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高寒地区电站 锅炉防冻方法

阅读：683发布：2020-05-11

专利汇可以提供高寒地区电站锅炉防冻方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高寒地区电站锅炉防冻方法，包括：安装临时燃烧器；将炉膛和竖井上的孔洞关闭或者封堵；对管道进行保温处理；临时燃烧器将燃料点燃，产生高温烟气，高温烟气依次经过高温再热器、高温过热器和屏式过热器，使高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气，部分水蒸气通过排空管排出，部分水蒸气冷凝为液态水，并从疏水管排出；当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，关闭临时燃烧器。本装置通过对锅炉进行燃烧加热，促使高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气并排出，从而避免水残留在高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气中而导致设备被冻坏，有利于维护锅炉的安全。，下面是高寒地区电站锅炉防冻方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在预留的燃烧器孔中安装临时燃烧器，并将临时燃烧器与燃料供应设备相连；
B、将炉膛和竖井上与外界相通的孔洞关闭或者封堵；
C、对大包内的管道、水冷壁、包墙、输水管和排空管进行保温处理；
D、燃料供应设备将燃料输送至临时燃烧器，临时燃烧器将燃料点燃，产生高温烟气，高温烟气依次经过高温再热器、高温过热器和屏式过热器，并依次与高温再热器、高温过热器和屏式过热器进行换热，使高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气，部分水蒸气通过排空管排出，部分水蒸气流动至低温区域后冷凝为液态水，并从疏水管排出；
E、当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，关闭临时燃烧器。
2.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，
在步骤D之前，在炉膛中设置热电偶；
在步骤D中，利用热电偶检测炉膛中的温度，利用红外线测温仪检测锅炉表面温度。
3.根据权利要求2所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，步骤D中，控制燃料的输送量，使炉膛内的升温速度为3-5℃/h，当炉膛内的温度达到155-170℃时停止升温，并将炉膛内的温度维持在155-170℃。
4.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，在步骤E中，当只有少量的冷凝水和水蒸气从疏水管排出时，通过排空管向高温过热器和高温再热器中通入压缩空气，压缩空气带动剩余的水蒸气和冷凝水从疏水管排出；当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，关闭临时燃烧器。
5.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，步骤D中，当环境温度骤降而导致屏式过热器、高温过热器或高温再热器的部分管道冻结堵塞时，对于较短的管道，采用火焰缓慢加热的方式排堵；对于难以判断冻结位置、长度较大的管道，检测管道各部分的温度，在温度较高的部位切开管道，将积水排出。
6.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，
步骤A中，燃料供应设备包括液化石油气槽车和气化炉，燃料为液化石油气槽车内的液化石油气；
步骤D中，临时燃烧器工作时，部分液化石油气先进入气化炉，经气化后再输送至临时燃烧器，另一部分液化石油气直接从液化石油气槽车输送至临时燃烧器。
7.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，步骤B中，利用保温棉堵塞孔洞。
8.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，步骤C中，利用保温材料包裹大包内的管道、水冷壁、包墙、输水管和排空管。
9.根据权利要求1所述的高寒地区电站锅炉防冻方法，其特征在于，步骤E之后，打开炉膛的人孔门进行散热，当炉膛温度降低至50℃以下时，通过人孔进入炉膛的水平烟道区域，对高温再热器上位置最低的管道进行切口，以观察是否有水分残留。

说明书全文

高寒地区电站锅炉防冻方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锅炉施工技术领域，具体涉及一种高寒地区电站锅炉防冻方法。

背景技术

[0002] 在锅炉设备安装过程中，大型电站锅炉施工周期一般较长。高寒地区的冬季温度可达到零下19°以下，因工程进度所限，锅炉无法在冬季到来之前转入热态运行，冷态越冬已经成为必然。

[0003] 当气温较低时，锅炉中的水会冻结而导致阀门、管道等部件被冻坏，因此需要在冬季来临前将锅炉中的水排出，通过锅炉自身疏水可将大部分水排出，但屏式过热器、高温过热器和高温再热器中还会有水残留。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高寒地区电站锅炉防冻方法，能够将屏式过热器、高温过热器和高温再热器中残留的水排出，从而防止设备在低温环境中被冻坏。

[0005] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：高寒地区电站锅炉防冻方法，包括以下步骤：

[0006] A、在预留的燃烧器孔中安装临时燃烧器，并将临时燃烧器与燃料供应设备相连；

[0007] B、将炉膛和竖井上与外界相通的孔洞关闭或者封堵；

[0008] C、对大包内的管道、水冷壁、包墙、输水管和排空管进行保温处理；

[0009] D、燃料供应设备将燃料输送至临时燃烧器，临时燃烧器将燃料点燃，产生高温烟气，高温烟气依次经过高温再热器、高温过热器和屏式过热器，并依次与高温再热器、高温过热器和屏式过热器进行换热，使高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气，部分水蒸气通过排空管排出，部分水蒸气流动至低温区域后冷凝为液态水，并从疏水管排出；

[0010] E、当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，关闭临时燃烧器。

[0011] 进一步地，在步骤D之前，在炉膛中设置热电偶；

[0012] 在步骤D中，利用热电偶检测炉膛中的温度，利用红外线测温仪检测锅炉表面温度。

[0013] 进一步地，步骤D中，控制燃料的输送量，使炉膛内的升温速度为3-5℃/h，当炉膛内的温度达到155-170℃时停止升温，并将炉膛内的温度维持在155-170℃。

[0014] 进一步地，在步骤E中，当只有少量的冷凝水和水蒸气从疏水管排出时，通过排空管向高温过热器和高温再热器中通入压缩空气，压缩空气带动剩余的水蒸气和冷凝水从疏水管排出；当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，关闭临时燃烧器。

[0015] 进一步地，步骤D中，当环境温度骤降而导致屏式过热器、高温过热器或高温再热器的部分管道冻结堵塞时，对于较短的管道，采用火焰缓慢加热的方式排堵；对于难以判断冻结位置、长度较大的管道，检测管道各部分的温度，在温度较高的部位切开管道，将积水排出。

[0016] 进一步地，步骤A中，燃料供应设备包括液化石油气槽车和气化炉，燃料为液化石油气槽车内的液化石油气；

[0017] 步骤D中，临时燃烧器工作时，部分液化石油气先进入气化炉，经气化后再输送至临时燃烧器，另一部分液化石油气直接从液化石油气槽车输送至临时燃烧器。

[0018] 进一步地，步骤B中，利用保温棉堵塞孔洞。

[0019] 进一步地，步骤C中，利用保温材料包裹大包内的管道、水冷壁、包墙、输水管和排空管。

[0020] 进一步地，步骤E之后，打开炉膛的人孔门进行散热，当炉膛温度降低至50℃以下时，通过人孔进入炉膛的水平烟道区域，对高温再热器上位置最低的管道进行切口，以观察是否有水分残留。

[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置通过对锅炉进行燃烧加热，促使高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气并排出，从而避免水残留在高温再热器、高温过热器和屏式过热器内的水蒸发成为水蒸气中而导致设备被冻坏，有利于维护锅炉的安全。

具体实施方式

[0022] 下面结合对本发明进一步说明。

[0023] 本发明的高寒地区电站锅炉防冻方法，包括以下步骤：

[0024] A、在预留的燃烧器孔中安装临时燃烧器，并将临时燃烧器与燃料供应设备相连。锅炉安装过程中，会在炉膛内预留用于安装正式燃烧器的燃烧器孔，因此，可将临时燃烧器安装在预留的燃烧器孔中，临时燃烧器将燃料点燃后产生的高温烟气与锅炉正式运行时的烟气流动路径一致，可流动至高温再热器、高温过热器和屏式过热器。

[0025] 燃料可采用现有的各种常规燃料，如天然气、液化气、油等，临时燃烧器则可采用气体、液体型燃烧器。油燃烧后产生较多的污染物，不好清理，而天然气易爆，因此，作为优选的实施方式：燃料供应设备包括液化石油气槽车和气化炉，燃料为液化石油气槽车内的液化石油气。液化石油气槽车的机动性好，需要提供燃料时，将液化石油气槽车开到锅炉处，不需要燃料时，将液化石油气槽车开走即可。

[0026] 液化石油气槽车中的液化石油气的输送路径有两条，一是经过卸车管道流动至电加热气化炉，经过气化后的液化气通过气相调压阀门组后由气相母管输送至临时燃烧器；二是不经过气化炉，直接在卸车管道上接引，经过液相调压阀门组后接引至临时燃烧器。临时燃烧器采用液化气燃烧器，并配置有助燃用离心式风机。

[0027] B、将炉膛和竖井上与外界相通的孔洞关闭或者封堵。具体地，关闭炉膛和竖井上所有的人孔、看火孔等，对暂时无法封闭的孔洞用软质保温材料填塞密封，软质保温材料可采用保温棉。炉膛在加热过程中会产生较大的负压，容易吸入外界的冷空气，影响热利用效率，加大能耗，将这些孔洞封闭后，可以有效避免冷空气进入，确保炉膛稳定升温，降低燃料的消耗量。

[0028] C、对大包内的管道、水冷壁、包墙、疏水管和排空管进行保温处理，具体地，可利用保温材料包裹大包内的管道、水冷壁、包墙、疏水管和排空管，保温材料可采用保温棉等常见的保温材质。通过对大包内的管道、水冷壁、包墙、疏水管和排空管进行保温处理，可以降低散热速度，从而降低能耗；还用于预防散热过快而导致水在管道内结冰，避免出现管道堵塞、无法排出冷凝水、冻坏设备等状况。

[0029] 在步骤A、步骤B或者步骤C中，在炉膛中设置热电偶，热电偶用于检测炉膛内的温度，操作人员根据检测到的温度控制燃料的供应速度，从而控制炉膛稳定、缓慢地升温，同时在升温到目标温度后维持在稳定的温度。

[0030] D、燃料供应设备将燃料输送至临时燃烧器，具体地，部分液化石油气先进入气化炉，经气化后再输送至临时燃烧器，另一部分液化石油气直接从液化石油气槽车输送至临时燃烧器。临时燃烧器将石油气点燃，石油气燃烧时产生热量和高温烟气，将炉膛加热，同时高温烟气对高温再热器、高温过热器和屏式过热器中残留的水进行加热，促进水的排出，具体地：

[0031] 利用热电偶检测炉膛中的温度，根据热电偶检测结果控制燃料的输送量，使炉膛内的升温速度为3-5℃/h，当炉膛内的温度达到155-170℃时停止升温。并将炉膛内的温度维持在155-170℃。由于锅炉还未正式投入使用，升温速度过快、最终温度过高的话可能导致锅炉出现开裂、变形等严重损坏，因此，优选将升温速度控制在5℃/h以内，将最终的温度控制在170℃以内，使升温稳定，平缓。当然，如果升温速度过低、最终温度过低，则会消耗大量的时间，影响排水效率，因此，将升温速度控制在3-5℃/h，最终温度维持在155-170℃。此外，每隔一段时间利用红外线测温仪检测锅炉表面温度，通过检测到的温度判断烟气和水蒸气是否正常流动。

[0032] 燃料燃烧时产生高温烟气，高温烟气依次经过高温再热器、高温过热器和屏式过热器，并依次与高温再热器、高温过热器和屏式过热器进行换热，高温再热器、高温过热器和屏式过热器中残留的水吸收后蒸发成为水蒸气，水蒸气上升，部分通过排空管排出，部分水蒸气流动至低温区域后冷凝为液态水，并从疏水管排出。由于水蒸气是气态，流动性强，不可避免地有部分水蒸气会随着冷凝水从疏水管排出。

[0033] 虽然在步骤C中作了保温处理，但在实际的操作中，可能会出现意外或者气温骤降而导致冷凝水在管路中冻结，导致管道堵塞，针对这种意外，本发明研究了有效地措施进行处理，具体地：

[0034] 当环境温度骤降而导致屏式过热器、高温过热器或高温再热器的部分管道冻结堵塞时，需要先确定堵塞位置，对于较短的管道，堵塞位置比较好确定，由于冷凝水的温度高于冰的温度，结冰堵塞的部位的温度会低于其他部位的温度，因此，可利用红外线测温仪检测管道表面温度，根据温度的差异找出堵塞位置，采用火焰缓慢加热的方式排堵，具体可利用炭火烘烤或者明火缓慢加热，使管道内的冰融化而排堵。对于长度较大的管道，可能会有多处堵塞，很长一部分都是低温，难以通过检测温度来判断冻结位置，但可以通过检测管道各部分的温度找到温度较高的位置，温度较高的位置内部必然存在冷凝水，因此，在温度较高的部位切开管道以形成开口，即可将积水顺利排出，后续产生的冷凝水也可通过开口处排出，待到排水完成后，再将开口封闭。长管道内已经冻结的水不会再流动至其他部位，因此不需要再做处理。

[0035] E、在排水的过程中，定期检测各个疏水管出口处的冷凝水和水蒸汽的排量，随着排量的减小，当只有少量的冷凝水和水蒸气从疏水管排出时，如冷凝水和水蒸气的排量只有最大排量时的十分之一时，加热蒸发的效果减弱，为了确保残留水彻底排出，通过排空管向高温过热器和高温再热器中通入压缩空气，压缩空气的流速较高，可对高温过热器和高温再热器进行冲刷，从而带动剩余的水蒸气和冷凝水从疏水管排出。高温再热器的数量和容积最大，残留的水也最多，高温过热器次之，屏式过热器中残留的水基本能够通过蒸发的方式全部排出，因此，只需要对高温过热器和高温再热器中充气进行冲刷除水。当疏水管不再有水蒸气和冷凝水排出时，即可关闭临时燃烧器。

[0036] 关闭临时燃烧器后，为了进一步地确定高温再热器中残留的水是否排完，可打开炉膛的人孔门进行散热，当炉膛温度降低至50℃以下时，通过人孔进入炉膛的水平烟道区域，对高温再热器上位置最低的管道进行切口，以观察是否有水分残留。如果切口处的管道内没有水分，即可确定高温再热器内的水全部排出。

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