锅炉炉膛水冷壁超温控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，所述控制装置包括至少一条从锅炉给水系统引出至水冷壁的入口集箱的超温冷却水管路，沿冷却水流向，该超温冷却水管路上顺序布置有止回阀、截止阀、流量调节装置和流量分配装置，所述流量分配装置设置于入口集箱内，所述流量分配装置采用靠近入口集箱内壁设置的喷管，所述喷管的长度与入口集箱的长度相当。本实用新型能够经济且及时有效的控制炉膛水冷壁超温，同时给燃烧调整赢得时间，使得机组安全的渡过该危险工况区间，并能降低管组超温时间，延长管子使用寿命；兼顾了机组运行的安全性和经济性，尤其适合用作超温燃烧调整手段的补充措施。
【专利说明】 锅炉炉膛水冷壁超温控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种锅炉，尤其是一种控制炉膛水冷壁超温的装置。
【背景技术】
[0002]目前，超临界、超超临界等大容量等级锅炉大量的运行测试表明，机组运行中容易出现炉膛局部热负荷过高偏离设计的异常工况，以及在低负荷区域运行时，由于水冷壁系统汽水流量较小且燃烧不稳定，使得水冷壁管子壁温很容易超温高于允许值，并局限于通用的结构布置，不宜因为其极个别的异常工况就调整放大这部分水冷壁管径或减小管子节距或节流调节等。目前，针对水冷壁超温现象，安全经济的处理方式均只能通过燃烧调整的方式进行缓解，但这种方式具有时滞性，不能十分快捷有效地降低超温管屏的壁温，有可能弓I发水冷壁超温爆管，给企业、给国家造成巨大的经济损失。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种及时有效的控制炉膛水冷壁超温的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，所述控制装置包括至少一条从锅炉给水系统引出至水冷壁的入口集箱的超温冷却水管路。超温冷却水管路提供的冷却水迅速进入入口集箱，与入口集箱内介质混合，并随入口集箱内介质一同进入水冷壁进行换热，降低该区域水冷壁壁温，避免因超温时间过长引起爆管，在水冷壁温度降低到正常范围内后立即停止经由超温冷却水管路向入口集箱供水，给燃烧调整赢得时间，使得机组安全的渡过该危险工况区间，并能降低管组超温时间，延长管子使用寿命；兼顾了机组运行的安全性和经济性。
[0005]沿冷却水流向，该超温冷却水管路上顺序布置有止回阀、截止阀、流量调节装置和流量分配装置，所述流量分配装置设置于入口集箱内。
[0006]所述流量分配装置采用靠近入口集箱内壁设置的喷管，所述喷管的长度与入口集箱的长度相当。
[0007]所述喷管的进水接管垂直于喷管设置并与入口集箱固定连接，喷管的两端由固定在入口集箱内壁的支撑架支撑。
[0008]所述流量调节装置为电动调节阀。
[0009]本实用新型的有益效果是:能够经济且及时有效的控制炉膛水冷壁超温，同时给燃烧调整赢得时间，使得机组安全的渡过该危险工况区间，并能降低管组超温时间，延长管子使用寿命；兼顾了机组运行的安全性和经济性，尤其适合用作超温燃烧调整手段的补充措施。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型用于某炉型的结构示意图。[0011]图2是本实用新型用于另一炉型的结构示意图。
[0012]图3是本实用新型中流量分配装置及其进水接管的示意图。
[0013]图4是本实用新型中实施例一的结构示意图。
[0014]图5是本实用新型中实施例二的结构示意图。
[0015]图中标记为:1-给水泵，2_止回阀,3_截止阀,4_流量调节装置,5_流量计,6_入口集箱，7-流量分配装置，8-水冷壁，9-风室，10-超温冷却水管路，61-中隔墙入口集箱，62-水冷壁中间汇合集箱，63-水冷壁入口集箱，71-喷管，72-进水接管，73-支撑架，710-喷孔。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 [0017]如图1~图5所示，本实用新型的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，所述控制装置包括至少一条从锅炉给水系统引出至水冷壁的入口集箱6的超温冷却水管路10，沿冷却水流向，该超温冷却水管路上顺序布置有止回阀2、截止阀3、作为流量调节装置4的电动调节阀，流量计5和流量分配装置7，所述流量分配装置7设置于入口集箱6内。除了常态下向入口集箱6供水的管路外，另有一超温冷却水管路10，于异常的水冷壁超温工况下，加大向入口集箱6的供水量，迅速降低该入口集箱6对应区域水冷壁壁温。根据锅炉的设计或运行情况，对于有可能出现超温的水冷壁的相应入口集箱6，都可以配备所述的超温冷却水管路10，可以多条超温冷却水管路10共用一台给水泵1，冷却水从给水泵I出口管段引出，可结合锅炉具体空间结构，将超温冷却水管路10设置在合适的位置。
[0018]在锅炉运行中，可根据该区域水冷壁最高实际壁温与设定的壁温调节目标范围值的偏差，结合该工况下水冷壁、超温冷却水管路10的壁温、压力、给水流量等，经过运算后，其输出作为超温冷却水管路10中流量调节装置4的开度指令。首先对水冷壁设计允许最大壁温Tdmax与水冷壁出口最大实测壁温(Ttjut) max进行判断，如Tdmax〈 (Tout) max,则通过水冷壁出口压力Ptjut和水冷壁出口最大实测壁温(Twt) max计算最大出口焓值Htjut,水冷壁出口压力Ptjut和水冷壁设计允许最大壁温Tdmax计算水冷壁允许最大出口焓值Hmax,即可得出每Kg出口蒸汽放出热焓为Λ Hl=Htjut-Hmax，通过入口喷水温度Tin和入口压力Pin计算出焓值Hin，然后计算出每Kg喷水吸收热焓ΛΗ2= Hmax-Hin，然后通过QtjutX AHl=Q0X ΛΗ2即可得出喷水量Qo，结合调节电动阀门开度所反馈的流量计的信号Qtl丨，即可综合运算得出流量调节装置4的开度指令。当Tdmax≥(Tout)max,则Qtl=O,开度降为零，则关闭超温冷却水管路10。
[0019]通过调节冷却水量，能够十分快捷有效地将超温区域水冷壁的管壁温度降低到目标范围值，同样勿须因异常工况的存在就调整放大这部分水冷壁管径或减小管子节距或节流调节，保证锅炉运行的经济性，同时保护了水冷壁管，延长了水冷壁管的使用寿命，保证锅炉运行的安全性。一旦超温的异常警报解除，本实用新型锅炉炉膛水冷壁超温控制装置即停止工作，仍旧通过燃烧调整的方式来间接控制水冷壁壁温，以免给锅炉的效率带来不利影响。
[0020]如图3所示，所述流量分配装置7包括靠近入口集箱6内壁设置的喷管71，所述喷管71的长度与入口集箱6的长度相当，喷管71上布置喷孔710，成列的喷孔710沿喷管71轴向布置，在喷管71的周向各喷孔列之间间隔设置，使得冷却水进入后，沿水冷壁入口集箱6均匀分配，容易迅速与入口集箱6内介质混合，并随入口集箱6内介质一同进入水冷壁进行换热，达到迅速降低水冷壁壁温的目的。喷管71的规格通过对应区域的最高壁温结合相应的负荷、蒸汽流量、冷却水水温、给水压力等计算出最大喷水流量后得出。超温冷却水管路10的布置需要考虑管路系统中阀门及管道的压降，并对喷水压差进行校核。
[0021]如图3所示，所述喷管71的进水接管72垂直于喷管71设置并与入口集箱6固定连接，喷管71的两端由固定在入口集箱6内壁的支撑架73支撑，从而利用入口集箱6来固定喷管71及其进水接管72。
[0022]实施例一:
[0023]如图3、图4所示，某电厂超临界600MW的CFB锅炉设计中通过计算发现，炉膛的中隔墙水冷壁区域在部分工况区间容易出现超温，会影响锅炉的安全稳定运行，后经综合分析考虑，决定在其中隔墙入口集箱61加设本实用新型的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置。
[0024]超温冷却水管路10由给水泵I出口引出，沿介质流向依次布置止回阀2、电动的截止阀3、作为流量调节装置4的电动调节阀、流量计5，经中隔墙入口集箱61引入，冷却介质通过如图3、图4所示的流量分配装置7沿集箱均匀分配，迅速与集箱内介质混合，并随集箱内介质一同进入水冷壁进行换热，降低中隔墙水冷壁壁温。
[0025]在锅炉运行中，将中隔墙水冷壁最高实际壁温与设定的壁温目标值的偏差结合该工况下水冷壁和冷却水管路壁温、压力、给水流量等经过运算后，其输出作为冷却水管路电动调节阀的开度指令，通过调节冷却水量，能够十分快捷有效地降低超温区域水冷壁的管壁温度到目标值。
[0026]实施例二:
[0027]如图3、图5所示，某电厂超超临界1000MW煤粉炉在运行中，某些工况区域，存在局部区域水冷壁壁温超温，因通过燃烧调整不能有效且准确的控制住超温区域水冷壁壁温，故在水冷壁中间汇合集箱62处加设本实用新型的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置。
[0028]超温冷却水管路10由给水泵I出口引出，沿介质流向依次布置止回阀2、电动的截止阀3、作为流量调节装置4的电动调节阀、流量计5，经中间汇合集箱62引入，冷却介质通过如图3、图4所示的流量分配装置7沿该集箱均匀分配，迅速与集箱内介质混合，并随集箱内介质一同进入水冷壁进行换热，降低该区域水冷壁壁温。
[0029]在锅炉运行中，将该区域水冷壁最高实际壁温与设定的壁温目标值的偏差结合该工况下水冷壁和冷却水管路壁温、压力、给水流量等经过运算后，其输出作为冷却水管路电动调节阀的开度指令，通过调节冷却水量，能够十分快捷有效地降低超温区域水冷壁的管壁温度到目标值。
【权利要求】
1.锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，其特征是:所述控制装置包括至少一条从锅炉给水系统引出至水冷壁的入口集箱(6)的超温冷却水管路(10)。
2.如权利要求1所述的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，其特征是:沿冷却水流向，该超温冷却水管路(10)上顺序布置有止回阀(2)、截止阀(3)、流量调节装置(4)和流量分配装置(7 )，所述流量分配装置(7 )设置于入口集箱(6 )内。
3.如权利要求2所述的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，其特征是:所述流量分配装置(7)包括靠近入口集箱(6)内壁设置的喷管(71)，所述喷管(71)的长度与入口集箱(6)的长度相当。
4.如权利要求3所述的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，其特征是:所述喷管(71)的进水接管(72)垂直于喷管(71)设置并与入口集箱(6)固定连接，喷管(71)的两端由固定在入口集箱(6)内壁的支撑架(73)支撑。
5.如权利要求2、3或4所述的锅炉炉膛水冷壁超温控制装置，其特征是:所述流量调节装置(4)为电动调节阀。
【文档编号】F22B35/12GK203718737SQ201420011718
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】聂立, 杨虎, 巩李明, 苏虎, 郭强, 周棋, 郑兴胜, 黄敏, 杨雪芬, 李果, 程伟, 周旭 申请人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司