一種改變面積和流動方式來提高scr入口煙溫的省煤器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，在連接省煤器進口聯(lián)箱的給水管路上設置一條旁路，該旁路分成兩股支路，第一支路與省煤器蛇形管聯(lián)箱相連，第二條支路直接與省煤器的出口聯(lián)箱相連，在兩條支管內(nèi)沿著流體流動的方向分別依次設置有截止閥和流量調(diào)節(jié)閥。采用本發(fā)明是利用調(diào)節(jié)第一支路閥門來調(diào)節(jié)省煤器組的受熱面積，從而減少省煤器系統(tǒng)的換熱量來控制省煤器出口煙氣溫度；調(diào)節(jié)第二支路閥門來改變煙氣與水的流動方式，從而使原本達不到SCR投運條件的低負荷工況能夠滿足SCR投運的溫度要求，有效地提高了電廠SCR脫硝系統(tǒng)連續(xù)運行時間，低負荷工況下SCR系統(tǒng)中煙氣溫度的提升導致SCR催化劑的活性升高，使SCR系統(tǒng)脫硝能力增強。
【專利說明】
一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電站鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，具體指一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術(shù)具有較高的脫硝率，NH3的逃逸率低，運行穩(wěn)定，維護方便，已成為目前國內(nèi)外電站脫硝比較成熟的主流技術(shù)。氮氧化物中NO占到約為95%，NO2占到約為5 %，另外還含有少量的N 20，這些氣體排放到大氣中，會產(chǎn)生酸雨、光化學煙霧、臭氧層耗損等危害，是環(huán)境大氣污染的重要來源之一。SCR技術(shù)是在催化劑的作用下，生成對人類無害的NjPH2O ;同時能夠顯著提高脫硝效率，因此選擇性催化還原法(SCR)已經(jīng)成為目前工業(yè)上最重要的脫硝技術(shù)。
[0003]我國的主要能源來自煤炭燃燒，據(jù)統(tǒng)計，我國大氣污染物90%以上的氮氧化物來源于礦物燃料的燃燒過程，其中70%來自于煤的燃燒。而火電廠氮氧化物產(chǎn)生量占全國總量的50%，因此控制火電廠氮氧化物的排放是控制我國氮氧化物排放總量的關(guān)鍵所在。SCR脫硝技術(shù)已成為目前國內(nèi)外電站應用最為廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，SCR裝置可以直接布置在鍋爐之后(高灰分煙氣段布置)，或者布置在電除塵器之后(低灰分煙氣段)，也可布置在煙氣脫硫裝置(尾部煙氣段)之后。其中高溫高塵布置采用得最為普遍，相對于低粉塵布置和末端布置，SCR高粉塵布置的工藝流程省去了煙氣再熱系統(tǒng)，從而節(jié)省了投資和運行成木。同時這種布置方式可使反應溫度能維持在較高水平，可選擇的催化劑種類較多，在活性溫度區(qū)間內(nèi)，脫硝性能隨著煙氣溫度的升高而升高。但當煙氣溫度低于催化劑活性溫度區(qū)間下限時，催化劑活性會顯著降低，增加了氨的逃逸率量，可能同被催化劑氧化生成的SO3發(fā)生反應生成腐蝕性很強的硫酸鉸(或者硫酸氫氨)鹽物質(zhì)，因而容易腐蝕后續(xù)的空氣預熱器和靜電除塵器。但當煙氣溫度高于催化劑活性溫度區(qū)間上限時，會使催化劑燒結(jié)或再結(jié)晶，降低催化劑的使用壽命。
[0004]為了保證催化劑在較高的活性下工作，同時降低溫度對SCR脫硝系統(tǒng)以及下游設備的影響，SCR系統(tǒng)的運行溫度一般控制在320°C?400°C。由于電站的發(fā)電負荷受電網(wǎng)調(diào)度指揮，在用電高峰期，電站鍋爐在高負荷工況下運行，脫硝裝置的入口溫度能保證在SCR的投運溫度區(qū)間內(nèi)，脫硝系統(tǒng)正常運行。然而在用電低峰期，電站鍋爐低負荷下運行，系統(tǒng)中煙氣的反應溫度較低，催化劑的活性降低，導致脫硝效率也隨之較低。直到入口煙氣溫度低于系統(tǒng)投運溫度下限時，脫硝系統(tǒng)就會停止運行，但是催化劑仍然處于煙氣的沖刷中，還會持續(xù)的磨損，不僅導致催化劑使用壽命的降低，也沒有完成脫硝的目的，使電站無法達到國家規(guī)定的排放標準。因此，在電站鍋爐低負荷運行工況下，保證SCR脫硝系統(tǒng)效率和提高SCR脫硝系統(tǒng)投運時間是國內(nèi)脫硝技術(shù)上亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，從而提高SCR低負荷運行時的脫硝能力。
[0006]本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的:
[0007]本發(fā)明提供的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，包括爐膛煙道外殼、設在爐膛煙道外殼內(nèi)的省煤器出口聯(lián)箱、與省煤器出口聯(lián)箱相連的一組省煤器懸吊管、與每個省煤器懸吊管連接的省煤器A組中間聯(lián)箱、與省煤器中間聯(lián)箱相連的一組省煤器蛇形管、與省煤器蛇形管相連的省煤器B組中間聯(lián)箱、以及與爐膛煙道外殼底部相連的SCR反應器；所述省煤器進口聯(lián)箱與各省煤器B組中間聯(lián)箱之間設有第一支路管，所述第一支路管沿著流體流動方向上設截止閥和流量調(diào)節(jié)閥，所述省煤器進口聯(lián)箱與省煤器出口 A聯(lián)箱之間設有第二支路管，所述第二支路管沿著流體流動方向上設截止閥和流量調(diào)節(jié)閥。
[0008]本發(fā)明用于解決低負荷下提高SCR脫硝能力的問題。本發(fā)明是利用第一支路的調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥13和選擇性開啟截止閥8、9、10的個數(shù)，來通過減少省煤器系統(tǒng)的受熱面積和介質(zhì)流量來提高省煤器出口煙氣煙溫，使原本達不到SCR投運條件的低負荷工況能夠滿足SCR投運的溫度要求；利用開啟第二支路的截止閥14來控制介質(zhì)的流向，使煙氣與水順向流動，通過減少省煤器系統(tǒng)換熱量來提高省煤器出口煙氣煙溫，從而提高SCR系統(tǒng)的入口煙溫。這些措施一方面，有效地提高了電廠中省煤器SCR脫硝系統(tǒng)持續(xù)運行時間，另一方面，低負荷工況下省煤器中SCR系統(tǒng)中煙氣溫度的提升提高了 SCR催化劑活性，使SCR系統(tǒng)脫硝能力增強，幫助電廠在更長時間范圍內(nèi)更好地達到環(huán)保指標。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明第一支路與第二支路連接示意圖。
[0011]附圖中標號表示如下:1、省煤器進口聯(lián)箱，2、省煤器出口 A聯(lián)箱，3、省煤器出口 B聯(lián)箱，4、鍋筒，5、省煤器懸吊管，6、省煤器A組中間聯(lián)箱，7、省煤器蛇形管，8、省煤器B組中間聯(lián)箱，9、10、11為省煤器截止閥，12、14為支路截止閥，16、18為循環(huán)管路截止閥，13、15為流量調(diào)節(jié)閥，19為省煤器進口煙氣，20為省煤器出口煙氣，21、SCR反應器，22、第一支路，23、第二支路，17、第二循環(huán)管路，24、第一循環(huán)管路，25、煙道外殼，26、27、28為三通管。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明包具體實施步驟。
[0013]如圖1和圖2所示，一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，包括爐膛煙道外殼25、設在爐膛煙道外殼25內(nèi)的省煤器出口 A聯(lián)箱2、與省煤器出口 A聯(lián)箱2相連的一組省煤器懸吊管5、與每個省煤器懸吊管5連接的省煤器中間聯(lián)箱6、與省煤器中間A組聯(lián)箱6相連的一組省煤器蛇形管7、與省煤器蛇形管7相連的省煤器中間B組聯(lián)箱，以及與爐膛煙道外殼26底部相連的SCR反應器21 ;所述省煤器的進口聯(lián)箱I與省煤器B組中間聯(lián)箱8各組之間設有第一支路22，所述第一支路22沿流動方向設有截止閥12和流量調(diào)節(jié)閥13，所述流量調(diào)節(jié)閥13與省煤器B組中間聯(lián)箱各組之間設有截止閥9、10、11，所述省煤器進口聯(lián)箱I與省煤器出口 A聯(lián)箱2之間設有第二支路23，所述第二支路管23沿著流體流動方向上設有截止閥14和流量調(diào)節(jié)閥15 ;所述省煤器出口 A聯(lián)箱與鍋筒4設有第一循環(huán)管路24，所述第一循環(huán)管路24上設有一截止閥18，所述省煤器出口 B聯(lián)箱3與流量調(diào)節(jié)閥13或者省煤器截止閥9、10、11之間設有第二循環(huán)管路17，所述第二循環(huán)管路上設有一截止閥16 ；
[0014]所述第二支路管23的一端通過三通管26與第一支路管22相連，第二支路管23的另一端通過三通管與省煤器出口 A聯(lián)箱相連；所述第二循環(huán)管路17的一端通過三通管28與第一支路管22相連，第二循環(huán)管路17的另一端與省煤器出口 B聯(lián)箱相連；所述第一支路管22的一端與省煤器進口聯(lián)箱I相連，另一端與若干個省煤器B組中間聯(lián)箱8通過焊接方式連接；所述省煤器出口 B聯(lián)箱3于鍋筒4相連。
[0015]電站中SCR系統(tǒng)的投運溫度區(qū)間一般設計在320 °C?400°C。在低負荷運行工況下，鍋爐省煤器出口煙氣20溫度低于320°C，但省煤器出口和SCR反應器入口之間沒有換熱設備，故SCR反應器入口煙氣溫度和省煤器出口煙氣溫度近似相等，低于SCR系統(tǒng)投運溫度區(qū)間的下限。如果SCR入口煙氣溫度低于SCR系統(tǒng)投運溫度下限的幅度不大，則關(guān)閉第一支路截止閥12，開啟第二支路截止閥14，并逐步增加流量調(diào)節(jié)閥15的閥門開度來控制第二支路管段23介質(zhì)的流量，使煙氣與水順向流動；若SCR入口煙氣溫度低于SCR系統(tǒng)投運溫度下限的幅度較大，關(guān)閉第二支路截止閥14，打開第一支路截止閥12，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥13的閥門開度，并逐步關(guān)閉省煤器截止閥9和10，減少省煤器的換熱面積和介質(zhì)流量，使介質(zhì)和煙氣的換熱量減少，故煙氣在省煤器受熱面區(qū)域的放熱量減少，使省煤器出口煙氣和SCR進口煙氣溫度升高超過320°C，達到SCR系統(tǒng)的投運溫度區(qū)間，有效地提高了 SCR系統(tǒng)的投運率和催化劑的有效使用時間。
【主權(quán)項】
1.一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:包括爐膛煙道外殼25、設在爐膛煙道外殼25內(nèi)的省煤器出口 A聯(lián)箱2、與省煤器出口 A聯(lián)箱2相連的一組省煤器懸吊管5、與每個省煤器懸吊管5連接的省煤器中間聯(lián)箱6、與省煤器中間A組聯(lián)箱6相連的一組省煤器蛇形管7、與省煤器蛇形管7相連的省煤器中間B組聯(lián)箱，以及與爐膛煙道外殼26底部相連的SCR反應器21 ;所述省煤器的進口聯(lián)箱I與省煤器B組中間聯(lián)箱8之間設有第一支路22，所述第一支路22沿流動方向設有截止閥12和流量調(diào)節(jié)閥13，所述流量調(diào)節(jié)閥13與省煤器B組中間聯(lián)箱各組之間設有截止閥9、10、11，所述省煤器進口聯(lián)箱I與省煤器出口 A聯(lián)箱2之間設有第二支路23，所述第二支路管23沿著流體流動方向上設有截止閥14和流量調(diào)節(jié)閥15 ;所述省煤器出口 A聯(lián)箱與鍋筒4設有第一循環(huán)管路24，所述第一循環(huán)管路24上設有一截止閥18，所述省煤器出口 B聯(lián)箱3與流量調(diào)節(jié)閥13或者省煤器截止閥9、10、11之間設有第二循環(huán)管路17，所述第二循環(huán)管路上設有一截止閥16。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述省煤器系統(tǒng)有兩個出口 A聯(lián)箱2和出口 B聯(lián)箱3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述流量調(diào)節(jié)閥均為電動控制調(diào)節(jié)閥門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述省煤器換熱裝置包括一組與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器懸吊管5、與每個省煤器懸吊管連接的省煤器A組中間聯(lián)箱6、與省煤器中間聯(lián)箱相連的一組省煤器蛇形管7、與省煤器蛇形管7相連的省煤器B組中間聯(lián)箱，所述省煤器蛇形管與省煤器進口聯(lián)箱I相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述第二支路管23的一端通過三通管26與第一支路管22相連，第二支路管23的另一端通過三通管與省煤器出口 A聯(lián)箱相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述第二循環(huán)管路17的一端通過三通管28與第一支路管22相連，第二循環(huán)管路17的另一端與省煤器出口 B聯(lián)箱相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述第一支路管22的一端與省煤器進口聯(lián)箱I相連，另一端與若干個省煤器B組中間聯(lián)箱8通過焊接方式連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改變面積和流動方式來提高SCR入口煙溫的省煤器，其特征在于:所述省煤器出口 B聯(lián)箱3于鍋筒4相連。
【文檔編號】F22D1/12GK105889895SQ201410771315
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】高正陽, 楊朋飛, 高舒慈, 呂少昆, 陳嵩濤, 吉碩
【申請人】華北電力大學（保定）