CN103939885A - 一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，包括第一条旁路、第二条旁路和第三条旁路，第一条旁路和第二条旁路设于下降管和给水管路之间，第一条旁路上沿从下降管到给水管道的方向依次设有容器罐、截止阀、循环泵，流量调节阀、截止阀、止回阀，第二条旁路从给水管道到下降管的方向依次设有截止阀、流量调节阀、止回阀，第三条旁路的一端于第一条旁路上位于流量调节阀和截止阀之间的位置，第三条旁路的另一端连接下降管，第三条旁路上设有截止阀，给水管路中在第一条旁路和第二条旁路之间设有流量调节阀。本发明在高负荷下不牺牲锅炉的经济性，低负荷下可以大幅度提高脱硝设备入口烟气温度，适用于低负荷下脱硝设备入口烟气温度最多欠40℃的锅炉。

Description

一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统

技术领域

本发明涉及一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，用于对电站锅炉脱硝设备入口烟气温度在不同负荷下的调节，从而满足电站锅炉全工况脱硝系统的投运，属于锅炉技术领域。

背景技术

随着环保指标的提高，降低锅炉机组NO_X排放量，要求锅炉机组稳定运行全负荷段都要投运脱硝设备，并且目前火力发电带负荷率不高大形势下，更要求锅炉低负荷阶段投用脱硝设备以降低环境污染。

目前国内大机组多数的脱硝系统都采用SCR技术(选择性催化还原法)，而由于脱硝设备系统过程中的反应催化剂对进入脱硝设备反应器的烟气温度要求在320℃到420℃之间，在这个温度之间，催化剂可以正常工作，反之，不能正常工作。有的锅炉在高负荷时省煤器出口烟温满足脱硝设备系统中催化剂的要求，脱硝设备系统可以正常运行，而在低负荷段时脱硝设备入口烟气温度较低，脱硝设备系统不能正常运行，因此不满足低负荷下脱硝的环保要求，本发明所涉及的给水置换式省煤器系统可以提高低负荷下脱硝设备入口烟气温度，保证脱硝设备系统在低负荷下可以正常运行，以适应锅炉全工况下脱硝要求。

如图1所示，为传统的省煤器以及脱硝设备系统正常运行的示意图，给水从给水管路D2进入省煤器进口集箱，再流经省煤器达到省煤器出口集箱P1，再到下降管D1去水冷壁下联箱。烟气从转向室流过低温再热器或低温过热器等(不同炉型具体对待)，再流经省煤器后达到脱硝设备系统。高负荷下脱硝设备入口烟气温度可以满足脱硝设备反应器中催化剂的要求，低负荷下，在这个流程中，脱硝设备入口温度低于脱硝设备反应器中催化剂要求温度的下限，因此在高负荷下还按原来方式运行，低负荷增加给水再循环式脱硝设备入口烟气温度调节系统。本发明以在高负荷不降低锅炉效率为前提，低负荷下运行给水置换式省煤器系统调节省煤器吸热量，提高脱硝设备入口烟气温度，进而实现锅炉机组全负荷段脱硝设备的正常运行，降低环境污染，提高脱硝设备及尾部空气预热器的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对电站锅炉脱硝设备入口烟气温度进行调节的给水置换式省煤器系统，目的是为了在锅炉30％ECR负荷至100％BMCR负荷都能够满足脱硝设备系统正常运行的要求，实现全负荷段投运脱硝系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，包括用于使下降管中的水流到给水管道中的第一条旁路以及用于使给水管道中的水流到下降管中的第二条旁路，第一条旁路和第二条旁路设于下降管和给水管路之间。

优选地，按照与给水管道的接口位置次序，第一条旁路在第二条旁路之后。

优选地，所述的第一条旁路上沿从下降管到给水管道的方向依次设有容器罐、第四截止阀、循环泵，第一流量调节阀、第一截止阀和第一止回阀，第二条旁路从给水管道到下降管的方向依次设有第二截止阀、第二流量调节阀和第二止回阀。

更优选地，所述的用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统还包括第三条旁路，第三条旁路的一端连接于第一条旁路上位于第一流量调节阀和第一截止阀之间的位置，第三条旁路的另一端连接下降管，第三条旁路上设有第三截止阀，给水管路中在第一条旁路和第二条旁路之间设有第三流量调节阀。

本发明的原理是通过采用将省煤器之后的热水与省煤器之前的冷水混合来提高实际进入省煤器的水温，降低省煤器的吸热，提高省煤器出口的烟温。本发明在现有的省煤器系统的基础上，在给水管路和下降管之间增加第一个连通旁路，称为第一条旁路，在旁路中增加一个再循环泵，用于把下降管中低压温度较高的水打到给水管道中来，与温度相对较低的给水混合，提高进入省煤器的给水温度。在给水管路和下降管之间增加第二个连通旁路，称为第二条旁路，在旁路中增加截止阀、止回阀、和流量调节阀等，用于把温度较低的给水旁路流到下降管中去。按照与给水管道的接口位置次序，第一个旁路在第二个旁路之后，保证实际进入省煤器的给水温度足够高，减小省煤器的吸热量。以上两条旁路在低负荷下才工作，高负荷下不工作。而第一条旁路中有循环泵，循环泵不能适应启停，因此为了让循环泵在高负荷时不停运，在第一旁路中增加了一小的内循环旁路，称为第三条旁路，当负荷增加到一定程度，不需要第一个旁路和第二个旁路工作时，将第一个旁路和第二个旁路关闭，同时打开第三个旁路，避免循环泵的启停；另外在第一条旁路中增加了一个大容器罐(根据具体要求设计)，避免在旁路中阀门之间切换导致流量不稳。增加大容器罐是为了让整个系统在运行中防止系统流量波动很大。本发明附加许多阀门，用于控住旁路的工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过运行给水置换式省煤器系统提高实际进入省煤器的给水温度，通过第一条旁路和第二条旁路配合使用，使实际进入省煤器的流量跟没有运用这套系统一样，保证省煤器的安全。

2、本发明只需要增加两条主要旁路，一条小回路，一个循环泵，一个压力容器罐，若干阀门。系统简单，安全，可靠。对锅炉主体运行不产生大的影响，现场施工方便。

3、本发明用循环泵把温度较高的省煤器出口水打到给水管路与温度较低的水混合，使实际进入省煤器的给水温度可以提高50℃，可以大大减少省煤器的吸热量，提高脱硝设备入口烟气温度最多可达30℃。效果明显，具有优异性。

4、本发明可以通过采用给水置换式省煤器系统控制实际进入锅炉省煤器的给水温度，改变省煤器的吸热量，进而改变脱硝设备入口的烟气温度。在高负荷下不牺牲锅炉的经济性，低负荷下可以大幅度提高脱硝设备入口烟气温度，适用于低负荷下脱硝设备入口烟气温度最多欠40℃的锅炉。为锅炉在低负荷下，脱硝设备脱硝系统能安全运行提供了保证。

附图说明

图1为传统的省煤器以及脱硝设备系统正常运行的示意图；

图2为用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统结构示意图；

图3为用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统局部示意图。(图中D1表示下降管，D2表示给水管路，D3表示第一条旁路，D4表示第二条旁路，D5第三条旁路，V表示容器罐，V1表示第二止回阀，V2表示第二流量调节阀，V3表示第二截止阀，V4表示第三流量调节阀，V5表示第三截止阀，V6表示第四截止阀，V7表示第一流量调节阀，V8表示第一截止阀，V9表示第一止回阀，M表示循环泵)

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

以上海锅炉厂生产的某电厂600MW超临界锅炉为对象，本实施例提供了一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，如图2所示，包括用于使下降管D1中的水流到给水管道D2中的第一条旁路D3、用于使给水管道D2中的水流到下降管D1中的第二条旁路D4、以及第三条旁路S3，第一条旁路D3和第二条旁路D4设于下降管D1和给水管路D2之间，按照与给水管道D2的接口位置次序，第一条旁路D3在第二条旁路D4之后。如图3所示，第一条旁路D3上沿从下降管D1到给水管道D2的方向依次设有容器罐V、第四截止阀V6、循环泵M，第一流量调节阀V7、第一截止阀V8、第一止回阀V9，第二条旁路从给水管道D4到下降管D1的方向依次设有第二截止阀V3、第二流量调节阀V2、第二止回阀V1，第三条旁路D5的一端连接于第一条旁路上位于第一流量调节阀V7和第一截止阀V8之间的位置，第三条旁路D5的另一端连接下降管D1，第三条旁路D5上设有第三截止阀V5，给水管路D2中在第一条旁路D3和第二条旁路D4之间设有第三流量调节阀V4。

上述的用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统的使用方法如下：

步骤1、该厂在250MW负荷下，脱硝设备入口烟气温度在270℃，远远低于脱硝设备反应器催化剂300℃的要求，通过热力计算得出在250MW下，要使得脱硝设备入口烟气温度达到300℃，需要循环泵M的流量为360t/h，选用最大流量500t/h的循环泵。在400MW负荷以上，第一条旁路D3和第二条旁路D4关闭，第三条旁路D5打开，即第一截止阀V8和第二截止阀V3关闭，第三截止阀V5，第四截止阀V6打开，循环泵M以其最大流量的35％，即150t/h，在第三条旁路D5中运行；

步骤2、当负荷降低时，脱硝设备入口烟气温度不断降低，通过监测脱硝设备入口烟气温度，从而控制实际进入省煤器的给水温度，调节循环泵M的流量，以保证脱硝设备入口烟气温度在300℃以上。在负荷小于400MW时，第一条旁路D3和第二条旁路D4打开，第三条旁路D5关闭，即第三截止阀V5关闭，第一截止阀V8、第二截止阀V3、第四截止阀V6打开，循环泵M把一定流量(根据负荷通过热力计算来计算，如负荷为300MW时的流量364t/h)温度高的水从下降管D1中打到温度低的给水管道D2中，实际进入省煤器的给水温度是第一条旁路D3和给水管路D2混合后的温度，当脱硝设备入口烟气温度达不到要求时，就提高循环泵M的循环流量，实际进入省煤器的给水温度升高。

步骤3、通过控制第二流量调节阀V2、第三流量调节阀V4、第一流量调节阀V7，来实现第一条旁路D3中的流量和第二条旁路D4中的流量相等，如负荷为300MW时，第一条旁路D3中流量为364t/h，第二条旁路D4中流量也为364t/h，保证进入省煤器的流量跟没有增加这套系统时是一样的。

步骤4、这样就可以实现在低负荷下调节省煤器出口烟温达到需要值，在高负荷下不影响锅炉的经济性，满足机组脱销设备全程投运的要求。

Claims (4)

1.一种用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，包括用于使下降管(D1)中的水流到给水管道(D2)中的第一条旁路(D3)以及用于使给水管道(D2)中的水流到下降管(D1)中的第二条旁路(D4)，第一条旁路(D3)和第二条旁路(D4)设于下降管(D1)和给水管路(D2)之间。

2.如权利要求1所述的用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，按照与给水管道(D2)的接口位置次序，第一条旁路(D3)在第二条旁路(D4)之后。

3.如权利要求1所述的用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，所述的第一条旁路(D3)上沿从下降管(D1)到给水管道(D2)的方向依次设有容器罐(V)、第四截止阀(V6)、循环泵(M)，第一流量调节阀(V7)、第一截止阀(V8)和第一止回阀(V9)，第二条旁路从给水管道(D4)到下降管(D1)的方向依次设有第二截止阀(V3)、第二流量调节阀(V2)和第二止回阀(V1)。

4.如权利要求3所述的用于脱硝设备全程投运的给水置换式省煤器系统，其特征在于，还包括第三条旁路(D5)，第三条旁路(D5)的一端连接于第一条旁路上位于第一流量调节阀(V7)和第一截止阀(V8)之间的位置，第三条旁路(D5)的另一端连接下降管(D1)，第三条旁路(D5)上设有第三截止阀(V5)，给水管路(D2)中在第一条旁路(D3)和第二条旁路(D4)之间设有第三流量调节阀(V4)。