CN103851603B - 紧凑型布置的带scr煤粉锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉，包括整体∏形布置的锅炉炉膛、水平烟道和尾部烟道，在锅炉炉膛内上方位置布置过热器，过热器出口连接布置于水平烟道内的高温省煤器，高温省煤器前方连接转向室，转向室之后的尾部烟道内从上向下依次布置有高温空气预热器、SCR反应器、低温省煤器和低温空气预热器，脱硝剂喷入位置设置在高温空气预热器之前。本发明煤粉锅炉整体结构紧凑式布置，节约了锅炉制造成本和占地面积，又可进一步提高SCR脱硝效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤粉锅炉，特别是涉及一种带有烟气选择性催化还原装置（SCR）的一体化布置的煤粉锅炉。
背景技术
煤粉锅炉是蒸汽发生器的主流设备。煤粉燃烧不可避免地产生氮氧化物（NOx），采用低氮燃烧器虽然可以在一定程度上降低原始NOx排放，但是尚不能达到环保水平，因此需要设置烟气选择性催化还原装置（SCR）。目前的SCR要求反应温度比较高，一般在320～400℃范围内，而锅炉的排烟温度一般远低于这一水平，因而需要将SCR设置在锅炉的受热面之间320～400℃烟温区中。
传统煤粉锅炉采用典型的∏形布置，在炉膛上方水平烟道布置过热器，过热器前方连接转向室，转向室下方依次布置有高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器和低温空气预热器。
在这种煤粉锅炉上设置SCR的通常做法如图1，是先将烟气从高温空气预热器下方320～400℃的烟温区引出，经上升烟道上行后再下转，进入SCR反应器，在上升烟道中喷入脱硝用的氨，通过烟气的上行转弯、下行并设置均流挡板实现均匀混合，经过SCR反应器在催化剂的作用下完成脱硝反应，将烟气再重新引回下一级低温省煤器受热面。这种构造的不足是导致锅炉占地面积增大，布置凌乱，引风阻力大，引风机点电耗高，钢材消耗量大。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉，在维持传统煤粉锅炉∏形布置的前提下，使其既具有制造、安装工艺简单，成本较低的优点，又可进一步提高SCR的脱硝效率。
本发明提供的紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉整体构造与传统煤粉锅炉相同，包括整体∏形布置的锅炉炉膛、水平烟道和尾部烟道，本发明的不同之处是在锅炉炉膛内上方位置布置过热器，过热器出口连接布置于水平烟道内的高温省煤器，高温省煤器前方连接转向室，转向室之后的尾部烟道内从上向下依次布置有高温空气预热器、SCR反应器、低温省煤器和低温空气预热器，脱硝剂喷入位置设置在高温空气预热器之前。
本发明中，布置于水平烟道内的高温省煤器采用悬吊结构，包墙为饱和水或过冷水膜式壁结构，省煤器为垂直布置的多并联进口联箱。
进一步地，本发明所述脱硝剂喷入位置设置在高温空气预热器之前转向室进口、转向室之中或转向室之下，无需设置SCR导流叶片。
本发明中，位于SCR反应器之前的高温空气预热器的进口空气温度应不低于200℃。
与现有煤粉锅炉比较，本发明提供的紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉具有以下优点及突出性效果。
1）本发明整体结构紧凑式布置，节约了锅炉制造成本和占地面积。
2）为了防止高温省煤器沸腾度过高引起的传热危机，提高高温省煤器的受热均匀性，本发明采用一次上升并联垂直管省煤器，其进口联箱位于下部，多个进口联箱并联，使强制循环的省煤器具有自然循环的特性，确保启动过程中可靠冷却受热面。
3）在高温空气预热器之前的转向室进口或转向室中或转向室出口喷入脱硝剂，利用转向室的气流转弯以及管式空气预热器的管束结构实现脱硝剂在气流中的均匀分布，简化了喷氨后的整流结构，均流效果更好。
4）将高温空气预热器的进口空气温度控制在200℃以上，提高了高温空气预热器进口的烟气温度，防止了高温空气预热器的腐蚀和粘污。
附图说明
图1为现有典型的带SCR煤粉锅炉的结构布置示意图。
图2为本发明紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉结构布置示意图。
图中：1-锅炉炉膛，2-屏式过热器，3-对流过热器，4-高温省煤器，5-脱硝剂喷入位置，6-转向室，7-高温空气预热器，8-SCR反应器，9-低温省煤器，10-低温空气预热器。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉的具体结构。
本发明提供的紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉的结构如图2，由锅炉炉膛1中燃烧产生的热烟气流经位于锅炉炉膛1上部的屏式过热器2和锅炉炉膛1后水冷壁悬吊管之间的对流过热器3，进入水平烟道，通过水平烟道中设置的一次上升并联垂直管高温省煤器4，然后进入转向室6，向下流经高温空气预热器7，烟气温度降为380～400℃，进入SCR反应器8。其中脱硝剂喷入位置5设在高温空气预热器7之前，如高温省煤器4之后转向室6之前，也可以在转向室6的顶部或者侧部，使脱硝剂在转向室6的四周单面或者多面喷入，通过转向室6和高温空气预热器7管束，在烟气中得到良好的混合，进入SCR反应器8之前已经非常均匀，利于脱硝反应的深度进行并抑制氨泄漏。从SCR反应器8流出的烟气依次进入低温省煤器9和低温空气预热器10，排出锅炉。
Claims (2)
1.紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉，包括整体∏形布置的锅炉炉膛、水平烟道和尾部烟道，其特征在于：在锅炉炉膛内上方位置布置过热器，过热器出口连接布置于水平烟道内的高温省煤器，高温省煤器前方连接转向室，转向室之后的尾部烟道内从上向下依次布置有高温空气预热器、SCR反应器、低温省煤器和低温空气预热器，脱硝剂喷入位置设置在高温空气预热器之前转向室进口、转向室之中或转向室之下，所述布置于水平烟道内的高温省煤器采用悬吊结构，包墙为饱和水或过冷水膜式壁结构，省煤器为垂直布置的多并联进口联箱。
2.根据权利要求1所述的紧凑型布置的带SCR煤粉锅炉，其特征在于：位于SCR反应器之前的高温空气预热器的进口空气温度不低于200℃。
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