锅炉快速冷却监控系统

对锅炉实施可控制的快速冷却.....

1.概述
　　本系统将锅炉主要受压部件寿命管理作为基本原理指导整个停炉冷却过程，即将锅炉本体厚壁部件的应力状况，作为控制判断的依据。在整个停炉快冷过程中，采取一定运行措施，使锅炉压力、温度的变化遵循以“锅炉有限寿命合理分配原则”所确定的汽包、高过和��再出口集箱允许的压力、温度变化曲线，达到**、合理和快速冷却的目的。

　　在锅炉重要部件寿命损耗实时在线监测基础上，改变常规的自然冷却方式，通过控制保持汽包一定高水位进行间歇向空排汽和辅以适当的汽包放水、上水，以改善锅炉的冷却环境。从而在保证锅炉**的基础上有效地缩短锅炉的停炉冷却时间。

　　东方锅炉科技开发有限公司经过十余年的潜心研究，在****推出该技术，于94年通过机械部部级鉴定，96年获机械部科技进步三等奖四川省科技进步二等奖并获国家发明**，目前已投运数十台，受到用户的一致好评，取得了良好的经济效益和社会效益。

2.系统特点

    实现锅炉停炉后快速冷却，300MW锅炉停炉后冷却时间小于10小时提供专家指导曲线和运行监测曲线优化锅炉启动和停炉过程，平均缩短1-3小时实现对锅炉主要厚壁承压部件的寿命损耗在线管理减少停炉冷却后锅炉过热器、再热器系统中的积水实现对锅炉主要厚壁承压部件均匀冷却，减少寿命损耗。

3.原理

1）应力及寿命原理

　　电站锅炉的诸如汽包、高温过热器和高温再热器联箱及其三通、弯头等高温厚壁承压部件在高温高压的恶劣环境下工作，承受压力和温度的持续作用和周期**变作用，将产生疲劳、蠕变及其它们之间的交互作用。由于这些部件难于更换，其寿命也就决定了锅炉的整体寿命。

　　由于上述原因，对这些部件的寿命损耗进行在线监测就显得尤为重要，将有利于对机组运行的管理和延长锅炉的寿命。

　　系统根据监测的机组运行参数和各受压部件工作压力和工作温度，可以适时计算出在某一阶段内锅炉各受压部件的寿命损耗值以及累积的寿命损耗值。 累积的寿命损耗值数据表征了受压部件寿命的当前状态，与设计许可值比较，即可清楚设备当前的状况是处于**还是危险，并可根据与设计许可值偏差的大小，决策是否更改运行规程（包括修订启动、停炉曲线等）。

　　锅炉各受压部件的寿命是固定的，而在各种工况下的寿命损耗则不同，若单纯追求低寿命损耗，把锅炉的压力、温度的变化速率限定在一个很小的值内，显然不利于机组的经济性，这就需要在“有限寿命合理分配原则”的指导下合理分配各工况下的允许寿命损耗值，通过离线计算，预先确定各工况下受压部件的合理寿命损耗值，计算其相应的许可升/降温、升/降压速率，制定启动、停炉曲线和调峰变负荷曲线，作为系统的数据库，在相应的工况下由系统调用并在屏幕上显示以便操作人员跟踪运行，从而实现在变参数工况下对操作人员的运行指导。

2）快速冷却技术原理

　　本系统在锅炉重要部件寿命耗损实时在线监测的基础上，改变常规的自然冷却方式，对锅炉实施可控制的快速冷却，通过控制保持汽包一定高水位进行间歇向空排汽（或经过旁路排入汽机冷凝器）和辅以适当的汽包放水﹑上水，来改 快冷曲线事例图 善锅炉的冷却环境。保持汽包高水位，这既能有效控制冷却过程中汽包的上下壁温差、内外壁温差和有效地控制降压速度，又可强化过热器﹑再热器系统的均匀冷却，减小由冷却不均匀引起的管系热应力。实现在锅炉**基础上快速地缩短停炉冷却时间。  

４.系统组成及功能

1）本系统主要由以下几部分构成： 数据采集系统、数据处理系统、控制系统 数据采集系统包括高位水位讯号发生器、铠装热电偶、差压变送器、 智能数据采集卡通讯卡、压力变送器、就地采集柜等。

数据处理系统包括：工控机、输出输入卡、主机柜。 控制系统包括：PLC可编程控制器、控制电缆等。 DZKL型锅炉快速冷却监控系统从结构的不同上可分为独立成套和进入 DCS系统两类。

2）锅炉启停指导及锅炉寿命损耗在线监测功能

　　●锅炉启停过程运行指导功能，优化锅炉启停过程，指导调峰运行操作。

　　●锅炉点火前上水过程参数监测功能

　　●汽包水位、壁温监测功能

　　●主要厚壁受压部件应力监测功能

　　●汽包内外壁及上下壁温差协调监测显示功能

　　●汽包寿命计算及管理功能

　　●报警功能

　　●数据存档、检索、打印及图形拷屏功能

3） 锅炉快速冷却功能

　　●在保证锅炉**的前提下，将锅炉滑参数停炉后熄火至放水阶段的冷却时间大幅缩短，如300MW锅炉从原36小时左右缩短至10小时以内。