超臨界cfb鍋爐失電保護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐燃燒領(lǐng)域，特別是超臨界CFB鍋爐失電后，對汽水系統(tǒng)受壓部件進行保護、以防止金屬壁溫過熱損壞。
【背景技術(shù)】
[0002]在裝有超臨界CFB鍋爐(circulating fluidized bed，CFB鍋爐即我們通常所說的循環(huán)流化床鍋爐)電廠全廠失電后，由于爐內(nèi)存留大量高溫物料和敷設(shè)的耐火耐磨材料會繼續(xù)放熱，因此必須對其受壓部件、特別是吸熱強，易超溫受熱面進行保護。
[0003]根據(jù)鍋爐廠要求，采用蒸汽對受壓部件進行冷卻，需滿足:
[0004]I)在停爐后的前20min內(nèi)，蒸汽流量按5%BMCR ；
[0005]2 )在以后的2?3hr內(nèi)，蒸汽流量按2?3%BMCR。
[0006]現(xiàn)有的鍋爐停爐后的冷卻分為自然冷卻和強制冷卻兩種方式，停爐后，不采用任何手段，讓其自然降溫降壓的冷卻方式，稱為自然冷卻方式；停爐后，采用強制手段進行降溫，降壓的方式，稱為強制冷卻方式，如通過水冷壁中上水和放水的方法，通過水將熱量吸收，采用水冷壁降溫的方式，需要大量的冷水(如350MW級鍋爐，至少400噸)，通常需要大泵(功率約為900千瓦)才可以完成短時間內(nèi)的降溫。在失電狀態(tài)下的停爐是計劃外停爐，爐內(nèi)溫度非常高，降溫困難，而在失電的情況下，啟動大泵需要裝設(shè)大功率柴油發(fā)電機，這將造成啟動時間長，成本高的問題。
[0007]大量低溫冷水，且未經(jīng)除氧，進入鍋爐熱態(tài)承壓系統(tǒng)，必會造成金屬壁面物理及化學(xué)損傷，并殃及爐內(nèi)耐磨、耐火層。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的問題在于:現(xiàn)有CFB鍋爐在失電狀態(tài)下，其爐內(nèi)的高溫物料繼續(xù)放熱會損壞鍋爐，現(xiàn)有的降溫技術(shù)不夠迅速，操作復(fù)雜，成本高。
[0009]為解決以上問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:超臨界CFB鍋爐失電保護裝置，包括CFB鍋爐，所述CFB鍋爐內(nèi)設(shè)置水冷壁，其特征在于，所述CFB鍋爐的爐膛上方設(shè)置失電時向爐膛內(nèi)傾灑粉料的至少一個粉料覆蓋裝置。
[0010]其中，所述水冷壁通過失電應(yīng)急泵系統(tǒng)連接至除氧器水箱。
[0011]其中，所述粉料覆蓋裝置包含粉料倉和粉料倉失電開啟裝置。
[0012]其中，所述粉料倉失電開啟裝置下方設(shè)置有熱位移補償裝置和噴灑裝置。
[0013]其中，所述粉料覆蓋裝置還包含有冷卻裝置，該冷卻裝置將冷卻風(fēng)送至粉料倉下端及噴灑裝置內(nèi)。
[0014]其中，所述噴灑裝置包含設(shè)置在熱位移補償裝置的環(huán)落錐、阻熱錐和旋流風(fēng)送風(fēng)裝置，其中，所述環(huán)落錐、阻熱錐和旋流風(fēng)送風(fēng)裝置設(shè)置在旋流落料出口管內(nèi)。
[0015]其中，所述旋流風(fēng)送風(fēng)裝置包含壓縮空氣儲罐、氣動開關(guān)閥、氣動調(diào)節(jié)閥和旋流器進風(fēng)管，所述旋流器進風(fēng)管連接至旋流落料出口管下方。
[0016]其中，所述粉料倉失電開啟裝置為氣動閘板閥。
[0017]其中，所述失電應(yīng)急泵系統(tǒng)包括相互連接的失電給水泵和給水泵前置泵，其中，失電給水泵連接所述水冷壁下集箱，所述給水泵前置泵連接所述除氧器水箱。
[0018]其中，所述失電給水泵連接一省煤器，所述省煤器連接所述水冷壁下集箱。
[0019]本實用新型的有益效果如下所述。
[0020]1、采用爐頂噴灑固體顆粒物對高溫物料進行覆蓋從而降溫，可以保證在斷電情況下及時保護CFB鍋爐，防止?fàn)t內(nèi)溫度過高對鍋爐損壞，降溫迅速，方便省力，其理論依據(jù)為:黑體的輻射力與其自身熱力學(xué)溫度(T，單位K)的4次方成正比，在熱物料上覆蓋冷物料，可立即減少熱物料輻射放熱量。熱物料溫度按900°C，冷物料溫度按20°C，兩者接觸熱平衡后，料頂溫度按460°C計算，輻射放熱量衰減為覆蓋前的15%左右。
[0021]2、應(yīng)急泵供水接自除氧器水箱，如35(MW級鍋爐，其存水約100t，該水溫度較高(190°C，相當(dāng)于高加全切工況水溫)，有利于保護水冷壁管不受冷沖擊及密相區(qū)耐火澆注料免遭驟冷脆裂，應(yīng)急泵的功率較小，節(jié)省動力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，顯著節(jié)約用水。
[0022]3、本實用新型的環(huán)落錐以及水平切向旋風(fēng)的設(shè)計，使得爐頂用于降溫的固體顆?？梢猿虱h(huán)狀均勻撒向爐內(nèi)，冷卻降溫效果好。
[0023]4、采用爐頂“天女散花”式撒下降溫固體顆粒，同時利用除氧器水箱內(nèi)的熱水冷卻水冷壁(即鍋內(nèi)小流“揚湯止沸”)，兩者結(jié)合，冷卻迅速、持久、經(jīng)濟而有效，且可靠性高于單一手段--只設(shè)大出力應(yīng)急泵。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型超臨界CFB鍋爐失電保護裝置的爐頂部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實用新型超臨界CFB鍋爐失電保護裝置的整體系統(tǒng)流程圖。
[0026]圖3為本實用新型超臨界CFB鍋爐失電保護裝置的旋流器水平切向冷卻旋風(fēng)俯視圖。
[0027]圖號說明:
[0028]I粉料倉
[0029]2落料管
[0030]3氣動閘板閥
[0031]4第一冷卻進風(fēng)管
[0032]5熱位移補償裝置、膨脹節(jié)
[0033]6環(huán)落錐
[0034]7擴徑管
[0035]8環(huán)落錐支腿
[0036]9阻熱錐
[0037]10阻熱錐吊架
[0038]11旋流器進風(fēng)管
[0039]12旋流落料出口管
[0040]13CFB 鍋爐
[0041]14水冷壁下集箱
[0042]15除氧器水箱
[0043]16失電給水泵前置泵
[0044]17失電給水泵
[0045]18省煤器
[0046]19第二冷卻進風(fēng)管
[0047]20第一儀器用氣罐
[0048]21第二儀器用氣罐
[0049]22氣動開關(guān)閥
[0050]23氣動調(diào)節(jié)閥
[0051]24第一手動閥
[0052]25第二手動閥
[0053]26雜用氣罐
[0054]27除氧器。
【具體實施方式】
[0055]如圖1和圖2所示，是本實用新型超臨界CFB鍋爐失電保護裝置的整體系統(tǒng)流程圖和失電保護裝置的爐頂部分結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型的整體設(shè)計思路是在失電狀態(tài)下能較為迅速的降低爐膛內(nèi)燃燒物料的放熱量，一方面用大量降溫固體顆粒覆蓋爐膛內(nèi)的燃燒物料，進行降溫，防止鍋爐被高溫損壞；另一方面是利用水循環(huán)帶動爐膛底部的水冷壁下集箱的水進行熱量交換進行降溫。
[0056]所述粉料覆蓋裝置為粉料倉I和氣動閘板閥3，該氣動閘板閥3為粉料倉失電開啟裝置，該粉料覆蓋裝置還包括冷卻裝置，該冷卻裝置為第一進風(fēng)管4和第二進風(fēng)管19及相應(yīng)手動調(diào)節(jié)閥，熱位移補償裝置為膨脹節(jié)5，噴灑裝置為包含設(shè)置在熱位移補償裝置(通常為膨脹節(jié))5下方的環(huán)落錐6、阻熱錐9和旋流風(fēng)送風(fēng)裝置。該旋流風(fēng)送風(fēng)裝置包含雜用氣罐26、氣動開關(guān)閥22、氣動調(diào)節(jié)閥23、旋流器進風(fēng)管11，失電應(yīng)急泵系統(tǒng)為相互連接的失電給水泵17和給水泵前置泵16，
[0057]在本超臨界CFB鍋爐13的爐膛正上方設(shè)置一粉料倉1，該粉料倉I內(nèi)裝設(shè)有石灰石粉料，在該粉料倉I的下方出口處設(shè)置落料管2，該落料管2上安置氣動閘板閥3，該氣動閘板閥3連接在一第一儀器用氣罐20上，該第一儀器用氣罐20內(nèi)具有壓縮空氣，平時鍋爐燃燒正常時該閥門3處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)失電時，該閥門3打開，從而使得粉料倉I內(nèi)的降溫物料向下傾灑，覆蓋燃燒物料降溫。
[0058]在該落料管2的底端設(shè)置膨脹節(jié)5，用于吸收料倉與鍋爐之間的熱位移，在該氣動閘