[发明专利]用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统及其控制方法。紧急冷却系统包括炉水循环冷却装置、换热器及外部循环冷却装置当锅炉给水中断时，通过将来自汽包中的水与存储容器中的冷却介质在换热器中充分热交换，不断地将炉膛内床料及浇注料的蓄热量转移至外部循环冷却装置中，实现为锅炉紧急降温的目的。本发明提供用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统及其控制方法，其中的炉水循环泵及外部循环泵其扬程仅克服了换热器以及管道阻力，功率不高，无需柴油发动机驱动，故系统初期投资低，后期设备运行维护工作量少。

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉技术领域，特别涉及一种用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统及其控制方法。

背景技术

循环流化床锅炉(CFB)具有燃料适应性广、容量范围宽、燃烧效率较高、采用低温燃烧，氮氧化物排放低并可实现在燃烧过程中直接脱硫等优点，使其成为燃用低挥发分、低热值劣质燃料电站锅炉的首选炉型。

循环流化床锅炉不同于煤粉锅炉，其炉内由相当数量的床料所形成的流化床层，燃料颗粒是靠流化床层床料加热而着火和稳定燃烧。由于循环流化床锅炉内存在大量的床料和耐火浇注料，其蓄热容量非常大。当机组遭遇全厂失电等造成锅炉给水中断的工况时，循环流化床锅炉炉内大量高温物料的蓄热会造成水冷壁内的水不断被加热成为蒸汽。随着时间的增加，炉内剩余的工作介质不断减少，如不及时向机组补充给水，会造成锅炉水冷壁受热面超温损坏。

国内早期引进型循环流化床锅炉均设置了紧急补水系统，设置该系统的目的是在机组给水中断时，将紧急补水箱内的除盐水通过紧急补水泵对循环流化床锅炉进行紧急补水。该系统通常由紧急补水泵、柴油发动机(带日用油箱)、紧急补水箱以及相关阀门、管道等组成。这种方案具有系统独立的优点，但是紧急补水泵扬程高、功率大并由柴油发动机驱动，又因采购柴油发动机设备贵且运行成本高，故系统初期投资高且后期设备运行维护工作量大。

发明内容

基于此，有必要针对循环流化床锅炉的紧急补水系统，其中的紧急补水泵扬程高、功率大且由柴油发动机驱动，导致系统初期投资高且后期设备运维工作量大的问题，提供一种消耗功率低、初期投资低、设备运维工作量小的用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统及其控制方法。

一种用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统，亚临界循环流化床锅炉包括炉膛、设置于该炉膛外围的水冷壁、汽包、下降管及下联箱，该下降管的两端与该汽包及该下联箱连通，该水冷壁的两端分别与该下联箱与该汽包连接，该下降管上设有第一阀体，该冷却系统包括换热器、均与该换热器连接的炉水循环冷却装置及外部循环冷却装置；该炉水循环冷却装置包括第一水路管道、第二水路管道及设置于该第一水路管道的炉水循环泵，该第一水路管道连通该汽包与该换热器进水端，该第二水路管道连通该换热器的出水端与该下联箱，该炉水循环冷却装置还包括设置于该第一水路管道且位于该汽包与该炉水循环泵之间的第二阀体及设置于该第二水路管道的第三阀体；该外部循环冷却装置包括用于存储冷却介质的存储容器、第三水路管道、第四水路管道及设置于该第三水路管道的外部循环泵，该第三水路管道连通该存储容器与该换热器进水端，该第四水路管道连通该换热器出水端与该存储容器；其中，当该亚临界循环流化床锅炉给水中断时，该第一阀体关闭，该第二阀体和该第三阀体打开，该炉水循环泵和该外部循环泵开启。

上述用于亚临界循环流化床锅炉的紧急冷却系统，设置炉水循环冷却装置、外部循环冷却装置及换热器，当锅炉给水中断时，通过将来自汽包中的水与存储容器中的冷却介质在换热器中充分热交换，不断地将炉膛内床料及浇注料的蓄热量转移至外部循环冷却装置中，实现为锅炉炉膛紧急降温的目的。其中的炉水循环泵及外部循环泵其扬程仅克服了换热器以及管道阻力，功率不高，无需柴油发动机驱动，故系统初期投资低，后期设备运行维护工作量少。

在其中一个实施例中，上述炉水循环泵和上述外部循环泵均由电机驱动并接入保安电源。

在其中一个实施例中，上述第一水路管道以及上述第二水路管道分别与上述下降管连通，且分别设置于上述第一阀体的两端。