[发明专利]一种锅炉自然冷却自动降温精确控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种锅炉自然冷却自动降温精确控制系统及方法，该系统包括锅炉和烟囱，烟囱底部设有引射装置，引射装置通过压缩空气管道外接压缩空气，压缩空气管道上设有管道切断阀和管道调节阀，锅炉上设有压力变送器，压力变送器与管道调节阀联锁，使管道调节阀的开度大小根据锅炉炉膛负压进行PID调节。该发明通过在烟囱底部设置引射装置，使该系统在采用自然通风条件下，在烟囱处形成负压来克服烟风道的流动阻力，同时将管道调节阀与炉膛负压进行联锁控制，可根据降温曲线进行闭环调节烟囱处负压大小，进而调节锅炉温度下降速度，有效解决了锅炉停炉时锅炉快速冷却降温，以及常规自然通风冷却降温无法精确控制降温速度的问题。

技术领域

本发明属于煤气/燃煤发电技术领域，具体涉及一种锅炉自然冷却自动降温精确控制系统及方法。

背景技术

在煤气/燃煤发电领域，锅炉燃烧后通过烟气与水进行换热产生蒸汽，通过蒸汽推动汽轮机进行发电，锅炉在正常生产时会出现计划停炉和非计划停炉等情况，一般情况下，锅炉的计划/非计划停机的停炉降温均是靠通风来实现的。

锅炉通风分两大类，一类叫自然通风，一类叫强制通风(也称机械通风)。自然通风是利用烟囱中的烟气与外界冷空气的密度差所产生的自生通风压头，来克服烟风道的流动阻力；由于自然通风压头较小，所能克服的阻力有限，故这种通风方式只适用于容量很小的锅炉。机械通风是依靠机械方法所产生的压头，来克服烟风道的阻力；机械通风又分为负压通风、正压通风和平衡通风三种，负压通风是只装引风机，靠引风机的压头克服烟风道阻力，炉膛维持负压，这种通风方式所能克服的阻力有限，且锅炉各部位均处于负压下，漏风量较大，故只适用于小容量锅炉；正压通风是只装送风机，靠送风机的压头克服烟风道阻力，炉膛内维持正压，这种通风方式对炉膛和烟道的严密性要求很高，否则，会使烟、灰外冒，既不安全又不卫生，一般只应用于燃油、燃气锅炉；平衡通风是同时装有送、引风机，用送风机压头克服风道阻力，用引风机压头克服烟道阻力，使炉膛上部维持20～40Pa的负压，这种通风方式对送、引风机都不需太高的压头，正确操作和良好维护时，既不会往外冒烟，也不会引起太大的漏风，故这种通风方式被锅炉广泛应用。

如果属于计划停炉，一般采用滑参数方式，尽可能把参数降得低一些，让锅炉承压部件的热量尽可能多释放一些，停炉后的冷却速也就会快一些，汽包上、下壁温差就比容易控制，特别是有利于汽机的检修；如果属于非计划停炉，如事故情况下的被迫停炉，那是不可控的，那么，停炉后的温度就相对较高，降温冷却就要困难一些，需要的时间相对就要长一些,汽包上、下壁温差就比较难控制，甚至是无法控制。

针对这种情况，可以采用打开送风机、引风机加强空气循环流通加速锅炉降温，然而引风机此类高压电机存在启动的最小频率，启动后会导致锅炉降温过快，汽包上下壁温无法控制，停炉时长期运行引风机能耗消耗也会更高，大多数情况下生产单位还是会选择自然冷却的方式。

发明内容

针对现有锅炉降温所采用的自然通风和机械通风存在的问题，本发明提供一种锅炉自然冷却自动降温精确控制系统，通过改造烟囱底部以增大压头克服除尘器等阻力达到自然通风的要求。

本发明的技术方案是提供了一种锅炉自然冷却自动降温精确控制系统，包括锅炉，以及与锅炉通过空气管道连通的烟囱，所述烟囱底部设有引射装置，所述引射装置通过压缩空气管道外接压缩空气，所述压缩空气管道上设有管道切断阀和管道调节阀，所述锅炉上设有用于监测锅炉炉膛负压的压力变送器，所述压力变送器与所述管道调节阀联锁，使管道调节阀的开度大小根据锅炉炉膛负压进行PID调节。

进一步的，上述锅炉自然冷却自动降温精确控制系统还包括汽包，所述汽包的上下壁设有用于监测汽包壁温的热电偶，所述汽包上下壁的热电偶与所述管道调节阀联锁。

进一步的，所述汽包的上、下壁均设置有多个热电偶，且汽包上壁的热电偶与汽包下壁的热电偶一一对应。

进一步的，所述汽包上下壁的热电偶与所述压力变送器联锁。