一种锅炉冷却系统的制作方法

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1.本实用新型涉及火力发电厂设备检修技术领域，具体涉及一种锅炉冷却系统。

背景技术：

2.随着火力发电厂的锅炉容量不断增大，锅炉中的“四管”处于高温高压状态，泄漏现象频繁发生，很容易爆破；特别是超临界以上锅炉的屏式过热器、末级过热器、低温再热器和高温再热器，极其容易发生爆管。锅炉因“四管”泄漏，被迫停炉，出现非计划停机；通常，非计划停机需要快速进入炉膛，对受热面进行维护检修，检修结束后，快速恢复机组并网。为保证检修人员在炉膛内安全工作，一般需要在锅炉停运后，对受热面进行强制通风冷却，使炉内温度按规定要求持续降低，直至炉内满足检修人员的工作条件。强制通风冷却时，在炉膛风口处的受热面壁温下降较快，沿着风的方向依次减弱，导致锅炉不同位置处受热面的温度出现偏差。由于电站锅炉壁温测点通常只安装在管壁出口，故上述偏差难以监测，进而管壁不同位置的温度分布不均匀，很容易导致管壁产生裂纹，特别是在焊接位置处；锅炉壁的寿命严重缩短。
3.名词术语：
4.1、四管：在火力发电厂中，“四管”是指：水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管。
5.2、非计划停机：简称非停或调停，一般是中调下令，当在某时间段不需要发电或负荷降低时，电厂内部会根据调令安排停机；非计划停机即是指机组处于不可用，但又不属于计划停运的状态。
6.3、锅炉：属于火力发电厂的特种设备，用于将燃料化学能转换为蒸汽热能。

技术实现要素：

7.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服当进行锅炉检修时，对锅炉强制通风冷却，由于温度分布不均匀，很容易导致锅炉管壁产生裂纹，缩短寿命的缺陷，基于以上情况，开发一种保证锅炉管壁温度分布均匀的锅炉冷却系统十分必要。
8.为了实现上述目的，本实用新型提供一种锅炉冷却系统，用于对锅炉内部降温，所述锅炉内部包括：依次连通的炉膛入口、炉膛和锅炉尾部烟道，包括：
9.锅炉水冷壁，由水冷管道构成，设置在锅炉内部的壁面上，锅炉水冷壁设有水冷壁入口管道，所述水冷壁入口管道设置于炉膛入口的壁面上；
10.水箱；
11.循环泵，输入端与水箱连接，输出端与水冷壁入口管道连接；
12.汽水分离器，入口端通过冷却出水管与锅炉水冷壁连接，汽水分离器的出水端与水箱连接。
13.可选地，还包括：
14.锅炉给水管道，通过锅炉上水调节阀组与水冷壁入口管道连接。
15.可选地，所述锅炉上水调节阀组包括：
16.依次连接的第一电动隔离阀、旁路调节阀和第二电动隔离阀；
17.主给水上水电动阀，两端分别与第一电动隔离阀、第二电动隔离阀连接。
18.可选地，还包括：
19.水箱水位电磁阀，与水箱上靠近中间的位置处连接。
20.可选地，还包括：设置于循环泵和水冷壁入口管道之间的循环泵出口调节阀。
21.可选地，还包括：
22.锅炉过热器组，设置于炉膛内，且锅炉过热器组与汽水分离器的出汽端连接；所述锅炉过热器组通过过热器排空阀与扩容器连接。
23.可选地，还包括；
24.送风机，与炉膛上靠近炉膛入口处设有的炉膛风口连通；
25.引风机，与锅炉尾部烟道连通。
26.可选地，在所述送风机上设有送风机动叶；在所述引风机上设有引风机动叶。
27.可选地，在所述锅炉尾部烟道上靠近引风机的位置处设有锅炉尾部烟气活动挡板。
28.可选地，在所述引风机的输出端设有烟囱。
29.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
30.1.本实用新型提供的锅炉冷却系统，用于对锅炉内部降温，所述锅炉内部包括：依次连通的炉膛入口、炉膛和锅炉尾部烟道，包括：锅炉水冷壁，由水冷管道构成，设置在锅炉内部的壁面上，锅炉水冷壁设有水冷壁入口管道，所述水冷壁入口管道设置于炉膛入口的壁面上；水箱；循环泵，输入端与水箱连接，输出端与水冷壁入口管道连接；汽水分离器，入口端通过冷却出水管与锅炉水冷壁连接，汽水分离器的出水端与水箱连接；本技术采用上述技术方案，通过水在锅炉水冷壁的循环，将锅炉内部的热量带走，为锅炉内部降温，确保锅炉内部在温度分布均匀的状态下，逐渐降温，延长锅炉管壁的寿命。
31.2.本实用新型提供的锅炉冷却系统，还包括：锅炉给水管道，通过锅炉上水调节阀组与水冷壁入口管道连接；本技术采用上述技术方案，当水箱中的水位逐渐降低，难以满足形成循环水时，通过锅炉给水管道上的锅炉上水调节阀组对水循环部分进行补水。
32.3.本实用新型所述锅炉上水调节阀组包括：依次连接的第一电动隔离阀、旁路调节阀和第二电动隔离阀；主给水上水电动阀，两端分别与第一电动隔离阀、第二电动隔离阀连接；本技术采用上述技术方案，当需要补水时，旁路调节阀全开，此时，打开主给水上水电动阀；然后逐渐关闭旁路调节阀，最后关闭第一电动隔离阀和第二电动隔离阀，将上水由旁路切换至主路运行。当停止补水时，打开第一电动隔离阀和第二电动隔离阀，并全开旁路调节阀，最后关闭主给水上水电动阀，将上水由主路切换至旁路运行；保证平稳给水以及断水。
33.4.本实用新型提供的锅炉冷却系统，还包括：水箱水位电磁阀，与水箱上靠近中间的位置处连接；本技术采用上述技术方案，当通过锅炉给水管道上的锅炉上水调节阀组补水过多时，水箱中的水位过高，通过水箱水位电磁阀将多余的水排出水箱。
34.5.本实用新型提供的锅炉冷却系统，还包括：设置于循环泵和水冷壁入口管道之间的循环泵出口调节阀；本技术采用上述技术方案，通过循环泵出口调节阀调节循环水的
流量，防止锅炉内部降温速率过快。
35.6.本实用新型提供的锅炉冷却系统，还包括：锅炉过热器组，设置于炉膛内，且锅炉过热器组与汽水分离器的出汽端连接；所述锅炉过热器组通过过热器排空阀与扩容器连接；本技术采用上述技术方案，通过汽水分离器分离的蒸汽将锅炉过热器组的热量携带排入扩容器回收，同时也使得锅炉过热器组的温度逐步降低。
36.7.本实用新型提供的锅炉冷却系统，还包括；送风机，与炉膛上靠近炉膛入口处设有的炉膛风口连通；引风机，与锅炉尾部烟道连通；本技术采用上述技术方案，在水循环冷却的基础上，通过强制通风冷却，将锅炉内部的热量带走，使得锅炉内部逐步降温。
37.8.本实用新型在所述送风机上设有送风机动叶；在所述引风机上设有引风机动叶；本技术采用上述技术方案，通过送风机动叶，方便调节送风机的送风量；通过引风机动叶，方便调节引风机的引风量。
38.9.本实用新型在所述锅炉尾部烟道上靠近引风机的位置处设有锅炉尾部烟气活动挡板；本技术采用上述技术方案，通过调节锅炉尾部烟气活动挡板的开度，方便调节锅炉尾部烟道的烟气流量，进而调节锅炉内部的温度。
39.10.本实用新型在所述引风机的输出端设有烟囱；本技术采用上述技术方案，通过烟囱将带有热量的空气平稳地排出锅炉内部。
附图说明
40.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本实用新型实施方式中提供的锅炉冷却系统的结构示意图。
42.附图标记说明：
43.1、锅炉省煤器；2、锅炉水冷壁；3、第一锅炉过热器；4、第二锅炉过热器；5、第三锅炉过热器；6、第一锅炉再热器；7、第二锅炉再热器；8、第三锅炉再热器；9、第四锅炉再热器；10、送风机；11、炉膛风口；12、炉膛；13、锅炉尾部烟道；14、引风机；15、烟囱；16、送风机动叶；17、引风机动叶； 18、锅炉给水管道；19、第一电动隔离阀；20、旁路调节阀；21、第二电动隔离阀；22、主给水上水电动阀；23、省煤器入口管道；24、水冷壁入口管道； 25、汽水分离器；26、水箱；27、循环泵；28、循环泵出口调节阀；29、过热器排空阀；30、水箱水位电磁阀；31、第三电动隔离阀；32、顶部引出管；33、底部引出管；34、冷却出水管；35、低温过热器；36、扩容器；37、汽轮机高压缸排汽入口；38、过热蒸汽排出口；39、再热蒸汽排出口；40、锅炉尾部烟气活动挡板。
具体实施方式
44.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
48.如图1所示的锅炉冷却系统的一种具体实施方式，用于对锅炉内部降温，所述锅炉内部包括：依次连通的炉膛入口、炉膛12和锅炉尾部烟道13；锅炉冷却系统包括：依次连接的水箱26、循环泵27、循环泵出口调节阀28、锅炉省煤器1、锅炉水冷壁2和汽水分离器25，与锅炉省煤器1连接的锅炉给水管道18，依次连接的锅炉过热器组、过热器排空阀29和扩容器36，与水箱26 连接的水箱水位电磁阀30，以及送风机10和引风机14。
49.所述锅炉水冷壁2由水冷管道构成，设置在锅炉内部的壁面上，锅炉水冷壁2设有水冷壁入口管道24，所述水冷壁入口管道24设置于炉膛入口的壁面上；所述循环泵27的输入端与水箱26连接，输出端通过循环泵出口调节阀28 与锅炉省煤器1的省煤器入口管道23连接；所述汽水分离器25的入口端通过冷却出水管34与锅炉水冷壁2连接，汽水分离器25的出水端通过底部引出管 33与水箱26连接。所述锅炉给水管道18通过锅炉上水调节阀组与水冷壁入口管道24连接。具体的，所述锅炉上水调节阀组包括：依次连接的第一电动隔离阀19、旁路调节阀20和第二电动隔离阀21，以及主给水上水电动阀22；所述主给水上水电动阀22的两端分别与第一电动隔离阀19、第二电动隔离阀21连接；具体的，所述连接为通过高强度焊接连接。所述水箱水位电磁阀30通过第三电动隔离阀31与水箱26上靠近中间的位置处连接。所述锅炉过热器组设置于炉膛12内，且汽水分离器25的出汽端通过顶部引出管32与锅炉过热器组连接；具体的，所述锅炉过热器组包括：依次连接的第一锅炉过热器3、第二锅炉过热器4和第三锅炉过热器5。当锅炉的负荷小于30％额定负荷时，汽水分离器25起到汽水分离的作用，分离出的蒸汽进入锅炉过热器组，水则通过底部引出管33进入水箱26。当锅炉负荷在30％额定负荷以上时，汽水分离器25呈干态运行，只作为蒸汽流通元件使用。在汽水分离器25内装有脱水结构，以防止蒸汽带水进入锅炉过热器组中。
50.所述送风机10与炉膛12上靠近炉膛入口处设有的炉膛风口11连通，具体的，可以设置两个炉膛风口11，送风机10通过软连接和风道连接，风道通过软连接与炉膛风口11连接。所述引风机14与锅炉尾部烟道13连通，具体的所述锅炉尾部烟道13为双烟道，锅炉尾部烟道13通过软连接与引风机14连接，
51.在所述锅炉尾部烟道13内设有锅炉再热器组和低温过热器35，所述锅炉省煤器1也设置于锅炉尾部烟道13内；所述锅炉再热器组包括：依次连接的第一锅炉再热器6、第二锅炉再热器7、第三锅炉再热器8和第四锅炉再热器9；所述第一锅炉再热器6通过过热器排
空阀29与扩容器36连接；所述第四锅炉再热器9通过汽轮机高压缸排汽入口37与汽轮机高压缸连接；所述第一锅炉再热器6设有再热蒸汽排出口39，所述第三锅炉过热器5设有过热蒸汽排出口38。锅炉输出的过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功。做功后的蒸汽再通过高压缸排气管道和汽轮机高压缸排汽入口37引入第四锅炉再热器9，对蒸汽进一步加热，被锅炉再热器组加热的蒸汽，再通过再热蒸汽排出口39进入汽轮机中压缸做功。
52.进一步的，在所述送风机10上设有送风机动叶16；在所述引风机14上设有引风机动叶17。在所述锅炉尾部烟道13上靠近引风机14的位置处设有锅炉尾部烟气活动挡板40。所述引风机14的输出端设有烟囱15，具体的，引风机 14通过软连接与烟囱15连接。所述锅炉尾部烟道13和风道均由钢板焊接而成，呈长方体箱形结构，具备良好的密封作用，防止空气泄漏。
53.本技术所述锅炉冷却系统的工作过程简述如下：由于锅炉过热器组爆管泄漏，导致锅炉非停。随着锅炉熄火，汽水循环压力逐步降低，保持循环泵27 连续运行；水从水箱26中通过循环泵27提供动力，与锅炉给水管道18的水汇集到省煤器入口管道23，进入锅炉省煤器1，水通过锅炉省煤器1后，进入锅炉水冷壁2，经换热后，锅炉水冷壁2通过冷却出水管34进入汽水分离器25。汽水分离器25起到汽水分离作用，分离的水进入水箱26，再次参与水循环，汽进入锅炉过热器组，对锅炉过热器组进行冷却。通过循环泵出口调节阀28 控制水循环流量，保证锅炉内部受热面的温降速率合格。水循环部分中的水汽化进入锅炉过热器组，再通过过热器排空阀29排入扩容器36，进行回收。锅炉过热器组的温降速率也是由循环泵27的出口流量控制。因水循环部分中的水汽化后，进入蒸汽部分，故水箱26中的水位会逐渐降低，可以通过锅炉给水管道18上的锅炉上水调节阀组进行补水；当水箱26中的水位过高时，为了防止锅炉过热器组中进水，可通过水箱水位电磁阀30将水排出水箱26。锅炉熄火后，打开送风机动叶16和引风机动叶17等有关挡板，使锅炉的炉膛12自然通风冷却，锅炉水冷壁2的降温速度不超过锅炉设计允许值：0.25℃/min。当汽水分离器25的出口汽压降至0.8mpa以下，出口温度小于180℃时，锅炉不进行热炉放水，保持循环泵27持续运行，持续换水冷却。汽水分离器25的压力持续降低至0.2mpa，打开过热器排空阀29；锅炉熄火八小时后，启动送风机 10和引风机14，保持要求风量，强制通风冷却，具体的，通过送风机动叶16 和引风机动叶17的开度调节风量。通过锅炉上水调节阀组和水箱水位电磁阀 30维持水箱26的水位稳定，并保持循环泵27运行，配合强制通风冷却，直至炉内可以进人。在联合冷却的过程中，加强换热面壁温监视，满足锅炉设计降温速率，具体的，锅炉水冷壁2的降温速度不宜超过0.5℃/min。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：

1.一种锅炉冷却系统，用于对锅炉内部降温，所述锅炉内部包括：依次连通的炉膛入口、炉膛(12)和锅炉尾部烟道(13)，其特征在于，包括：锅炉水冷壁(2)，由水冷管道构成，设置在锅炉内部的壁面上，锅炉水冷壁(2)设有水冷壁入口管道(24)，所述水冷壁入口管道(24)设置于炉膛入口的壁面上；水箱(26)；循环泵(27)，输入端与水箱(26)连接，输出端与水冷壁入口管道(24)连接；汽水分离器(25)，入口端通过冷却出水管(34)与锅炉水冷壁(2)连接，汽水分离器(25)的出水端与水箱(26)连接。2.根据权利要求1所述的锅炉冷却系统，其特征在于，还包括：锅炉给水管道(18)，通过锅炉上水调节阀组与水冷壁入口管道(24)连接。3.根据权利要求2所述的锅炉冷却系统，其特征在于，所述锅炉上水调节阀组包括：依次连接的第一电动隔离阀(19)、旁路调节阀(20)和第二电动隔离阀(21)；主给水上水电动阀(22)，两端分别与第一电动隔离阀(19)、第二电动隔离阀(21)连接。4.根据权利要求2所述的锅炉冷却系统，其特征在于，还包括：水箱水位电磁阀(30)，与水箱(26)上靠近中间的位置处连接。5.根据权利要求1所述的锅炉冷却系统，其特征在于，还包括：设置于循环泵(27)和水冷壁入口管道(24)之间的循环泵出口调节阀(28)。6.根据权利要求1－5任一项所述的锅炉冷却系统，其特征在于，还包括：锅炉过热器组，设置于炉膛(12)内，且锅炉过热器组与汽水分离器(25)的出汽端连接；所述锅炉过热器组通过过热器排空阀(29)与扩容器(36)连接。7.根据权利要求1－5任一项所述的锅炉冷却系统，其特征在于，还包括；送风机(10)，与炉膛(12)上靠近炉膛入口处设有的炉膛风口(11)连通；引风机(14)，与锅炉尾部烟道(13)连通。8.根据权利要求7所述的锅炉冷却系统，其特征在于，在所述送风机(10)上设有送风机动叶(16)；在所述引风机(14)上设有引风机动叶(17)。9.根据权利要求7所述的锅炉冷却系统，其特征在于，在所述锅炉尾部烟道(13)上靠近引风机(14)的位置处设有锅炉尾部烟气活动挡板(40)。10.根据权利要求7所述的锅炉冷却系统，其特征在于，在所述引风机(14)的输出端设有烟囱(15)。

技术总结

本实用新型涉及火力发电厂设备检修技术领域，具体涉及一种锅炉冷却系统，用于对锅炉内部降温，所述锅炉内部包括：依次连通的炉膛入口、炉膛和锅炉尾部烟道，包括：锅炉水冷壁，由水冷管道构成，设置在锅炉内部的壁面上，锅炉水冷壁设有水冷壁入口管道，所述水冷壁入口管道设置于炉膛入口的壁面上；水箱；循环泵，输入端与水箱连接，输出端与水冷壁入口管道连接；汽水分离器，入口端通过冷却出水管与锅炉水冷壁连接，汽水分离器的出水端与水箱连接；本申请采用上述技术方案，通过水在锅炉水冷壁的循环，将锅炉内部的热量带走，为锅炉内部降温，确保锅炉内部在温度分布均匀的状态下，逐渐降温，延长锅炉管壁的寿命。延长锅炉管壁的寿命。延长锅炉管壁的寿命。