一种锅炉系统及其失电保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109114539A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201810982712.6(22)申请日2018.08.27(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人邓博宇张缦杨海瑞吕俊复(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.F22B37/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种锅炉系统及其失电保护方法(57)摘要本发明公开了一种锅炉系统及其失电保护方法，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％。本发明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。CN109114539ACN109114539A权利要求书1/1页1.一种锅炉系统，包括锅炉主蒸汽管、设置在锅炉主蒸汽管的压力表(4)、依次设置在锅炉主蒸汽管的PCV阀(6)和安全阀(7)，和设置在锅炉水冷壁出口的工质温度测量装置(3)，以及与压力表(4)、PCV阀(6)、安全阀(7)和工质温度测量装置(3)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(8)，所述小排量泄放阀(8)设置在主蒸汽管上；所述小排量泄放阀(8)与所述DCS系统之间设置有I/O控制连接。2.根据权利要求1所述的一种锅炉系统，其特征在于，所述DCS系统设有小排量泄放阀(8)和主蒸汽压力以及小排量泄放阀(8)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。3.根据权利要求1所述的一种锅炉系统，其特征在于：所述小排量泄放阀(8)设置两组以上，且两组以上的小排量泄放阀(8)的总额定排量小于所述PCV阀(6)的总排量，为锅炉蒸发量的1％～6％。4.根据权利要求3所述的一种锅炉系统，其特征在于：所述两组以上的小排量泄放阀(8)并列布置。5.根据权利要求3所述的一种锅炉系统，其特征在于：所述每个小排量泄放阀(8)出口均设置消音器(9)，以降低蒸汽泄放时的噪音。6.根据权利要求1所述的一种锅炉系统，其特征在于：所述小排量泄放阀(8)选用关断阀或调节阀。7.根据权利要求6所述的一种锅炉系统，其特征在于：所述锅炉系统设置有两组以上所述小排量泄放阀(8)，并且每一组所述小排量泄放阀(8)包含两个以上串联设置的关断阀。8.一种锅炉系统失电保护方法，所述控制方法通过如权利要求1或6任一项所述的一种锅炉系统实现，其特征在于，所述方法包括：锅炉系统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工质温度上限值时，小排量泄放阀(8)在连锁保护控制逻辑的驱动下自动开启；此时，如果主蒸汽压力达到PCV阀(6)的整定压力，则手动操作PCV阀(6)阻止其起跳；通过小排量泄放阀(8)的蒸汽泄放，带走炉膛内的部分热量，保证锅炉受热面金属温度始终低于材料的允许使用温度，同时使得主蒸汽压力持续下降；当主蒸汽压力降至设定的PCV阀(6)回座压力且水冷壁工质出口温度低于设定上限时，通过连锁保护控制逻辑，使得小排量泄放阀(8)自动关闭；此时，如果锅炉主蒸汽压力又继续升高，达到小排量泄放阀(8)起跳压力或水冷壁出口工质温度达到设定上限值，则小排量泄放阀(8)重复开启和关闭，直到锅炉系统恢复供电。9.根据权利要求8所述的一种锅炉系统失电保护方法，其特征在于：所述小排量泄放阀(8)同时具有手动和自动启闭功能。2CN109114539A说明书1/4页一种锅炉系统及其失电保护方法技术领域[0001]本发明涉及了一种锅炉系统及其失电保护方法，属于锅炉技术领域。背景技术[0002]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