CN105180149A - 一种锅炉紧急补水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉紧急补水装置，包括由管路连接起来的化水除盐水箱和柴油机水泵机组、配套阀门以及电气控制装置，所述柴油机水泵机组通过入口滤网与化水除盐水箱连接，柴油机水泵机组的水泵出口有两路，一路通向高压给水管道，另一路通向灰控制阀冷却水管道；本装置结构紧凑、使用方便、可靠性高而节约成本，特别适用于CFB锅炉紧急情况下补水，确保锅炉安全。

Description

一种锅炉紧急补水装置

技术领域

本发明属于机械工程中的能源设备技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉的紧急补水装置，适用于循环流化床锅炉补水场合。

背景技术

锅炉通过燃烧将煤的化学能转换为热能。锅炉燃烧的方式可以分为层燃、煤粉燃烧和流化床燃烧三种方式，相应的锅炉成为层燃炉、煤粉炉和流化床炉。

层燃炉是最为原始的燃烧方式，家庭使用的煤球炉和蜂窝煤炉就是采用层燃方式。

煤粉炉是现代工业中使用最广的燃烧方式。煤在燃烧前被磨制成粒度很细（几十微米）的煤粉，随空气喷入炉腔后，在气力输送的状态下实现燃烧。煤粉炉可以设计成很大的容量，目前国内已经实现与1000MW发电机组相配套。但煤粉炉对煤质的要求较高，NOX排放较高，采用尾部烟气脱硫（FGB）和尾部烟气脱硝（SNCR或SCR），会大大增加煤粉炉的建设投资和运行成本。

循环流化床（CFB，CirculatingFluidizedBed）锅炉通过控制燃烧温度使SO2能与加入炉内的石灰石进行化学反应生成CaSO4，进而达到脱硫的效果，具有很高的脱硫效率。CFB锅炉因其特有的燃烧方式而具有以下优点：

1）燃料适应性广：CFB锅炉既可以燃用烟煤、贫煤、褐煤和低发热量（灰分大于60%）、低挥发分（无烟煤）常规劣质燃料，也可以燃用煤泥、石焦油、矸石、城市垃圾、生物质燃料等特殊劣质燃料，并且能在30%额定负载下实现不投油稳定燃烧。

2）燃烧效率高：CFB锅炉由于气-固混合良好，停留时间长，其燃烧效率可达97-99.5%。

3）高效脱硫：CFB锅炉脱硫高达95%以上，而且与常规煤粉锅炉尾部烟气脱硫（FGD）相比，***更简单，投资成本低，运行维护费用也大幅降低。

4）NO_X排放量低：CFB锅炉燃烧常规燃料时，NO_X排放一般都在250mg/m³以下。而对于煤粉锅炉，即使采用低NO_X技术，其NO_X排放也在500mg/m³以上。

5）燃烧强度高，炉腔截面积小：这有利于锅炉容量的放大和受热面的合理布置，减少钢耗量。

此外，CFB锅炉还有调峰性能好、燃料制备和给入***简单、灰渣综合利用率高、传热系数高等优点。

CFB锅炉在紧急停炉后，炉内的耐火材料和床料的蓄热量很大，会把锅炉的水全部蒸发，导致锅炉受热面干烧，烧毁锅炉，经济损失达几亿元，后果十分严重。因此，CFB锅炉，特别是600MW及以上的CFB锅炉，必须配置锅炉紧急补水装置，确保在失电工况下的锅炉不被干烧。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在锅炉给水泵因故不能投入运行时自动供水，以保证锅炉受热面不干烧的紧急补水装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锅炉紧急补水装置，包括由管路连接起来的化水除盐水箱和柴油机水泵机组、配套阀门以及电气控制装置，所述柴油机水泵机组通过入口滤网与化水除盐水箱连接，柴油机水泵机组的水泵出口有两路，一路通向高压给水管道，另一路通向灰控制阀冷却水管道。

所述的一种锅炉紧急补水装置，其柴油机水泵机组和高压给水管道之间安装有自力式最小流量调节阀，自力式最小流量调节阀的旁路连接化水除盐水箱。

所述的一种锅炉紧急补水装置，其高压给水管道给水压力为21—32MPa。

所述的一种锅炉紧急补水装置，其柴油机水泵机组和灰控制阀冷却水管道之间通过减压阀连接有齿轮箱冷却器，齿轮箱冷却器连接入口滤网。

所述的一种锅炉紧急补水装置，其灰控制阀冷却水管道给水压力为2—4MPa。

所述的一种锅炉紧急补水装置，其配套阀门包括电动截止阀、气动调节阀和止回阀。

本发明的有益效果是：在CFB锅炉跳闸或甩负荷时，而锅炉给水泵因故（如全厂失电情况下）不能投入运行时，紧急补水装置自动向锅炉高压给水管道供水，以保证锅炉受热面不干烧；在锅炉跳闸而冷却水***中断后，紧急补水装置自动向炉灰控制阀提供冷却水。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

各附图标记为：1—化水除盐水箱，2—入口滤网，3—齿轮箱冷却器，4—柴油机水泵机组，5—减压阀，6—自力式最小流量调节阀，7—电动截止阀，8—气动调节阀，9—止回阀，10—灰控制阀冷却水管道，11—高压给水管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1所示，本发明公开了一种锅炉紧急补水装置，包括由管路连接起来的化水除盐水箱1和柴油机水泵机组4、配套阀门以及电气控制装置，***动力为柴油机，不需要电源，电气控制装置可以实现手动、自动、紧急启动三种方式，确保***启动成功，所述柴油机水泵机组4的水泵入口通过入口滤网2与化水除盐水箱1连接，柴油机水泵机组4的水泵出口有两路，一路通向高压给水管道11，另一路通向灰控制阀冷却水管道10，其中高压给水管道11连接至省煤器进口集箱，给水压力为21—32MPa，灰控制阀冷却水管道10连接至灰控阀，给水压力为2—4MPa。

所述的柴油机水泵机组4和高压给水管道11之间安装有自力式最小流量调节阀6，自力式最小流量调节阀6的主路连接高压给水管道11，旁路连接化水除盐水箱1，当柴油机水泵机组4的水泵出口流量小于水泵所要求的最小流量时，自动（不需要控制）按最小流量走旁路，并减压至0.5MPa左右，回流到化水除盐水箱1，当柴油机水泵机组4的水泵出口流量大于水泵所要求的最小流量时，自动（不需要控制）走主出口，流向高压给水管道11。供油时间是“提前供油，滞后停油”，即水泵转动前提前得到供油，水泵停止转动后仍然供油5分钟，确保了水泵轴承的润滑和冷却。

所述的自力式最小流量调节阀6和高压给水管道11之间依次连接有止回阀9、电动截止阀7、气动调节阀8、电动截止阀7和止回阀9，止回阀9的作用是防止水倒流，电动截止阀7的作用是开启/关闭管路，并且方便检修调节阀，气动调节阀8的作用是调节水泵流量，该条管路上通过配套阀门分别引出支路连接至就近地沟。

所述的柴油机水泵机组4和灰控制阀冷却水管道10之间通过减压阀5连接有齿轮箱冷却器3，齿轮箱冷却器3连接入口滤网2，齿轮箱冷却器3的水源取自水泵中间抽头，压力较低，不需要外接水源和动力源。

所述的自力式最小流量调节阀6和灰控制阀冷却水管道10之间依次连接有电动截止阀7、气动调节阀8、电动截止阀7和止回阀9，该条管路上通过配套阀门分别引出支路连接至就近地沟。

本发明用于循环流化床（CFB）锅炉电站时，在CFB锅炉跳闸或甩负荷、而锅炉给水泵因故（如全厂失电情况下）不能投入运行时，紧急补水装置自动向锅炉高压给水管道供水，以保证锅炉受热面不干烧；在锅炉跳闸而冷却水***中断后，紧急补水装置自动向炉灰控制阀提供冷却水。

本补水装置启动时间（从得到启动信号到水泵达到额定工况的时间）小于20秒。武汉长海高新技术有限公司于2011年1月开始进行本装置的研制工作，本装置由长海高新设计、制造并组装成型，在现场安装、调试完毕后交付用户。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种锅炉紧急补水装置，包括由管路连接起来的化水除盐水箱（1）和柴油机水泵机组（4）、配套阀门以及电气控制装置，其特征在于：所述柴油机水泵机组（4）通过入口滤网（2）与化水除盐水箱（1）连接，柴油机水泵机组（4）的水泵出口有两路，一路通向高压给水管道（11），另一路通向灰控制阀冷却水管道（10）。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉紧急补水装置，其特征在于，所述的柴油机水泵机组（4）和高压给水管道（11）之间安装有自力式最小流量调节阀（6），自力式最小流量调节阀（6）的旁路连接化水除盐水箱（1）。

3.根据权利要求2所述的一种锅炉紧急补水装置，其特征在于，所述的高压给水管道（11）给水压力为21—32MPa。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉紧急补水装置，其特征在于，所述的柴油机水泵机组（4）和灰控制阀冷却水管道（10）之间通过减压阀（5）连接有齿轮箱冷却器（3），齿轮箱冷却器（3）连接入口滤网（2）。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉紧急补水装置，其特征在于，所述的灰控制阀冷却水管道（10）给水压力为2—4MPa。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种锅炉紧急补水装置，其特征在于，所述的配套阀门包括电动截止阀（7）、气动调节阀（8）和止回阀（9）。