锅炉预加热系统的制作方法

1.本公开涉及火力发电机组启动技术领域，具体地，涉及一种锅炉预加热系统。背景技术：2.可再生能源发电在电网中占比逐年增加，燃煤机组长期处于灵活性发电模式，火电机组频繁启停调峰已趋于常态化，火电机组锅炉频繁启停存在两个方面的问题：一是自锅炉点火至发电机并网的较长时间内脱硝系统无法投入，且启动时间长能耗高；二是频繁启停引起的锅炉受热面热应力变化影响锅炉金属安全，对于使用等离子点火系统或微油点火系统的锅炉，锅炉启动初期升温升压速率较快且投入锅炉的煤粉着火较差，不仅加剧了锅炉的热应力损伤而且存在着锅炉灭火的风险，对锅炉安全造成较大影响。3.相关技术中，在机组启动前通常提前对锅炉进行预热加热处理，即锅炉的热态清洗，具体地，通过将邻炉蒸汽引入锅炉水冷壁下集箱，利用邻炉蒸汽直接对水冷壁下集箱内的锅炉水进行加热，进而能够通过加热后的锅炉水将锅炉加热至热态清洗参数，完成对锅炉的热态清洗，但是此种方式，由于水冷壁下集箱壁厚很大，因此在其上开孔会导致水冷壁下集箱强度降低，另外，高温蒸汽与锅炉水混合加热过程中还会造成水冷壁下集箱振动严重，存在着一定的安全隐患。技术实现要素：4.为了解决上述技术问题，本公开的目的是提供一种锅炉预加热系统，该系统能够安全且高效地实现将锅炉加热至热态清洗参数，有效地缩短机组启动时间，并且能够节约启动能耗、系统可靠性高。5.为了实现上述目的，本公开提供一种锅炉预加热系统，包括锅炉本体和除氧器，所述锅炉本体内部设置有省煤器和水冷壁下集箱，所述水冷壁下集箱的出水口连通有泄放管路，用以将所述水冷壁下集箱内的锅炉水排出至水冷壁下集箱外，所述除氧器通过第一流路连通于所述省煤器的进水口，还包括：加热器，位于所述锅炉本体的外部，且具有用于供高温蒸汽进入所述加热器内部的进汽口、用于供锅炉水进入所述加热器内部的进液口，以及将在所述加热器内与所述高温蒸汽进行热交换后的锅炉水排出的出液口，所述进液口通过供水管路连通于所述泄放管路，所述出液口通过回水管路旁接于所述第一流路。6.可选地，所述加热器为混合式加热器。7.可选地，所述供水管路上还设置有增压泵，所述增压泵位于靠近所述加热器的进液口的一端。8.可选地，所述锅炉预加热系统还包括辅助供水管路，所述省煤器与所述水冷壁下集箱之间还连通有省煤器再循环管路，所述辅助供水管路的一端旁接于所述供水管路，另一端连通于所述省煤器再循环管路。9.可选地，所述辅助供水管路与所述供水管路的连接处还设置有三通阀，所述三通阀的第一端和第二端与所述供水管路连通，所述三通阀的第三端与所述辅助供水管路的出水端连通，所述第一端、所述第二端以及所述第三端处的管口直径均大于所述泄放管路和所述省煤器再循环管路的管径。10.可选地，所述供水管路上沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第一截止阀、第一调节阀、第一止逆阀、第一流量计以及供水泵，并且所述第一止逆阀位于所述第一端的上游，所述第一流量计位于所述第二端的下游，所述泄放管路上沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第二截止阀和第二调节阀，并且所述供水管路与所述泄放管路的连接处位于所述第二截止阀的下游；11.所述辅助供水管路上沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第三截止阀、第三调节阀以及第二止逆阀，所述省煤器再循环管路沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第四截止阀和第四调节阀，并且所述辅助供水管路与所述省煤器再循环管路的连接处位于所述第四截止阀的下游。12.可选地，所述锅炉预加热系统还包括辅助回水管路，所述辅助回水管路的一端旁接于所述回水管路，另一端连通于所述除氧器的第一进水口。13.可选地，所述回水管路靠近所述加热器的出液口的一端还设置有测量元件，用以测量流经所述测量元件的所述锅炉水的参数，并且所述辅助回水管路的与所述回水管路的连接处位于所述测量元件的下游。14.可选地，所述测量元件包括沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通的压力传感器和温度传感器。15.可选地，所述回水管路上沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第五截止阀、第五调节阀以及第三止逆阀，并且所述第五截止阀位于所述辅助回水管路与所述回水管路的连接处的下游；16.所述辅助回水管路上沿所述锅炉水的流动方向依次串联连通有第六截止阀、第六调节阀以及第四止逆阀。17.通过上述技术方案，即本公开提供的锅炉预加热系统，该系统将位于锅炉本体外部的加热器通过供水管路连通于水冷壁下集箱的泄放管路，从而能够将泄放管路内的锅炉水输送至加热器内部，并与加热器内的高温蒸汽进行热交换后，再经由回水管路将加热后的锅炉水输送回至锅炉本体内，进而能够实现高效地将锅炉加热至热态清洗参数，由此完成对锅炉的热态清洗，这样，能够有效地加快火电机组的启动速率，缩短了火电机组启动期间脱销系统不能投运时间，同时由于加热器位于锅炉本体的外部，也能够避免发生高温蒸汽与锅炉水混合加热过程中造成水冷壁下集箱振动严重，甚至导致锅炉炉管严重振动的问题，能够保证锅炉安全稳定地运行。另外，加热器的供水管路以及回水管路均与锅炉系统本身自带的管路连通设置，改造成本较低，并且高温蒸汽通过引入加热器内实现对锅炉水的加热，也能够避免出现例如相关技术中需要在水冷壁下集箱上开孔造成金属应力安全问题，系统可靠性高。18.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明19.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：20.图1是本公开示例性实施方式中提供的锅炉预加热系统的整体结构示意图。21.附图标记说明22.1-省煤器；2-水冷壁下集箱；3-泄放管路；310-第二截止阀；320-第二调节阀；4-除氧器；410-第一进水口；420-第二进水口；5-加热器；510-进汽口；520-进液口；530-出液口；6-供水管路；610-第一截止阀；620-第一调节阀；630-第一止逆阀；640-第一流量计；650-供水泵；7-回水管路；710-第五截止阀；720-第五调节阀；730-第三止逆阀；8-增压泵；9-辅助供水管路；910-第三截止阀；920-第三调节阀；930-第二止逆阀；10-省煤器再循环管路；1010-第四截止阀；1020-第四调节阀；11-三通阀；1110-第一端；1120-第二端；1130-第三端；12-辅助回水管路；1210-第六截止阀；1220-第六调节阀；1230-第四止逆阀；13-测量元件；1310-压力传感器；1320-温度传感器；14-第一流路；15-汽包；16-炉水循环泵；17-第二流路；18-第三流路；19-水冷壁管；20-给水泵。具体实施方式23.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。24.在本公开中，在未作相反说明的情况下，“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。25.本公开提供一种锅炉预加热系统，参考图1所示，该系统包括锅炉本体和除氧器4，锅炉本体内部设置有省煤器1和水冷壁下集箱2，水冷壁下集箱2的出水口连通有泄放管路3，用以将水冷壁下集箱2内的锅炉水排出至水冷壁下集箱2外，除氧器4通过第一流路14连通于省煤器1的进水口，并且还包括加热器，位于锅炉本体的外部，且具有用于供高温蒸汽进入加热器5内部的进汽口510、用于供锅炉水进入加热器5内部的进液口520，以及将在加热器5内与高温蒸汽进行热交换后的锅炉水排出的出液口530，进液口520通过供水管路6连通于泄放管路3，出液口530通过回水管路7旁接于第一流路14。26.通过上述技术方案，即本公开提供的锅炉预加热系统，该系统将位于锅炉本体外部的加热器5通过供水管路6连通于水冷壁下集箱2的泄放管路3，从而能够将泄放管路3内的锅炉水输送至加热器5内部，并与加热器5内的高温蒸汽进行热交换后，再经由回水管路7将加热后的锅炉水输送回至锅炉本体内，进而能够实现高效地将锅炉加热至热态清洗参数，由此完成对锅炉的热态清洗，这样，能够有效地加快火电机组的启动速率，缩短了火电机组启动期间脱销系统不能投运时间，同时由于加热器5位于锅炉本体的外部，也能够避免发生高温蒸汽与锅炉水混合加热过程中造成水冷壁下集箱2振动严重，甚至导致锅炉炉管严重振动的问题，能够保证锅炉安全稳定地运行。另外，加热器5的供水管路6以及回水管路7均与锅炉系统本身自带的管路连通设置，改造成本较低，并且高温蒸汽通过引入加热器5内实现对锅炉水的加热，也能够避免出现例如相关技术中需要在水冷壁下集箱2上开孔造成金属应力安全问题，系统可靠性更高。27.其中，需要说明的是，除氧器4还可以具有用于供锅炉水进入除氧器4内部的第二进水口420，该第二进水口420用于连通于外部锅炉水供给装置(图中未示出)，以能够实现锅炉首次使用时向除氧器4内部供给锅炉水，这样在除氧器4的作用下，能够实现对流经除氧器4内部的锅炉水进行加热，并通过除氧器4的第一流路14以及其上的给水泵20快速地将锅炉水输送至锅炉本体内实现对锅炉的热态清洗。28.当例如热态清洗一段时间后锅炉内并未加热至预设的热态清洗参数时，由于此时内部锅炉水经过多次的循环流动已经无法继续满足热态冲洗要求，此时，便可通过开启泄放管路3可以将锅炉内的锅炉水排出，进一步地通过供水管路6直接将排出的锅炉水引入到加热器5内，通过加热器5加热后便可再通过回水管路7将加热后的锅炉水送回至锅炉内，由此使得泄放管路3排出的锅炉水能够继续满足对锅炉的热态冲洗，并且通过充分利用泄放管路3中排出的锅炉水中的余热，能够使得加热系统节能效果更好，同时还能够进一步地提高加热器5加热锅炉水的加热速度，相比于例如通过泄放管路3将无法满足的锅炉水排出至锅炉外部，然后再通过外部锅炉水供给装置重新向除氧器4内供给锅炉水，并在除氧器4的作用下重新加热，本公开的加热系统能够更加高效地将锅炉加热至热态清洗参数，由此完成对锅炉的热态清洗，有效地地缩短了机组的启动时间且节约启动能耗。29.此外，在一些实施方式中，加热器5的进汽口510可以用于与相邻机组(图中未示出)的排汽口连通，具体地，可以根据实际锅炉水的温度需要，在相邻机组中寻找多个合适的热源蒸汽，再输送至加热器5内由此可以实现将锅炉水快速地提升至相应的工作温度，保证较快的加热效率。其中，需要说明的是，当供水管路6不投入工作时，泄放管路3也可以为用为例如锅炉的放水或者排污作业。另外，锅炉水可以为例如除盐水、生水或者软化水等能够实现对锅炉清洗的液体，本公开在此不作具体限定。30.在一些实施方式中，参考图1所示，加热器5可以为混合式加热器，这样，能够使得高温蒸汽与被加热的锅炉水在加热器5内直接接触，混合进行传热，换热效率更高。31.其中，如图1所示，供水管路6上还可以设置有增压泵8，并且增压泵8位于靠近加热器5的进液口520的一端，由此通过增压泵8能够将锅炉水压力提高至0.4～0.6mpa，此压力下炉水饱和温度大于150℃，这样，能够防止后期外置式加热器5加热过程中出现欠焓太小、炉水气化或者危害受热面安全等问题，以利于保证系统安全稳定地运行。当然，当供水管路6内的锅炉水压力大于0.6mpa时，则可以不设置上述增压泵8，本领域技术人员可以根据现场实际需要进行适应性地设计，本公开在此不作具体限定。另外，为了更好的便于操作人员测量供水管路6内的锅炉水压力，供水管路6上还可以设置有例如水压测量仪(图中未示出)，以便于根据水压测量仪的数值实时监控锅炉水的压力。32.在一些实施方式中，参考图1所示，锅炉预加热系统还可以包括辅助供水管路9，省煤器1与水冷壁下集箱2之间还连通有省煤器再循环管路10，辅助供水管路9的一端旁接于供水管路6，另一端连通于省煤器再循环管路10，从而能够实现进一步地增加进入加热器5内的锅炉水的流量，进而实现高效地完成对锅炉的热态清洗作业，清洗效率较高。另外，需要说明的是，为了更进一步地增加进入加热器5内的锅炉水的流量，加热器5的进液口520也可以进一步地连通于锅炉系统自带的其他排水管路，以能够进一步地增加进入加热器5内的锅炉水的流量，同时能够更进一步地利用锅炉系统内排出锅炉水的余热，使得加热系统节能效果更好。本公开不限于此。33.其中，如图1所示，锅炉本体内部还可以设置有汽包15和水冷壁管19，汽包15通过第二流路17和第三流路18分别连通于省煤器1和水冷壁下集箱2，这样，汽包15、第三流路18、水冷壁下集箱2、省煤器再循环管路10、省煤器1、第二流路17共同形成了第一清洗流路，进一步地，水冷壁管19的两端分别连通于汽包15和水冷壁下集箱2，由此形成了供锅炉水循环流动的第二清洗流路，并且在第三流路18上还可以设置有炉水循环泵16，以便于锅炉水高效地在上述第一清洗流路和第二清洗流路内循环流动，保证较高的锅炉清洗效率。另外，需要说明的是，图1中示例性地示出高温蒸汽的流动方向、以及锅炉水的流动方向，其中粗箭头的指向即是高温蒸汽的流动方向，细箭头的指向即是锅炉水的流动方向。34.在一些实施方式中，参考图1所示，辅助供水管路9与供水管路6的连接处还可以设置有三通阀11，三通阀11的第一端1110和第二端1120与供水管路6连通，三通阀11的第三端1130与辅助供水管路9的出水端连通，并且第一端1110、第二端1120以及第三端1130处的管口直径均大于泄放管路3和省煤器再循环管路10的管径，这样，通过扩径后的三通阀11更利于两路工质的均匀混合。其中，管路与三通阀11的连接处可以设置有例如变径接头(图中未示出)，从而能够实现两者稳定地连接。35.在一些实施方式中，参考图1所示，供水管路6上沿锅炉水的流动方向可以依次串联连通有第一截止阀610、第一调节阀620、第一止逆阀630、第一流量计640以及供水泵650，并且第一止逆阀630位于第一端1110的上游，这样能够通过第一调节阀620的阀体开度适应地调节供水管路6内锅炉水的流量，操控性好。同时，第一流量计640位于第二端1120的下游，以用于测量供水管路6内锅炉水的流量，以便于操作人员通过该第一流量计640对供水管路6内锅炉水流量进行监测，以能够根据实际需要适应性地调整第一调节阀620的开度。36.进一步地，参考图1所示，泄放管路3上可以沿锅炉水的流动方向依次串联连通有第二截止阀310和第二调节阀320，并且供水管路6与泄放管路3的连接处位于第二截止阀310的下游，这样，通过第一调节阀620的阀体开度适应地调节锅炉水的流量，并且通过适应性地开启或关闭第一截止阀610和第二截止阀310也能够实现将泄放管路3和供水管路6封死，以便于进行例如管道的检修作业，防止检修作业时出现锅炉水泄露的问题，保证操作人员安全的进行检修作业。37.另外，参考图1所示，辅助供水管路9上沿锅炉水的流动方向可以依次串联连通有第三截止阀910、第三调节阀920以及第二止逆阀930，省煤器再循环管路10沿锅炉水的流动方向依次串联连通有第四截止阀1010和第四调节阀1020，并且辅助供水管路9与省煤器再循环管路10的连接处位于第四截止阀1010的下游，这样，通过第三调节阀920的阀体开度适应地调节辅助供水管路9内锅炉水的流量，并且当省煤器再循环管路10以及辅助供水管路9需要进行例如管道检修作业时，也能够通过第三截止阀910和第四截止阀1010适应地封死相应的管道，保证操作人员进行检修作业。38.在一些实施方式中，参考图1所示，锅炉预加热系统还可以包括辅助回水管路12，辅助回水管路12的一端旁接于回水管路7，另一端连通于除氧器4的第一进水口410，这样，当加热器5的出液口530排出的锅炉水欠饱和温度无法满足热态清洗要求时，便可以通过该辅助回水管路12将锅炉水引至除氧器4内进行二次加热，再将加热后的锅炉水输送回至省煤器1内，避免发生输送至省煤器1内的锅炉水欠焓较低导致在点火后使得锅炉水沸腾而导致省煤器1管道严重振动的问题，以利于保证省煤器1能够安全稳定地运行。当然，需要说明的是为了保证系统较高的锅炉加热效率，回水管路7和辅助回水管路12也可以同时使用，这样，在加热器5以及除氧器4的协同配合下，能够保证更加高效地锅炉水加热效果，本领域技术人员可以根据实际需要适应地选择两条管路的启闭，本公开在此不作具体限定。39.进一步地，如图1所示，回水管路7靠近加热器5的出液口530的一端还可以设置有测量元件13，用以测量流经测量元件13的锅炉水的参数，并且辅助回水管路12的与回水管路7的连接处位于测量元件13的下游，这样，能够根据测量元件13测量的锅炉水参数适应地选择将锅炉水输送至省煤器1或者除氧器4。40.其中，测量元件13可以以任意合适的方式构造，例如测量元件13可以包括沿锅炉水的流动方向依次串联连通的压力传感器1310和温度传感器1320，以通过该压力传感器1310和温度传感器1320测量混合加热后的锅炉水温度和压力，由此，通过与同压力下饱和水温度进行比较，以计算炉水欠焓。具体地，当加热后炉水欠饱和温度大于10～30℃时，将达到上水温度的锅炉水经由回水管路7输送至省煤器1的进水口，实现对锅炉本体的热态冲洗；反之，当加热后炉水欠饱和温度小于10℃时，将未达到上水温度的锅炉水经由辅助回水管路12输送至所述除氧器4内进行再加热，然后将再加热后的锅炉水经由第一流路14输送至省煤器1的进水口，由此实现对锅炉本体的热态冲洗。41.另外，辅助回水管路12以及回水管路7的管径也可以均大于第一流路14的管径，以便于快速地回水，具体地，管路的连接处可以设置有例如变径接头(图中未示出)，从而能够实现管路之间稳定地连接。42.此外，在一些实施方式中，参考图1所述，回水管路7上沿锅炉水的流动方向可以依次串联连通有第五截止阀710、第五调节阀720以及第三止逆阀730，并且第五截止阀710位于辅助回水管路12与回水管路7的连接处的下游，并且辅助回水管路12上沿锅炉水的流动方向依次串联连通有第六截止阀1210、第六调节阀1220以及第四止逆阀1230，这样，通过回水管路7以及辅助回水管路12上各个阀体的启闭便能够实现相应管路处锅炉水的流通，操控性好。43.其中，需要说明的是，上述截止阀和调节阀均可以采用例如手动控制或者例如上位机自动控制的方式，以实现阀体相应的启闭，本公开在此不作具体限定。同时，管道上设置有止逆阀也能防止锅炉水回流，保证系统能够稳定地工作。44.基于上述实施例，本公开示例性地描述该锅炉预加热系统的工作过程，具体如下：需要说明的是，此时各个管道上的截止阀均处于关闭状态，并且相应地调节阀均调节至预设的工作位置处；45.当锅炉进行热态清洗时，开启第四截止阀1010，通过锅炉水供给装置向除氧器4内注入锅炉水，这样在除氧器4的作用下，能够实现对流经除氧器4内部的锅炉水进行加热，并通过除氧器4的第一流路14以及其上的给水泵20快速地将锅炉水输送至锅炉本体内，给锅炉注水，当汽包15的液位达到预设值时，上水结束，锅炉水在锅炉内部循环流动实现对锅炉内第一清洗流路和第二清洗流路的热态清洗；46.当清洗一段时间后锅炉内并未加热至预设的热态清洗参数时，由于此时内部锅炉水经过多次的循环流动已经无法继续满足热态冲洗要求时，此时关闭炉水循环泵16，同时相应开启第二截止阀310、第一截止阀610以及第五截止阀710，这样，泄放管路3中排出的锅炉水便经由供水管路6输送至加热器5内进行加热，再将加热后锅炉水通过回水管路7送回至锅炉内，由此继续对锅炉进行热态冲洗，直至将锅炉加热至热态清洗参数后，热态清洗结束，锅炉预加热完成，待点火条件具备后，对锅炉点火，机组正常启动。47.另外，当加热器5投入工作时，如果经过加热器5加热后的炉水欠饱和温度大于10～30℃，则可以直接将达到上水温度的锅炉水经由回水管路7输送至省煤器1的进水口，实现对锅炉本体的热态冲洗；反之，当加热后炉水欠饱和温度小于10℃时，此时，关闭第五截止阀710，开启第六截止阀1210，这样，将未达到上水温度的锅炉水经由辅助回水管路12输送至所述除氧器4内进行再加热，然后将再加热后的锅炉水经由第一流路14输送至省煤器1的进水口，由此实现对锅炉本体的热态冲洗。48.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。49.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。50.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。