一种直流余热锅炉运行控制方法及相匹配的锅炉系统与流程

本发明涉及一种直流式余热锅炉的运行控制方法以及与该运行控制方法相匹配的锅炉系统。

背景技术：

传统的直流锅炉设计有启动分离器，当锅炉启动时，由给水至启动分离器间的循环回路维持一个固定的循环流量，该循环回路中的水受热后将部分蒸发。进入汽水分离器的汽水混合物经过启动分离器分离后，蒸汽流入过热器，水则重新进入水循环系统。此种模式称为锅炉的“湿态”运行模式。随着锅炉负荷的提升，超过锅炉最小直流负荷后，进入分离器的介质将为微过热蒸汽，锅炉转为“干态”运行模式。

上述设计中由于存在分离器且启动阶段必须维持最小启动流量，导致锅炉系统复杂，产汽时间延迟。

技术实现要素：

本发明的目的是：进一步简化直流锅炉系统配置及控制工作量，提高启动速度。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种直流余热锅炉运行控制方法，其特征在于，所述直流余热锅炉的受热面管组间不设置启动分离器，包括以下步骤：

步骤1、在直流余热锅炉的启动阶段，直流余热锅炉产生的烟气的热量仅用于加热受热面管组，且受热面管组内不进水，从而使得受热面管组处于干烧加热状态；

步骤2、当受热面管组的金属壁温或者烟气温度达到预设值时，往受热面管组内通水，并且通入的水量需要确保进入直流余热锅炉的水在进口至出口一个流程中能完成预热、蒸发到过热的全过程，并确保与出口相连通的出口管道中的工质为干态；

步骤3、直流余热锅炉稳定运行后，通过调整受热面管组的给水流量来控制出口汽温，使最终的蒸汽温度达到设定的控制范围内。

优选地，步骤1中，通过控制所述直流余热锅炉的进口烟气温度或者根据所述直流余热锅炉的进口烟气温度选用相应等级的受热面管材，保证所述受热面管组的管子在干烧加热过程中不会出现氧化或超温损伤。

优选地，步骤2中，对所述受热面管组某一位置的所述金属壁温或者所述烟气温度进行监控，从而判断所述金属壁温或者所述烟气温度是否达到预设值。

优选地，所述出口管道还连接疏水装置，在所述直流余热锅炉停炉或事故工况下，打开疏水装置进行疏水，为下一次启动作好准备。

本发明的另一个技术方案是提供了一种与上述的运行控制方法相匹配的直流余热锅炉系统，包括锅炉本体，其特征在于，锅炉本体具有不设置启动分离器且用于完成工质预热、蒸发及过热全过程的受热面管组，受热面管组具有用于完成工质蒸发过程的蒸发段及用于完成工质过热过程的过热段，蒸发段和过热段间无固定分界点，受热面管组的进口与进口集箱相连通，受热面管组的出口与在锅炉本体启动及稳定运行时用于容纳干态工质的出口集箱相连通。

优选地，所述出口集箱与出口管道相连通，出口管道上设有疏水装置。

优选地，所述疏水装置为三通式疏水装置，所述出口管道通过三通式疏水装置的水平接口水平进入该三通式疏水装置，该三通式疏水装置的剩余两个接口为竖直接口，两个竖直接口中一个向上、另一个向下，向上的竖直接口与蒸汽排放管道相连通，向下的竖直接口与疏水管道相连通。

本发明提供了一种易操作的适用于直流余热锅炉的运行控制方法，解决了产汽时间延迟的问题。并且本发明进一步依据该运行控制方法对锅炉系统进行改进，使得锅炉系统更为简单，使之与前述的运行控制方法相匹配。

本发明可以减少运行控制和检修维护工作量，同时极大简化锅炉结构。本发明的显著特点在于：1)启动阶段锅炉不上水，受热面处于干烧状态，从而使管子金属蓄积足够的热量；2)当监控的烟温或壁温参数达到目标值时开始上水。该给水量根据锅炉入口热量计算得出，保证给水在一个流程中完成预热、蒸发及过热的过程，出口状态为气态，从而不需要进行常规直流锅炉的汽水分离及干-湿转换过程；3)锅炉稳定运行后采用锅炉汽温和给水流量间的简洁控制逻辑进行运行调控；4)锅炉出口管道上设有大容量疏水管路，用于停炉或事故状态下的疏水。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种锅炉方案；

图2为本发明所涉及的另一种锅炉方案；

图3为锅炉稳定运行时控制流程示意。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明提供了一种直流余热锅炉运行控制方法，包括以下步骤：

步骤一、直流余热锅炉启动阶段

直流余热锅炉产生的烟气的热量仅用于加热受热面管组，受热面管组内不进水，处于干烧加热状态。通过控制直流余热锅炉进口烟气温度或者根据直流余热锅炉进口烟气温度选用相应等级的受热面管材，保证受热面管组的管子在干烧加热过程中不会出现氧化或超温损伤。

步骤二、监控受热面管组某一位置的金属壁温或者烟气温度，当金属壁温或者烟气温度达到预先设定的参数时开始往受热面管组内通水。给水量根据锅炉进口热量计算得到，保证进入直流余热锅炉的水在进口至出口一个流程中能完成预热、蒸发到过热的全过程，且保证与出口相连的出口管道中的工质为干态。

本实施例中，给水量通过以下方式确定：根据锅炉不同的入口烟气温度和烟气流量，通过锅炉热力计算程序预先计算好一组数据点绘制成曲线。运行时根据入口烟气温度和烟气流量查询该曲线得到给水量。

步骤三、直流余热锅炉稳定运行后，如图3所述，通过调整受热面管组的给水流量控制出口汽温(例如：当出口汽温过高时，增加受热面管组的给水流量；当出口汽温过低时，减少受热面管组的给水流量)，使最终的蒸汽温度达到设定的控制范围内。

步骤四、直流余热锅炉停炉或事故工况下，打开与出口管道相连的疏水装置进行疏水，为下一次启动作好准备。

本发明还提供了如图1及如图2所示的两种锅炉方案，使之上述控制方法相匹配。

如图1所示的锅炉方案包括锅炉本体，锅炉本体的受热面管组2间不设置启动分离器，且受热面管组2的蒸发段及过热段间无固定分界点。水从进口集箱1进入锅炉，流经受热面管组2后完成预热、蒸发及过热过程，使得出口集箱3处的工质为蒸汽。受热面管组2高温段管材的选取能保证承受高温烟气干烧而不发生损伤。

如图2所示为另一种锅炉方案，其与图1所示方案的差别在于，在与出口集箱3相连的蒸汽出口管道4上设置专门的疏水装置5，用于停炉或事故工况下的快速疏水。疏水装置5的一种形式为三通式疏水装置。蒸汽管道4水平进入该三通式疏水装置后，蒸汽通过三通式疏水装置向上走，水则通过三通式疏水装置往下走。当蒸汽管道4内存在饱和水时(例如事故停炉后马上疏水的情况)，三通式疏水装置可通过重力作用强化水汽分离效果及提高疏水速度。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除