。

优选的，所述给水旁路上依次安装有给水旁路第二电动闸阀、给水旁路电动调节阀和给水旁路第一电动闸阀。

优选的，所述一号机汽动给水管路上依次安装有一号机汽动给水泵组再循环闸阀、一号机汽动给水泵组再循环调节阀、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀、一号机汽动给水泵组出口逆止阀和一号机汽动给水泵组出口电动闸阀，所述一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀和所述一号机汽动给水泵组出口逆止阀交汇处连通有一号机汽动给水泵组，所述一号机汽动给水泵组连通有一号机汽动给水泵组入口电动闸阀，所述一号机汽动给水泵组入口电动闸阀与所述一号机除氧器连通。

优选的，所述二号机汽动给水管路上依次安装有二号机汽动给水泵组再循环闸阀、二号机汽动给水泵组再循环调节阀、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀、二号机汽动给水泵组出口逆止阀和二号机汽动给水泵组出口电动闸阀，所述二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀和所述二号机汽动给水泵组出口逆止阀交汇处连通有二号机汽动给水泵组，所述二号机汽动给水泵组连通有二号机汽动给水泵组入口电动闸阀，所述二号机汽动给水泵组入口电动闸阀与所述二号机除氧器连通。

优选的，所述一号机补水管路上依次安装有一号机补水泵再循环逆止阀、补水泵再循环手动闸阀、补水泵再循环调节阀和补水泵再循环电动闸阀，所述一号机补水泵再循环逆止阀和所述补水泵再循环手动闸阀的交汇处连通有二号机补水泵再循环逆止阀，所述二号机补水泵再循环逆止阀与所述二号机除氧器连通，所述补水泵再循环电动闸阀连通有柴油驱动补水泵，所述柴油驱动补水泵与所述控制组件连通，所述柴油驱动补水泵一侧固接并连通有日用油罐，另一侧依次连通有一号机补水泵滤网、一号机补水泵流量计和一号机补水泵入口电动闸阀，所述一号机补水泵入口电动闸阀与所述一号机除氧器连通。

优选的，所述控制组件包括与所述柴油驱动补水泵连通的补水泵出口逆止阀和补水泵出口电动闸阀，所述补水泵出口电动闸阀一侧连通有一号机逆止阀和一号机电动闸阀，另一侧连通有二号机逆止阀和二号机电动闸阀，所述一号机电动闸阀与所述一号机省煤器进口集箱连通，所述二号机电动闸阀与所述二号机省煤器进口集箱连通。

优选的，所述二号机补水管路上依次安装有二号机补水泵入口电动闸阀、二号机补水泵流量计和二号机补水泵滤网，所述二号机补水泵滤网与所述柴油驱动补水泵连通。

本实用新型公开了以下技术效果：

1、在全厂失电后，首先连通第一补水机构中的补水旁路，省煤器中的蓄水由于密度大，水位高，在缺水工况下与水冷壁、省煤器系统之间形成自然循环，省煤器系统中的水会源源不断的流向水冷壁下部集箱。因省煤器系统中的水量高于防干烧需求的最低补水量，可用于防止锅炉干烧，且系统简单可靠；若省煤器直接补水后管道壁温仍然超过材料允许温度，则第二补水机构中的一号机补水管路和二号机补水管路连通，一号机除氧器和二号机除氧器通过新增低压给水管道供水，并提升压力向循环流化床锅炉供水，防止锅炉干烧，确保受热面的安全性。

2、本实用新型充分利用了原有省煤器直接补水，采用简单可靠的方案实现事故工况下循环流化床锅炉的补水，大大降低了为保证工程安全性的设备投资和维护费用。

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为本实用新型第一补水机构的示意图；

图2为本实用新型第二补水机构的示意图；

其中，1、给水主路逆止阀；2、给水主路电动闸阀；3、给水主路流量计；4、给水旁路第一电动闸阀；5、给水旁路电动调节阀；6、给水旁路第二电动闸阀；7、补水旁路手动截止阀；8、补水旁路电动截止阀；9、一号机电动闸阀；10、一号机逆止阀；11、二号机逆止阀；12、二号机电动闸阀；13、补水泵出口电动闸阀；14、补水泵出口逆止阀；15、柴油驱动补水泵；16、一号机补水泵滤网；17、一号机补水泵流量计；18、一号机补水泵入口电动闸阀；19、二号机补水泵滤网；20、二号机补水泵流量计；21、二号机补水泵入口电动闸阀；22、一号机除氧器；23、二号机除氧器；24、补水泵再循环电动闸阀；25、补水泵再循环调节阀；26、补水泵再循环手动闸阀；27、一号机补水泵再循环逆止阀；28、二号机补水泵再循环逆止阀；29、一号机汽动给水泵组；30、二号机汽动给水泵组；31、一号机汽动给水泵组入口电动闸阀；32、一号机汽动给水泵组再循环闸阀；33、一号机给水泵组再循环调节阀；34、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀；35、一号机汽动给水泵组出口逆止阀；36、一号机汽动给水泵组出口电动闸阀；37、二号机汽动给水泵组入口电动闸阀；38、二号机汽动给水泵组再循环闸阀；39、二号机汽动给水泵组再循环调节阀；40、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀；41、二号机汽动给水泵组出口逆止阀；42、二号机汽动给水泵组出口电动闸阀；43、日用油罐。

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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-2，本实用新型提供一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，包括第一补水机构和第二补水机构；

第一补水机构包括给水主路，给水主路与省煤器连通，给水主路两侧分别连通有给水旁路和补水旁路，给水主路上依次连通有给水主路流量计3、给水主路电动闸阀2和给水主路逆止阀1；

第二补水机构包括一号机除氧器22和二号机除氧器23，一号机除氧器22分别连通有一号机汽动给水管路和一号机补水管路，一号机汽动给水管路远离一号机除氧器22的一端连通有一号机省煤器进口集箱，一号机补水管路远离一号机除氧器22的一端连通有控制组件；二号机除氧器23分别连通有二号机汽动给水管路和二号机补水管路，二号机汽动给水管路远离二号机除氧器23的一端连通有二号机省煤器进口集箱，二号机补水管路与一号机补水管路连通。

在全厂失电后，首先连通第一补水机构中的补水旁路，省煤器中的蓄水由于密度大，水位高，在缺水工况下与水冷壁、省煤器系统之间形成自然循环，省煤器系统中的水会源源不断的流向水冷壁下部集箱。因省煤器系统中的水量高于防干烧需求的最低补水量，可用于防止锅炉干烧，且系统简单可靠；

若省煤器直接补水后管道壁温仍然超过材料允许温度，则第二补水机构中的一号机补水管路和二号机补水管路连通，一号机除氧器22和二号机除氧器23通过新增低压给水管道供水，并提升压力向循环流化床锅炉供水，防止锅炉干烧，确保受热面的安全性。

进一步优化方案，补水旁路上依次安装有补水旁路电动截止阀8和补水旁路手动截止阀7。

进一步优化方案，给水旁路上依次安装有给水旁路第二电动闸阀6、给水旁路电动调节阀5和给水旁路第一电动闸阀4。

进一步优化方案，一号机汽动给水管路上依次安装有一号机汽动给水泵组再循环闸阀32、一号机汽动给水泵组再循环调节阀33、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀34、一号机汽动给水泵组出口逆止阀35和一号机汽动给水泵组出口电动闸阀36，一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀34和一号机汽动给水泵组出口逆止阀35交汇处连通有一号机汽动给水泵组29，一号机汽动给水泵组29连通有一号机汽动给水泵组入口电动闸阀31，一号机汽动给水泵组入口电动闸阀31与一号机除氧器22连通。

进一步优化方案，二号机汽动给水管路上依次安装有二号机汽动给水泵组再循环闸阀38、二号机汽动给水泵组再循环调节阀39、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀40、二号机汽动给水泵组出口逆止阀41和二号机汽动给水泵组出口电动闸阀42，二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀40和二号机汽动给水泵组出口逆止阀41交汇处连通有二号机汽动给水泵组30，二号机汽动给水泵组30连通有二号机汽动给水泵组入口电动闸阀37，二号机汽动给水泵组入口电动闸阀37与二号机除氧器23连通。

进一步优化方案，一号机补水管路上依次安装有一号机补水泵再循环逆止阀27、补水泵再循环手动闸阀26、补水泵再循环调节阀25和补水泵再循环电动闸阀24，一号机补水泵再循环逆止阀27和补水泵再循环手动闸阀26的交汇处连通有二号机补水泵再循环逆止阀28，二号机补水泵再循环逆止阀28与二号机除氧器23连通，补水泵再循环电动闸阀24连通有柴油驱动补水泵15，柴油驱动补水泵15与控制组件连通，柴油驱动补水泵15一侧固接并连通有日用油罐43，另一侧依次连通有一号机补水泵滤网16、一号机补水泵流量计17和一号机补水泵入口电动闸阀18，一号机补水泵入口电动闸阀18与一号机除氧器22连通。

进一步优化方案，控制组件包括与柴油驱动补水泵15连通的补水泵出口逆止阀14和补水泵出口电动闸阀13，补水泵出口电动闸阀13一侧连通有一号机逆止阀10和一号机电动闸阀9，另一侧连通有二号机逆止阀11和二号机电动闸阀12，一号机电动闸阀9与一号机省煤器进口集箱连通，二号机电动闸阀12与二号机省煤器进口集箱连通。

进一步优化方案，二号机补水管路上依次安装有二号机补水泵入口电动闸阀21、二号机补水泵流量计20和二号机补水泵滤网19，二号机补水泵滤网19与柴油驱动补水泵15连通。

第一补水机构正常运行方式：启动时，给水主路电动闸阀2关闭，给水泵出口给水经高加后，经给水主路逆止阀1进入给水旁路，打开给水旁路电动闸阀和给水旁路电动闸阀，由给水旁路电动调节阀5调整给水流量，进入锅炉省煤器。当机组流量逐渐加大时，一般超过30％额定负荷后，打开给水主路电动闸阀2，关闭给水旁路电动闸阀和给水旁路电动闸阀以及给水旁路电动调节阀5，给水由主路进入锅炉省煤器。

停电时第一补水机构的运行方式：给水泵停止，给水主路电动闸阀2关闭，同时关闭给水旁路电动闸阀和给水旁路电动闸阀以及给水旁路电动调节阀5，此时连锁打开补水旁路电动截止阀8，省煤器中的蓄水会由于密度大，水位高，在缺水工况下与水冷壁、省煤器系统之间形成自然循环，省煤器系统中的给水流向水冷壁下部集箱。

第二补水机构中一号机的正常运行方式：打开一号机汽动给水泵组入口电动闸阀31，一号机给水进入一号机汽动给水泵组29，启动阶段关闭一号机汽动给水泵组出口电动闸阀36，打开一号机汽动给水泵组再循环闸阀32、一号机汽动给水泵组29再循环调节阀、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀34，给水经再循环旁路进入一号机除氧器22；当一号机汽动给水泵组29流量逐渐加大，打开一号机汽动给水泵组出口电动闸阀36，关闭一号机汽动给水泵组再循环闸阀32、一号机汽动给水泵组29再循环调节阀、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀34，给水经高加后进入一号机锅炉省煤器。

第二补水机构中二号机的正常运行方式：打开二号机汽动给水泵组入口电动闸阀37，二号机给水进入二号机汽动给水泵组30，启动阶段关闭二号机汽动给水泵组出口电动闸阀42，打开二号机汽动给水泵组再循环闸阀38、二号机汽动给水泵组再循环调节阀39、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀40，给水经再循环旁路进入二号机除氧器23；当二号机汽动给水泵组30流量逐渐加大，打开二号机汽动给水泵组出口电动闸阀42，关闭二号机汽动给水泵组再循环调节阀39、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀40、二号机汽动给水泵组再循环闸阀38，给水经高加后进入二号机锅炉省煤器。

停电时第二补水机构的运行方式：一号机汽动给水泵组29和二号机汽动给水泵组30停止，一号机汽动给水泵组出口电动闸阀36和二号机汽动给水泵组出口电动闸阀42关闭，此时打开一号机补水泵入口电动闸阀18和二号机补水泵入口电动闸阀21，给水进入柴油驱动补水泵15。启动柴油驱动补水泵15，关闭补水泵出口电动闸阀13，打开补水泵再循环电动闸阀24、补水泵再循环调节阀25、补水泵再循环手动闸阀26，给水进入一号机除氧器22和二号机除氧器23，待柴油驱动补水泵15流量加大后，打开一号机电动闸阀9、二号机电动闸阀12、补水泵出口电动闸阀13，关闭补水泵再循环电动闸阀24、补水泵再循环调节阀25、补水泵再循环手动闸阀26，给水经高加后进入锅炉省煤器。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：包括第一补水机构和第二补水机构；

所述第一补水机构包括给水主路，所述给水主路与省煤器连通，所述给水主路两侧分别连通有给水旁路和补水旁路，所述给水主路上依次连通有给水主路流量计(3)、给水主路电动闸阀(2)和给水主路逆止阀(1)；

所述第二补水机构包括一号机除氧器(22)和二号机除氧器(23)，所述一号机除氧器(22)分别连通有一号机汽动给水管路和一号机补水管路，所述一号机汽动给水管路远离所述一号机除氧器(22)的一端连通有一号机省煤器进口集箱，所述一号机补水管路远离所述一号机除氧器(22)的一端连通有控制组件；所述二号机除氧器(23)分别连通有二号机汽动给水管路和二号机补水管路，所述二号机汽动给水管路远离所述二号机除氧器(23)的一端连通有二号机省煤器进口集箱，所述二号机补水管路与所述一号机补水管路连通。

2.根据权利要求1所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述补水旁路上依次安装有补水旁路电动截止阀(8)和补水旁路手动截止阀(7)。

3.根据权利要求1所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述给水旁路上依次安装有给水旁路第二电动闸阀(6)、给水旁路电动调节阀(5)和给水旁路第一电动闸阀(4)。

4.根据权利要求1所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述一号机汽动给水管路上依次安装有一号机汽动给水泵组再循环闸阀(32)、一号机汽动给水泵组再循环调节阀(33)、一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀(34)、一号机汽动给水泵组出口逆止阀(35)和一号机汽动给水泵组出口电动闸阀(36)，所述一号机汽动给水泵组再循环电动闸阀(34)和所述一号机汽动给水泵组出口逆止阀(35)交汇处连通有一号机汽动给水泵组(29)，所述一号机汽动给水泵组(29)连通有一号机汽动给水泵组入口电动闸阀(31)，所述一号机汽动给水泵组入口电动闸阀(31)与所述一号机除氧器(22)连通。

5.根据权利要求1所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述二号机汽动给水管路上依次安装有二号机汽动给水泵组再循环闸阀(38)、二号机汽动给水泵组再循环调节阀(39)、二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀(40)、二号机汽动给水泵组出口逆止阀(41)和二号机汽动给水泵组出口电动闸阀(42)，所述二号机汽动给水泵组再循环电动闸阀(40)和所述二号机汽动给水泵组出口逆止阀(41)交汇处连通有二号机汽动给水泵组(30)，所述二号机汽动给水泵组(30)连通有二号机汽动给水泵组入口电动闸阀(37)，所述二号机汽动给水泵组入口电动闸阀(37)与所述二号机除氧器(23)连通。

6.根据权利要求1所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述一号机补水管路上依次安装有一号机补水泵再循环逆止阀(27)、补水泵再循环手动闸阀(26)、补水泵再循环调节阀(25)和补水泵再循环电动闸阀(24)，所述一号机补水泵再循环逆止阀(27)和所述补水泵再循环手动闸阀(26)的交汇处连通有二号机补水泵再循环逆止阀(28)，所述二号机补水泵再循环逆止阀(28)与所述二号机除氧器(23)连通，所述补水泵再循环电动闸阀(24)连通有柴油驱动补水泵(15)，所述柴油驱动补水泵(15)与所述控制组件连通，所述柴油驱动补水泵(15)一侧固接并连通有日用油罐(43)，另一侧依次连通有一号机补水泵滤网(16)、一号机补水泵流量计(17)和一号机补水泵入口电动闸阀(18)，所述一号机补水泵入口电动闸阀(18)与所述一号机除氧器(22)连通。

7.根据权利要求6所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述控制组件包括与所述柴油驱动补水泵(15)连通的补水泵出口逆止阀(14)和补水泵出口电动闸阀(13)，所述补水泵出口电动闸阀(13)一侧连通有一号机逆止阀(10)和一号机电动闸阀(9)，另一侧连通有二号机逆止阀(11)和二号机电动闸阀(12)，所述一号机电动闸阀(9)与所述一号机省煤器进口集箱连通，所述二号机电动闸阀(12)与所述二号机省煤器进口集箱连通。

8.根据权利要求6所述的超超临界循环流化床锅炉的紧急补水系统，其特征在于：所述二号机补水管路上依次安装有二号机补水泵入口电动闸阀(21)、二号机补水泵流量计(20)和二号机补水泵滤网(19)，所述二号机补水泵滤网(19)与所述柴油驱动补水泵(15)连通。