CN103277788A - 锅炉的scr调温系统和调节锅炉scr入口烟温的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种锅炉的SCR调温系统和调节锅炉SCR入口烟温的方法。所述锅炉的SCR调温系统包括省煤器，所述省煤器包括与锅炉连通的省煤器出口集箱，与省煤器连通的省煤器入口集箱；所述省煤器入口集箱连接有锅炉给水管，所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置。本发明能将烟温控制在催化剂可以正常工作的温度范围，保障了催化剂的活性。另外，本发明只需要在省煤器的外部额外增加调温装置，无需改造锅炉系统现有设备的内部构件，有利于降低改造难度，降低改造成本。

Description

锅炉的SCR调温系统和调节锅炉SCR入口烟温的方法
技术领域
本发明涉及火力发电领域，更具体的说，涉及一种锅炉的SCR调温系统和调节锅炉SCR入口烟温的方法。
背景技术
一般锅炉在运行过程中，锅炉满负荷工况下受热面的工质温度变化以及各受热面的烟气温度都能满足设计要求，但是如果锅炉低负荷的工况下，锅炉受热面处的烟气温度则不能和设计温度匹配了。根据多年现场调试运行经验总结，一般锅炉在低负荷工况下锅炉省煤器出口烟温较满负荷工况下要低很多，举例300MW燃煤机组，满负荷工况下锅炉省煤器出口烟温一般在350-400度，而锅炉带30％负荷工况下省煤器出口烟温不足300度。对于中国电力形势，机组经常低负荷运行，低负荷运行无论是工质还是烟气温度都偏离锅炉设计要求，严重影响锅炉使用寿命。
随着国家脱硝政策的出台，燃煤锅炉都必须进行脱硝改造，脱硝改造有两种方式，一是炉内脱硝另一种是烟气脱硝即SCR(全称：SelectiveCatalytic Reduction，中文：选择性催化还原法)脱硝，要保证氮氧化物含量低于国家标准，煤粉锅炉必须进行SCR改造，SCR改造中催化剂是关键也是主要消耗品，为此要保证锅炉烟气脱硝效率，SCR催化剂的合理运用至关重要。
目前国内市场脱硝催化剂大都为高温催化剂，其合理温度为350-400度，如果烟气温度低于300度催化剂活性大大降低，导致脱硝效率下降不能满足环保要求；同时烟温低于300度时烟气中的SO3容易与烟气中的氨气发生化学反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在250度左右呈现粘膜状容易粘附在催化剂表面，导致催化剂活性降低甚至失效。为此对于高温催化剂保持合理烟温非常重要，对于国内燃煤机组经常低负荷运行，SCR入口烟温不能满足催化剂运行要求，目前很多电厂进行SCR改造的同时必须对省煤器受热面也进行相应改造，通过减少SCR入口前省煤器受热面的面积，同时在SCR后面增加部分省煤器受热面，其目的主要就是防止锅炉低负荷运行时的省煤器出口SCR入口前的烟温过低造成催化剂活性降低或失效，但是对于锅炉高负荷工况，省煤器出口SCR入口前烟温过高同样会对催化剂活性有一定影响，而且对受热面改造投资费用较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、能保持催化剂活性的锅炉的SCR调温系统和调节锅炉SCR入口烟温的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种锅炉的SCR调温系统，包括省煤器，所述省煤器包括与锅炉连通的省煤器出口集箱，与省煤器连通的省煤器入口集箱；所述省煤器入口集箱连接有锅炉给水管，所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置。
进一步的，所述调温装置包括调节管路，用于测量SCR装置入口前烟温的烟温监测模块，与烟温监测模块耦合的控制模块，所述调节管路的吸热工质输入端与所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通，调节管路中串接有调节阀；所述调节阀通过控制模块控制调节管路中吸热工质的流量。
进一步的，所述调节管路还串接有用于关断调节管路中吸热工质流动的截止阀。
进一步的，所述调节管路还串接有给调节管路中吸热工质增加动能的增压泵。
进一步的，所述调节管路还串接有用于关断调节管路中吸热工质流动的截止阀，以及给调节管路中吸热工质增加动能的增压泵。
进一步的，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述省煤器出口集箱。
进一步的，所述锅炉为非自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的集中下降管。
进一步的，所述锅炉为非自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的水冷壁下集箱。
进一步的，所述锅炉为自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的集中下降管或水冷壁下集箱；所述调节管路的流量不超过30t/h。
一种如本发明所述锅炉的SCR调温系统的调节SCR入口烟温的方法，包括步骤：监测SCR装置入口前烟温，当所述烟温定于预设值时，减少锅炉给水管进入省煤器入口集箱的吸热工质的流量。
经研究，省煤器中的吸热工质流量跟省煤器外的烟气温度(烟温)有关，增大吸热工质流量，省煤器外的烟温就会降低，相反，省煤器外的烟温就会升高。本发明由于锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置，调温装置实时监测SCR装置入口前烟温，当所述烟温定于预设值时，减少锅炉给水管进入省煤器入口集箱的吸热工质的流量，随着烟温逐渐回升，再逐渐增大吸热工质的流量。这样就能将烟温控制在催化剂可以正常工作的温度范围，保障了催化剂的活性。另外，本发明只需要在省煤器的外部额外增加调温装置，无需改造锅炉系统现有设备的内部构件，有利于降低改造难度，降低改造成本。
附图说明
图1是本发明实施例第一种锅炉的SCR调温系统的示意图；
图2是本发明实施例第二种锅炉的SCR调温系统的示意图；
图3是本发明实施例第三种锅炉的SCR调温系统的示意图。
其中：10、省煤器；11、省煤器出口集箱；12、省煤器入口集箱；13、省煤器受热面；20、调温装置；21、控制模块；22、调节阀；23、截止阀；24、增压泵；25、调节管路；26、烟温监测模块；30、SCR装置；40、集中下降管；50、水冷壁下集箱；60、锅炉给水管。
具体实施方式
本发明公开一种锅炉系统和调节锅炉SCR入口烟温的方法。锅炉的SCR调温系统包括省煤器，所述省煤器包括与锅炉连通的省煤器出口集箱，与省煤器连通的省煤器入口集箱；所述省煤器入口集箱连接有锅炉给水管，所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置。
本发明所述锅炉系统的调节锅炉SCR入口烟温的方法，包括步骤：监测SCR装置入口前烟温，当所述烟温定于预设值时，减少锅炉给水管进入省煤器入口集箱的吸热工质的流量。
预设值根据保持催化剂活性的温度要求来确定，一般选择300℃～400℃之间；优选350℃～400℃之间。
经研究，省煤器中的吸热工质流量跟省煤器外的烟气温度(烟温)有关，增大吸热工质流量，省煤器外的烟温就会降低，相反，省煤器外的烟温就会升高。本发明由于锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置，调温装置实时监测SCR装置入口前烟温，当所述烟温定于预设值时，减少锅炉给水管进入省煤器入口集箱的吸热工质的流量，随着烟温逐渐回升，再逐渐增大吸热工质的流量。这样就能将烟温控制在催化剂可以正常工作的温度范围，保障了催化剂的活性。另外，本发明只需要在省煤器的外部额外增加调温装置，无需改造锅炉系统现有设备的内部构件，有利于降低改造难度，降低改造成本。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
如图1～3所示，本实施方式的锅炉的SCR调温系统包括省煤器10，所述省煤器10包括与锅炉(图中未示出)连通的省煤器出口集箱11，与省煤器10连通的省煤器入口集箱12；省煤器出口集箱11和省煤器入口集箱12之间通过省煤器受热面13连通。所述省煤器入口集箱12连接有锅炉给水管60，所述锅炉给水管60或省煤器入口集箱12连通有调节锅炉给水管60吸热工质流量的调温装置20。
所述调温装置20包括调节管路25，用于测量SCR装置30入口前烟温的烟温监测模块26，与烟温监测模块26耦合的控制模块21，所述调节管路25的吸热工质输入端与所述锅炉给水管60或省煤器入口集箱12连通，调节管路25中串接有调节阀22；所述调节阀22通过控制模块21控制调节管路25中吸热工质的流量。
所述调节管路25还串接有用于关断调节管路25中吸热工质流动的截止阀23，以及给调节管路25中吸热工质增加动能的增压泵24。
调节管路25的吸热工质输出端可以根据不同类型的锅炉连通到不同的部件。
1、对于所有燃煤锅炉，均可以在锅炉给水管60路(或者省煤器入口集箱12)和增设该调温装置20，即调节管路25的吸热工质输出端连通到省煤器出口集箱11(如图1所示)，根据管路阻力因素可以考虑在调节管路25上增加一增压泵24，控制模块21根据SCR入口前烟温自动控制调节管路25上的调节阀22，直至SCR入口烟温满足催化剂运行要求。
2、对于非自然循环锅炉，可以在锅炉给水管60路(或者省煤器入口集箱12)和锅炉的集中下降管40之间设计该调温装置20，即调节管路25的吸热工质输出端连通到所述锅炉的集中下降管40(如图2所示)，根据管路阻力因素可以考虑在调节管路25上增加一增压泵24，控制模块21根据SCR入口前烟温自动控制调节管路25上的调节阀22，直至SCR入口烟温满足催化剂运行要求。
3、对于非自然循环锅炉，可以在锅炉给水管60路(或者省煤器入口集箱12)和锅炉的水冷壁下集箱50之间设计该调温装置20，即调节管路25的吸热工质输出端连通到所述锅炉的水冷壁下集箱50(如图3所示)，根据管路阻力因素可以考虑在调节管路25上增加一增压泵24，控制模块21根据SCR入口前烟温自动控制调节管路25上的调节阀22，直至SCR入口烟温满足催化剂运行要求。
4、对于自然循环锅炉，可以在锅炉给水管60路(或者省煤器入口集箱12)和锅炉的集中下降管40或水冷壁下集箱50之间设计该调温装置20(参见图2、3)，根据管路阻力因素可以考虑在调节管路25上增加一增压泵24，控制模块21根据SCR入口前烟温自动控制调节管路25上的调节阀22，直至SCR入口烟温满足催化剂运行要求，但控制系统限定旁路流量不得高于30t/h。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锅炉的SCR调温系统，包括省煤器，所述省煤器包括与锅炉连通的省煤器出口集箱，与省煤器连通的省煤器入口集箱；其特征在于，所述省煤器入口集箱连接有锅炉给水管，所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通有调节锅炉给水管吸热工质流量的调温装置。
2.如权利要求1所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述调温装置包括调节管路，用于测量SCR装置入口前烟温的烟温监测模块，与烟温监测模块耦合的控制模块，所述调节管路的吸热工质输入端与所述锅炉给水管或省煤器入口集箱连通，调节管路中串接有调节阀；所述调节阀通过控制模块控制调节管路中吸热工质的流量。
3.如权利要求2所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述调节管路还串接有用于关断调节管路中吸热工质流动的截止阀。
4.如权利要求2所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述调节管路还串接有给调节管路中吸热工质增加动能的增压泵。
5.如权利要求2所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述调节管路还串接有用于关断调节管路中吸热工质流动的截止阀，以及给调节管路中吸热工质增加动能的增压泵。
6.如权利要求2～5所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述省煤器出口集箱。
7.如权利要求2～5所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述锅炉为非自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的集中下降管。
8.如权利要求2～5所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述锅炉为非自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的水冷壁下集箱。
9.如权利要求2～5所述的锅炉的SCR调温系统，其特征在于，所述锅炉为自然循环锅炉，所述调节管路的吸热工质输出端连通到所述锅炉的集中下降管或水冷壁下集箱；所述调节管路的流量不超过30t/h。
10.一种如权利要求1～9所述锅炉的SCR调温系统的调节SCR入口烟温的方法，包括步骤：监测SCR装置入口前烟温，当所述烟温定于预设值时，减少锅炉给水管进入省煤器入口集箱的吸热工质的流量。
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