用于直流和自然循環(huán)鍋爐維持scr正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種直流和自然循環(huán)鍋爐省煤器出口煙氣溫度的控制系統(tǒng)，特別是在此處設(shè)置了 SCR (選擇性催化還原反應(yīng)器)以脫除煙氣的NOx的情況下，由于受到催化劑要求的溫度范圍需要提升SCR入口溫度以保證其正常運行場合。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物是鍋爐煙氣排放的主要污染物之一，選擇性催化還原SCR是脫除氮氧化物的主要技術(shù)，設(shè)置在省煤器出口的SCR反應(yīng)器的催化劑通常規(guī)定在315°C到400 °C的溫度范圍內(nèi)才能正常運行，以避免對催化劑和其后的空預(yù)器等設(shè)備造成危害。
[0003]然而，隨著外界氣溫及鍋爐負荷的降低，省煤器出口的溫度常會低于上述溫度范圍下限10到30°C，不得不將SCR退出運行。產(chǎn)生了對在這種情況下提升SCR入口溫度系統(tǒng)的需求。
[0004]除了省煤器煙氣旁路等技術(shù)外，通過省煤器水回路的改動提升煙氣溫度的系統(tǒng)因其變動需要的空間較小，出口溫度均勻，系統(tǒng)簡單和較低的投資受到關(guān)注。包括省煤器水側(cè)旁路和通過再循環(huán)提升省煤器入口溫度的技術(shù)(專利號ZL 2013 2 0448193.8)已經(jīng)在部分鍋爐取得了一定為人所知的提溫效果。但是，上述技術(shù)提升的溫度受到爐水/給水流量和省煤器出口水溫的限制。本實用新型對于溫度缺口較大的場合提供了一種提溫能力更強的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是為了解決在某些條件下，對于燃煤鍋爐，在環(huán)境溫度過低/超低負荷下，無法滿足脫硝系統(tǒng)的投運條件等技術(shù)問題，而提供一種適用于直流鍋爐和自然循環(huán)汽包鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種直流鍋爐和自然循環(huán)汽包鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，用于裝有省煤器的直流鍋爐或自然循環(huán)汽包鍋爐，所述鍋爐的省煤器出口集箱或汽包的下降管與給水管之間通過包含水泵的第一可調(diào)節(jié)流量的管路連接；所述鍋爐下水包與給水管之間通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路連接；所述第一可調(diào)節(jié)流量的管路和第二可調(diào)節(jié)流量的管路分別連接控制系統(tǒng)，用于確保SCR入口所需的溫度和保護鍋爐運行。
[0008]所述第一可調(diào)節(jié)流量的管路，其起端連接于直流鍋爐省煤器出口集箱出來的下降管，末端連接于省煤器入口的給水管路，并在三通后設(shè)置混合器。
[0009]所述第一可調(diào)節(jié)流量的管路，其起端連接于自然循環(huán)鍋爐汽包出來的下降管，末端連接于省煤器入口的給水管路，并在三通后設(shè)置混合器。
[0010]所述第二可調(diào)節(jié)流量的管路，其起端連接于主給水管，并在三通后設(shè)置節(jié)流裝置，用以增加第二可調(diào)節(jié)流量的管路的通流能力，末端連接到下水包，并在接口后設(shè)置混合器。
[0011]所述控制系統(tǒng)分別控制第一可調(diào)節(jié)流量的管路和第二可調(diào)節(jié)流量的管路中的調(diào)節(jié)閥，在SCR入口煙氣溫度低時投入管路和/或管路，調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)流量，以將煙氣提高到所需的溫度，并在流量足夠小時退出煙氣溫度控制模式以及在省煤器出口處介質(zhì)的飽和溫度和出口水溫的差值偏小時退出溫度控制模式以避免省煤器沸騰。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]將部分爐水摻入給水的同時將部分給水旁路進入下降管，可以在不增加省煤器流量的條件下更大的提高省煤器入口水的溫度，從而獲得煙氣溫度更大提升的效果。比較省煤器水側(cè)旁路和通過再循環(huán)提升省煤器入口溫度的技術(shù)(專利號ZL 2013 2 0448193.8)已經(jīng)在部分鍋爐取得了為人可知的提溫效果。這樣一個升級后的系統(tǒng)SGRS (Super Gastemperature Raising System )，可以滿足鍋爐煙氣更大升溫的需要。有系統(tǒng)變動小，改造投資低，溫度提升幅度大的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1是典型直流鍋爐的示意圖；
[0015]圖2是典型自然循環(huán)汽包鍋爐的示意圖；
[0016]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實用新型的帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是本實用新型的帶有煙氣升溫系統(tǒng)的自然循環(huán)汽包鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]本實用新型的技術(shù)原理:
[0021]為達到升溫目的，先旁路部分進入省煤器的給水后，再對旁路后的給水中加入適量爐水。在這個過程中，省煤器入口的煙氣流量和溫度基本不變，省煤器入口水溫提高，減少了水和煙氣之間的溫差，使煙氣的放熱量減少，省煤器出口的煙氣溫度比原來就有了較大的提尚。
[0022]如圖1所示，直流鍋爐水側(cè)的流程為，給水經(jīng)過省煤器3升溫后進入省煤器出口集箱25，省煤器出口集箱25再經(jīng)過下降管進入鍋爐的下水包8，下水包8的水通過水冷壁上升吸取熱量，從而蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽通過水冷壁上集箱26進入過熱器。
[0023]如圖2所示，自然循環(huán)汽包鍋爐水側(cè)的流程為，給水經(jīng)過省煤器3升溫后進入汽包4，接近飽和的爐水再經(jīng)過下降管6進入鍋爐13的下水包8，下水包8的水通過水冷壁上升吸取熱量，從而蒸發(fā)為蒸汽，汽水混合物進入汽包4，分離出來的蒸汽進入過熱器。
[0024]如圖3，4，5所示，煙氣升溫系統(tǒng)為兩路管道系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中的水泵9、第一調(diào)節(jié)閥11，第二調(diào)節(jié)閥12，第一逆止門16、第二逆止門17、第一孔板流量計20、第二孔板流量計21、第三孔板流量計22、節(jié)流裝置10、第一隔離閥18、第二隔離閥19、第一混合器15、第二混合器14和相關(guān)熱工儀表，以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)的所有管道、閥門、儀表、控制系統(tǒng)的總和；
[0025]在節(jié)流裝置10前通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路2將部分給水通過第二調(diào)節(jié)閥12引入下水包8。
[0026]通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路2，旁路部分給水，使給水進入鍋爐下水包8 ;通過第一可調(diào)節(jié)流量的管路1，通過下降管6至給水管之間水泵9的升壓作用，提高較高溫度的爐水壓力，使部分爐水經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥后進入給水管。以此進一步提高了省煤器入口水溫。由于通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路2較低溫度的給水流量的減少和來自第一可調(diào)節(jié)流量的管路I較高溫度的爐水的加入，在進入省煤器3的流量基本不變情況下，省煤器入口的水溫得到了更大的提升。
[0027]節(jié)流裝置10設(shè)在省煤器3的入口管道與高加23出口管道之間，在節(jié)流裝置10與高加23之間的管道上還設(shè)有旁路管路，該旁路管路與鍋爐的下水包之間依次經(jīng)流量第二孔板流量計21、第二調(diào)節(jié)閥12和第二逆止門17進行連接，通過第二混合器14進入下水包入口管道；
[0028]如圖4所示，直流鍋爐省煤器出口集箱25的下降管6和鍋爐的下水包8連接；在下降管6與給水管之間的管道上設(shè)有管路1，該管路I依次經(jīng)第一隔離閥18、水泵9、第一調(diào)節(jié)閥11、第一逆止門16，與進入省煤器的給水管道在節(jié)流裝置10后相連，并在連接后通過第一混合器15匯入給水，同時設(shè)有再循環(huán)系統(tǒng)保護該泵。
[0029]如圖5所示，自然循環(huán)汽包鍋爐下降管6和鍋爐13的下水包8連接；在下降管6與給水管之間的管道上還設(shè)有管路1，該管路I依次經(jīng)第一隔離閥18、水泵9、第一調(diào)節(jié)閥11、第一逆止門16，與進入省煤器的給水管道在節(jié)流裝置10后相連，并在連接后通過第一混合器15匯入給水，同時設(shè)有再循環(huán)系統(tǒng)保護該泵。
[0030]獨立或設(shè)置在鍋爐的DCS系統(tǒng)上的控制系統(tǒng)以SCR運行要求的煙氣溫度為目標，以下降管水溫、給水溫度、省煤器出口水溫、有關(guān)水和煙氣流量等為依據(jù)、實現(xiàn)對于管路1、管路2流量進行控制。
【主權(quán)項】
1.一種用于直流和自然循環(huán)鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，用于裝有省煤器的直流鍋爐或自然循環(huán)汽包鍋爐，其特征在于: 所述鍋爐的省煤器出口集箱或汽包的下降管與給水管之間通過第一可調(diào)節(jié)流量的管路(I)連接；以及所述給水管與鍋爐下水包之間通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路(2)連接； 所述第一可調(diào)節(jié)流量的管路(I)和第二可調(diào)節(jié)流量的管路(2)分別連接控制系統(tǒng)，用于提升SCR入口所需的煙溫和保護鍋爐運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流和自然循環(huán)鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，其特征在于:所述第一可調(diào)節(jié)流量的管路(1)，起端連接于直流鍋爐省煤器出口集箱出來的下降管，或起端連接于自然循環(huán)鍋爐汽包的下降管，利用特設(shè)的水泵將爐水注入給水，末端連接于給水管路的省煤器入口，并在三通后設(shè)置混合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流和自然循環(huán)鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，其特征在于:所述第二可調(diào)節(jié)流量的管路(2)，其起端連接于給水管，并在三通后設(shè)置節(jié)流裝置，末端連接到下水包，并在接口后設(shè)置混合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流和自然循環(huán)鍋爐維持SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)分別連接第一可調(diào)節(jié)流量的管路(I)和第二可調(diào)節(jié)流量的管路(2)中的調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)流量以將煙氣提高到所需的溫度，以及在省煤器出口處介質(zhì)的飽和溫度和出口水溫的差值偏小時退出溫度控制模式以避免省煤器沸騰。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于直流鍋爐和自然循環(huán)汽包鍋爐使SCR正常運行的煙氣升溫系統(tǒng)，鍋爐的省煤器出口集箱的下降管與給水管之間通過包含水泵的第一可調(diào)節(jié)流量的管路連接；給水管通過第二可調(diào)節(jié)流量的管路與鍋爐的下水包連接，第一、二可調(diào)節(jié)流量的管路分別連接控制系統(tǒng)。系統(tǒng)在直流鍋爐和自然循環(huán)汽包鍋爐的基礎(chǔ)上增加了從下降管到給水管的包括水泵在內(nèi)的可調(diào)節(jié)流量的管路和從給水母管到鍋爐下水包的可調(diào)節(jié)流量的管路，控制系統(tǒng)以SCR入口要求的煙氣溫度為目標調(diào)整一/二管路的流量，通過增加一/二管路的流量來提高省煤器入口的水溫，實現(xiàn)省煤器出口煙溫的提升。本實用新型比已有用于提升煙氣溫度的水側(cè)方法能獲得更大的溫升。
【IPC分類】F22D5-26, F22D11-00, F22D1-02
【公開號】CN204593350
【申請?zhí)枴緾N201520063128
【發(fā)明人】王東平, 譚青, 張彥琦, 王吉翔, 王偉敏, 章良, 湯濤, 胡遠濤
【申請人】上海上電電力工程有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年1月29日