[实用新型]一种带失电保护的锅炉系统

说明书

本实用新型公开了一种带失电保护的锅炉系统，通过在锅炉系统设置小排量泄放阀及其连锁保护控制逻辑，当紧急失电事故发生时，当主蒸汽压力达到起跳压力值或水冷壁出口工质温度达到上限值时，小排量泄放阀自动开启；此时，如果主蒸汽压力达到PCV阀的整定压力，则手动操作PCV阀阻止其起跳；通过蒸汽泄放，使得主蒸汽压力持续下降；当主蒸汽压力降至回座压力且水冷壁工质出口温度低于设定上限时，小排量泄放阀自动关闭；持续上述起跳和关闭操作，直到恢复供电。泄放阀总额定排量为锅炉蒸发量的1％～6％。本实用新型通过小排量保护泄放阀的起跳和回座，间歇性泄放锅炉水冷壁内工质，控制水冷壁内压力及管壁温度，能够在较长时间内保证水冷壁的安全。

技术领域

本实用新型涉及了一种带失电保护的锅炉系统，属于锅炉技术领域。

背景技术

循环流化床(CFB)锅炉因其自身结构的特点，在运行过程中锅炉主循环回路内存有大量的高温床料，同时为了防止受热面的磨损，其回路中还布置有大量防磨耐火材料，因此，当电厂发生紧急失电事故时，床料及耐火材料热惯性造成的危险可能更甚煤粉锅炉。超临界CFB机组由于其汽水系统采用直流型式，当发生紧急失电事故后，锅炉主给水泵将停止运转，导致给水中断。此外，锅炉一次风机、二次风机、引风机以及给煤机也将同时停机。此时，炉内燃烧虽然已经基本得到抑制，但炉内的高温灰渣、烟气、炉墙以及浇注料等还蓄积有大量热量，其将通过热辐射和热传导，继续将热量传递给各受热面，使受热管内工质持续升温升压。若不针对这一情况采取必要措施，很可能造成受热面烧损、爆管乃至爆炸等重大安全事故，带来巨大的人员和财产损失。据估计，对于350MW超临界CFB机组，一次全厂失电事故的修理费用及电量损失费用在1000万元以上。

目前国内已投运的超临界CFB机组主要为350MW等级，而该等级机组一般采用不带外置床换热器的布置形式，因此在电厂紧急失电条件下，锅炉水冷壁将取代外置床成为最有可能发生超温爆管的部件。

为了应对紧急失电可能导致的上述安全事故，部分投运的超临界CFB机组配备了紧急补给水系统，以保护锅炉的水冷壁和锥形阀。该系统的造价不菲，一般都在2000万元以上。除去庞大的初期投资之外，在电厂正常生产过程中，还需要对该系统定期进行检测，以保证事故时其投运的可靠性和快速性，运行维护成本亦很高。而与此相对的是，电厂发生紧急失电事故的概率很低，故在其整个使用寿命内，配备的紧急补给水系统也难有机会派上用场。

正是在这样的背景下，需要着眼于紧急失电事故条件下炉内物理过程的特点，结合电厂实际操作运行经验，减少压力控制阀(Pressure Control Valve，PCV)和安全阀的起跳次数，从而减少电厂高品质的蒸汽损失量的同时，延长了阀门的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有针对紧急失电事故的小排量泄放阀的锅炉系统，尤其是用来保证电厂失电事故条件下超临界CFB锅炉水冷壁的安全性，以补充或取代原有的紧急补给水系统并减少PCV阀和安全阀的动作次数，提高电厂的经济效益和竞争力。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种带失电保护的锅炉系统，包括锅炉主蒸汽管、设置在锅炉主蒸汽管的压力表、设置在锅炉主蒸汽管的PCV阀和安全阀，和设置在锅炉水冷壁出口的工质温度测量装置，以及与压力表、PCV阀、安全阀和工质温度测量装置之间设有I/O控制连接的DCS系统，其特征在于，所述锅炉系统还包括小排量泄放阀，所述小排量泄放阀设置在主蒸汽管上，所述小排量泄放阀与所述DCS系统之间设置有I/O控制连接。

上述技术方案中，所述DCS系统设有小排量泄放阀和主蒸汽压力以及小排量泄放阀和水冷壁出口的工质温度之间的连锁保护控制逻辑，且所述连锁保护控制逻辑分别设定有起跳压力值和工质温度上限值。

上述技术方案中，所述小排量泄放阀设置两组以上，且两组以上的小排量泄放阀的总额定排量小于所述PCV阀的总排量，为锅炉蒸发量的1％～6％。