CN104613809B - 一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，包括进口联箱、出口联箱以及设在进口联箱与出口联箱之间的多根蛇形管圈，其特征在于，所述的控制系统还包括至少一个隔板以及烟气调温挡板，所述的隔板一端穿过出口联箱后进入进口联箱和出口联箱之间的烟道内，将烟道分割，所述的烟气调温挡板设在隔板上，挡住分割后的部分烟道。与现有技术相比，本发明具有结构简单，效果明显，调节灵活，可无级调控等优点。

Description

一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统

技术领域

本发明涉及一种燃煤电厂节能环保技术领域，尤其是涉及一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统。

背景技术

锅炉全负荷脱硝的本质是保证SCR入口温度≥320℃，以保证催化剂脱硝效率。现有锅炉在60％负荷下通常达不到该数值。目前国内现有的锅炉全负荷脱硝改造方式有五种：

(1)省煤器给水部分旁路；

(2)外置省煤器烟气部分旁路；

(3)分级省煤器；

(4)增设0号高加，提高给水温度；

(5)利用水冷壁炉水循环泵引出部分水提高省煤器进水温度。

上述五种方法都有不可克服的困难，1～4方法在现有锅炉上进行实施的可行性很小。

以下对五种现有方案做简要分析：

对于第1种，其结构如图1所示，其存在问题如下：

要增加一根锅炉部分中压力最高的水管路。

汽包无接入口子，要在汽包上开设孔洞几乎不可能。

实施难度极其大。

对于第2种，其结构如图2所示，其存在问题如下：

两侧要各增加一根旁通烟道，外部布置烟道的空间没有。

省煤器上部烟道引出空间不足。

烟气挡板存在泄漏问题，高负荷时造成出口烟温更高，机组经济型降低。

实施难度极其大。

对于第3种，其结构如图3所示，其存在问题如下：

必须把省煤器分成上下两部分，原有的省煤器报废；

锅炉高度增加，会影响到锅炉的整体布置。

现有锅炉尾部烟道没有多余的空间可利用，所以实施的可能性几乎没有。

对于第4种，增设0号高加，提高给水温度；

在目前高加系统的1号高加前再增设一个0号高加，当负荷降低时，投入0号高加，以提高进水温度，从而来提高省煤器出口烟温。当高负荷时切除0号高加。存在以下问题：

系统复杂，牵涉到汽机系统，影响到整个电厂循环热效率；

加热蒸汽来自汽轮机的抽气口或新蒸汽；

若加热蒸汽来自汽机的抽汽口，现有绝大部分汽机没有该抽汽口；

若加热蒸汽来自新蒸汽，有能耗降低的问题；

加装0号高加的地方空间没有。

原有机组改造的可能性几乎没有。

对于第5种，利用水冷壁炉水循环泵引出部分水来提高省煤器进水温度，已经在某电厂300MW亚临界锅炉上改造应用，其效果不尽人意。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，包括进口联箱、出口联箱以及设在进口联箱与出口联箱之间的多根蛇形管圈，其特征在于，所述的控制系统还包括至少一个隔板以及烟气调温挡板，所述的隔板一端穿过出口联箱后进入进口联箱和出口联箱之间的烟道内，将烟道分割，所述的烟气调温挡板设在隔板上，挡住分割后的部分烟道。

所述的隔板设有两个，将烟道分成三部分。

所述的烟气调温挡板设有两个，分别安装在分割后的两侧烟道上。

所述的烟气调温挡板设在出口联箱外侧或内侧。

所述的隔板与进口联箱的内表面之间设有间隙。

所述的间隙可调。

该控制系统根据不同的负荷进行调节：

(1)当高负荷时，烟气挡板全部或部分打开；

(2)当低负荷时，将烟气挡板关小，但留有设定的开度，以防止在调温挡板上积灰。

当负荷低时，将烟气挡板关小，使烟气往中间流动，总的烟气量不变，而加热的受热面减少，水量也减少，这样出口烟温得到提高，从而保证SCR入口烟温的需要。

所述的烟气调温挡板与隔板连接处密封设置。

与现有技术相比，本发明实现烟气量分流控制旁路系统，具有以下优点：

1)结构简单，改造工作量小；

2)投资费用小；

3)效果明显，调节灵活，可无级调控；

4)应用范围广，可适用于各种形式的燃煤和燃油锅炉。

附图说明

图1为省煤器给水部分旁路结构示意图；

图2为外置省煤器烟气部分旁路结构示意图；

图3为分级省煤器结构示意图；

图4为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图4所示，一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，包括进口联箱3、出口联箱4以及设在进口联箱与出口联箱之间的多根蛇形管圈5，所述的控制系统还包括至少一个隔板1以及烟气调温挡板2，所述的隔板1一端穿过出口联箱4后进入进口联箱3和出口联箱4之间的烟道内，将烟道分割，所述的烟气调温挡板2设在隔板1上，挡住分割后的部分烟道。

所述的隔板1设有两个，将烟道分成三部分，e.分隔成三部分的目的是防止左右两侧的烟温偏差。所述的烟气调温挡板2设有两个，分别安装在分割后的两侧烟道上。所述的烟气调温挡板2设在出口联箱外侧或内侧。所述的隔板1与进口联箱3的内表面之间设有间隙。所述的间隙可调。所述的烟气调温挡板2与隔板1连接处密封设置。

该控制系统根据不同的负荷进行调节：

(1)当高负荷时，烟气挡板全部或部分打开；

(2)当低负荷时，将烟气挡板关小，但留有设定的开度，以防止在调温挡板上积灰。

当负荷低时，将烟气挡板关小，使烟气往中间流动，总的烟气量不变，而加热的受热面减少，水量也减少，这样出口烟温得到提高，从而保证SCR入口烟温的需要。

分隔后的中间烟道的烟气流速≤满负荷时的烟气流速。这样对省煤器管的磨损就得到控制，所产生的负面影响就非常有限；

因两侧管圈受热减少，出口联箱水温呈两侧低、中间高形态。对于出口联箱水温两侧低中间高的处理原则，确保在最低负荷下，两侧与中间的水温相差≤40℃(引用汽包温差的技术规范)，使得出口联箱的金属膨胀控制在能承受的范围内。

以600MW机组运行在320MW为例，此时的水流量为834.5t/h。

a.分隔烟道的热力计算结果，表1为省煤器分隔烟道的面积比和两端温差表：

表1

说明：出口联箱中间与两侧温差小于25℃，偏差小于40℃符合设计技术要求。

b.提高进水温度的热力计算结果，表2为省煤器提高进水温度表：

表2

说明：要达到分隔烟道的运行结果(出口烟温320℃，烟气O2量＝4.5％)的效果，则进水温度必须提高40℃。

c.方案比较：

要将834.5t/h水流量从252℃提高40℃，所需要的能量是巨大的；

水的压力为14.4MPa，要对高温高压的水进行加热，对设备的要求是非常严格的，其成本也很大；

水侧加温装置要处于热备用状态，高负荷时有能量损失；

分隔烟道不牵涉到水系统的改造，改造的技术要求很低；

改造成本：分隔烟道远低于水侧改造。

分隔烟道的调温灵敏，对高负荷运行不造成影响。

d.分隔烟道的优化：

烟气调温挡板的设置可以布置在省煤器的上部也可以布置在下部，但宜布置在下部，因下部的烟温低，设备的工作环境优于上部；

分隔挡板的高度，下部必须与烟气调温挡板密封连接，上部宜升出蛇形管300mm；

从理论上可以分成多个烟气通道，通道越多，效果越好。但从实际应用分析，分成3通道为佳。

e.对锅炉经济性的影响

除了比分级省煤器方案的锅炉排烟温度略高外，与其他4个方案的排烟温度数值升高是完全相同的；

因具有调温灵敏和幅度大的效果，锅炉在高负荷时可以吹灰，并且在低负荷下可适当降低O2运行，以减少燃烧所产生的NOx含量。

Claims (4)

1.一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，包括进口联箱、出口联箱以及设在进口联箱与出口联箱之间的多根蛇形管圈，其特征在于，所述的控制系统还包括至少一个隔板以及烟气调温挡板，所述的隔板一端穿过出口联箱后进入进口联箱和出口联箱之间的烟道内，将烟道分割，所述的烟气调温挡板设在隔板上，挡住分割后的部分烟道；

所述的隔板设有两个，将烟道分成三部分；所述的隔板与进口联箱的内表面之间设有间隙，所述的间隙可调；

该控制系统根据不同的负荷进行调节：

⑴高负荷时，烟气调温挡板全部或部分打开；

⑵低负荷时，将烟气调温挡板关小，但留有设定的开度，以防止在烟气调温挡板上积灰；

当负荷低时，将烟气调温挡板关小，使烟气往中间流动，总的烟气量不变，而加热的受热面减少，水量也减少，这样出口烟温得到提高，从而保证SCR入口烟温的需要。

2.根据权利要求1所述的一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，其特征在于，所述的烟气调温挡板设有两个，分别安装在分割后的两侧烟道上。

3.根据权利要求1所述的一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，其特征在于，所述的烟气调温挡板设在出口联箱外侧或内侧。

4.根据权利要求1所述的一种省煤器内置烟道烟气量分流控制系统，其特征在于，所述的烟气调温挡板与隔板连接处密封设置。