CN103486566A - 一种保证褐煤锅炉干燥出力和scr安全烟温的余热利用系统 - Google Patents

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李红智
姚明宇
徐党旗
赵治平
贾兆鹏
周飞
薛宁
陆军
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Abstract

本发明公开了一种保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,包括锅炉尾部烟道,以及设置在锅炉尾部烟道末端的烟气脱硝SCR;在省煤器的烟气入口与烟气脱硝SCR的烟气入口之间还并联有与锅炉尾部烟道相通的旁路烟道;所述旁路烟道内依次设置有用于降低进入烟气脱硝SCR的烟气温度的一次风管式加热器和低压省煤器。本发明在锅炉尾部烟道增加旁路烟道,在旁路烟道的上部布置热一次风加热器,确保一次风温满足制粉系统要求。本发明利用旁路烟道调节流经省煤器的烟气量,从而调节省煤器出口烟温。利用省煤器进口的高温烟气加热一次热风到需要的温度,同时利用低压省煤器把旁路烟道的烟气温度降低,使SCR进口烟温满足催化剂要求。

Description

—种保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统
技术领域
[0001] 本发明属于电站锅炉烟气余热回收技术领域,具体涉及一种保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统。
背景技术
[0002]《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)自2012年起实施,代替了GB13223-2003,进一步提高了燃煤电厂SO2、NOx及烟尘的排放标准。按照GB13223-2011新标准规定,要求燃煤电厂NOx排放控制在100mg/Nm3,重点地区控制在50mg/Nm3。随着《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)新标准的颁布实施,燃煤电厂进行烟气脱硝SCR改造势在必行。
[0003] 由于褐煤的水分较高,褐煤锅炉省煤器出口的设计烟温普遍偏高通常在415°C,实际运行时更高。而现有SCR脱硝催化剂要求烟气温度在300〜400°C区间范围内,烟气温度过高会严重影响催化剂寿命。因此需要采取有效方案降低省煤器出口温度,保证脱硝设备安全可靠运行。
[0004]目前现有的做法是,将现有省煤器整体更换为H型鳍片省煤器或在现有省煤器增加附加受热面,通过合理设计,降低省煤器出口烟温以达到脱硝催化剂安全运行要求。但是,空预器入口烟气温度降低,热风温度降低,而褐煤的水分较高,制粉系统干燥出力不足,影响机组的带负荷能力。
[0005] 因此,对于褐煤锅炉而言,相应的改造需要同时满足两个条件:一是降低省煤器出口烟温,满足脱硝催化剂允许温度要求,保证脱硝设备安全高效运行;二是保证热一次风温度能够满足制粉系统出力及锅炉燃烧性能要求,二者必须兼顾。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于解决上述问题,提供一种保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,该系统能够降低SCR进口烟气温度,同时保证一次风温度能够满足制粉系统出力及锅炉燃烧性能要求,在满足烟气SCR脱硝改造的同时,提高制粉系统出力,保证机组的带负荷能力。
[0007] 为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:包括锅炉尾部烟道,以及设置在锅炉尾部烟道末端的烟气脱硝SCR ;在烟气脱硝SCR的烟气入口之前的锅炉尾部烟道中设置有省煤器;在省煤器的烟气入口与烟气脱硝SCR的烟气入口之间还并联有与锅炉尾部烟道相通的旁路烟道;所述旁路烟道内依次设置有用于降低进入烟气脱硝SCR的烟气温度的一次风管式加热器和低压省煤器。
[0008] 所述旁路烟道的入口与省煤器的烟气入口处相连通,且旁路烟道的入口处设置有用于调节进入旁路烟道烟气量的旁路烟气挡板;旁路烟道的出口与烟气脱硝SCR的烟气入口处相连通。[0009] 所述烟气脱硝SCR的烟气出口处还设置有空气预热器。
[0010] 所述的空气预热器为回转式空气预热器。
[0011] 所述一次风管式加热器的一次风入口与空气预热器的一次风出口相连通,一次风管式加热器的一次风出口与一次风母管相连通。
[0012] 所述低压省煤器的进水管道上布置有冷却水量和冷却水温调节门。
[0013] 汽轮机将凝结水引入低压省煤器,凝结水经低压省煤器加热后返回除氧器。
[0014] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0015] 本发明在锅炉尾部烟道增加旁路烟道,减少流经省煤器的烟气量,把省煤器出口烟气温度降低到SCR催化剂允许的范围。在旁路烟道的上部布置热一次风加热器,确保一次风温满足制粉系统要求。在旁路烟道管式一次风加热器下部,安装低压省煤器,把旁路烟道烟气温度降低到SCR催化剂允许的范围,同时回收余热,降低煤耗。本发明利用旁路烟道调节流经省煤器的烟气量,从而调节省煤器出口烟温。利用省煤器进口的高温烟气加热一次热风到需要的温度,同时利用低压省煤器把旁路烟道的烟气温度降低,使SCR进口烟温满足催化剂要求。
[0016] 进一步的,在旁路烟道上部加装一次风管式加热器,从原回转式空预器出来的部分热一次风通过该管式加热器,温度升高后回到一次风母管,提高一次风温,保证制粉系统干燥出力。
[0017] 进一步的,本发明的旁路烟道上还设置有烟气挡板;一次热风管道上布置风量调节门;低压省煤器进水管道布置水量和水温调节门。通过,烟气挡板、一次热风门和冷却水温及流量调节门把SCR进口烟温降低到需要的温度,同时保证一次风温。
[0018] 进一步的,本发明汽轮机的部分凝结水经低压省煤器加热后返回除氧器,减少低压加热器抽汽量。在降低SCR进口烟气温度,保证一次风温的同时,增加汽轮机做功,降低发电煤耗。
附图说明
[0019] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0020] 其中,I为锅炉尾部烟道;2为旁路烟道;3为省煤器;4为一次热风管式加热器;5为低压省煤器;6为旁路烟气挡板;7为烟气脱硝SCR ;8为空气预热器。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明:
[0022] 参见图1,本发明包括锅炉尾部烟道1,以及设置在锅炉尾部烟道I末端的烟气脱硝SCR7 ;在烟气脱硝SCR7的烟气入口之前的锅炉尾部烟道I中设置有省煤器3 ;在省煤器3的烟气入口与烟气脱硝SCR7的烟气入口之间还并联有与锅炉尾部烟道I相通的旁路烟道2,旁路烟道2的入口与省煤器3的烟气入口处相连通,且旁路烟道2的入口处设置有用于调节进入旁路烟道2烟气量的旁路烟气挡板6 ;旁路烟道2的出口与烟气脱硝SCR7的烟气入口处相连通;所述旁路烟道2内依次设置有用于降低进入烟气脱硝SCR7的烟气温度的一次风管式加热器4和低压省煤器5 ;—次风管式加热器4的一次风入口与空气预热器8的一次风出口相连通,一次风管式加热器4的一次风出口与一次风母管相连通;低压省煤器5的进水管道上布置有冷却水量和冷却水温调节门,汽轮机将凝结水引入低压省煤器5,凝结水经低压省煤器5加热后返回除氧器。烟气脱硝SCR7的烟气出口处还设置有回转式空气预热器8。
[0023] 本发明的工作过程:
[0024] 首先,通过调节旁路烟气挡板6,调节流经省煤器3的烟气量,降低省煤器3出口的烟气温度。然后,引出空气预热器8出口的部分一次热风到一次风管式加热器4,提高一次热风到需要的温度,同时降低烟气温度。最后,把部分汽轮机凝结水引入布置在旁路烟道下部的低压省煤器5,进一步降低排烟温度,满足SCR进口烟温要求。省煤器出口烟温通过旁路烟气挡板调节,热一次风温通过热一次风门调节,旁路烟道烟温通过凝结水进口水量和水温调节。
[0025] 根据上述实施方式,针对一台600MW褐煤锅炉的SCR改造,进行了优化改造工程实施。经计算,改造后满负荷下省煤器出口烟温降低为396.4°C〜400.4°C,较原省煤器出口设计温度降低了 17°C〜25°C,可以满足脱硝催化剂要求,保证脱硝设备高效安全稳定运行。热一次风温升高为398°C〜403°C,较原设计一次风温390°C提高了 8〜13°C,可以满足制粉系统干燥出力要求。锅炉排烟温度降低为138°C〜139°C,较设计排烟温度149°C〜158°C降低了 irC〜19°C。新增低压省煤器排挤5号抽汽量15.08kg/s,实际增加做功
8.5MW,发电煤耗降低约3.97g/kWh。
[0026] 本发明在现有设备状况下,有效利用尾部烟道空间,与SCR烟气脱硝进行同步改造。可以满足SCR催化剂对烟温的要求,可以确保制粉系统对一次风温的要求,同时回收部分余热,降低锅炉排烟温度,提高机组的经济性。本发明对于高水分褐煤锅炉的烟气脱硝SCR改造及烟气余热回收提供了一种可行的技术路线。

Claims (7)

1.一种保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:包括锅炉尾部烟道(1),以及设置在锅炉尾部烟道(I)末端的烟气脱硝SCR (7);在烟气脱硝SCR(7)的烟气入口之前的锅炉尾部烟道(I)中设置有省煤器(3);在省煤器(3)的烟气入口与烟气脱硝SCR (7)的烟气入口之间还并联有与锅炉尾部烟道(I)相通的旁路烟道(2);所述旁路烟道(2)内依次设置有用于降低进入烟气脱硝SCR (7)的烟气温度的一次风管式加热器(4)和低压省煤器(5)。
2.根据权利要求1所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:所述旁路烟道(2)的入口与省煤器(3)的烟气入口处相连通,且旁路烟道(2)的入口处设置有用于调节进入旁路烟道(2 )烟气量的旁路烟气挡板(6 );旁路烟道(2 )的出口与烟气脱硝SCR (7)的烟气入口处相连通。
3.根据权利要求1或2所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:所述烟气脱硝SCR (7)的烟气出口处还设置有空气预热器(8)。
4.根据权利要求3所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:所述的空气预热器(8)为回转式空气预热器。
5.根据权利要求1所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:所述一次风管式加热器(4)的一次风入口与空气预热器(8)的一次风出口相连通,一次风管式加热器(4)的一次风出口与一次风母管相连通。
6.根据权利要求1所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:所述低压省煤器(5)的进水管道上布置有冷却水量和冷却水温调节门。
7.根据权利要求1或6所述的保证褐煤锅炉干燥出力和SCR安全烟温的余热利用系统,其特征在于:汽轮机将凝结水引入低压省煤器(5),凝结水经低压省煤器(5)加热后返回除氧器。
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