CN106969346A - 一种基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，安装于燃煤机组热力系统中，其特征在于，本系统包括烟气管道和烟气再循环增压风机，烟气再循环增压风机安装在烟气管道上，烟气管道的入口连接引风机出口烟道，即烟气抽取点选自引风机出口烟道，烟气管道的出口与锅炉燃烧器的SOFA风箱相连接，即烟气掺混点位于SOFA风箱。本发明的有益效果是，由于烟气掺混在主燃烧器上部，减轻了主燃烧器区域一次风、二次风掺混炉烟对于燃烧的影响，实现了锅炉在低负荷工况下脱硝系统由于入口烟温低导致的脱硝效率下降，脱硝系统不能正常投入的问题，提高了锅炉深度调峰背景下脱硝系统运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤发电机组领域，特别涉及一种基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，适用于低负荷下提高尾部烟道烟气温度，从而提高脱硝效率，保证环保要求的烟气调温系统。
背景技术
“十三五”以来，火电机组深度调峰应用日益成为当前电力行业面临的紧迫课题。针对太阳能，风电，水电新兴能源弃电严重的现象，2016年6月14日能源局正式启动提升火电灵活性改造示范试点工作，“十三五”期间，灵活性改造规模达2.2亿千瓦，其中热电机组1.33亿千瓦（主要在三北地区），纯凝机组0.87亿千瓦。约占现有煤电装机的25%左右。
各电厂的情况如炉型、煤种有所不同，烟温-负荷曲线有所不同，但随着负荷烟温下降趋势是一样的。如果没有有措施，有的电厂在50%负荷左右SCR就因达不到入口烟温而退出运行。在30%负荷甚至未来20%负荷下，SCR入口烟温要降低更多，在低负荷工况下提升脱硝前排烟温度成为重要课题。
低负荷下提升锅炉尾部烟道脱硝烟温的传统方法主要有三种，分别为加装省煤器旁路，加装烟气旁路，加装省煤器再循环系统，由于锅炉烟气脱硝装置往往为原有烟道增加部分，空间相对局促，进一步的改造工作受制于现场空间，难以进行。同时上述三种改造投资费用大，对锅炉运行有一定的影响，实践中较少采用。
发明内容
本发明为弥补现有技术的不足，提供一种基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，适用于低负荷下提高尾部烟道烟气温度，从而提高脱硝效率，保证环保要求的烟气调温系统。
同时，本发明还提供适用于锅炉尾部烟道烟温调整的运行控制方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
本发明的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，安装于燃煤机组热力系统中，其特征在于，本系统包括烟气管道和烟气再循环增压风机，烟气再循环增压风机安装在烟气管道上，烟气管道的入口连接引风机出口烟道，即烟气抽取点选自引风机出口烟道，烟气管道的出口与锅炉燃烧器的SOFA风箱相连接，即烟气掺混点位于SOFA风箱。
烟气再循环增压风机的入口设置调节风门，出口设置关断风门。
烟气掺混点前设置防内漏关断风门。
烟气再循环增压风机后的烟气管道上设置热工测点，热工测点包括温度传感器、气压传感器、流量传感器，检测烟气的温度、压力、流量参数，热工测点连接锅炉DCS系统。
烟气再循环增压风机的风量调节采用变频调节和/或工频调节两种方式，变频调节是通过调节风机转数进行系统风量调节，工频调节是定速挡板调节，通过调节风机入口挡板进行风量调节。
本发明的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统的烟温调节方法，其特征在于，通过加装烟气再循环增压风机和烟气管道，将引风机出口的烟气升压，然后在偏离锅炉主燃烧器位置掺混入炉膛上部SOFA风箱，从而将锅炉引风机出口的烟气引入炉膛顶部二次风，由于烟气掺混在主燃烧器上部，减轻了主燃烧器区域一次风、二次风掺混炉烟对于燃烧的影响，通过炉膛总烟气量的增加改变炉膛辐射传热与水平对流烟道的传热比例，在锅炉低负荷工况下，动态地对尾部烟道烟温进行调整，提高脱硝效率。
本发明的有益效果是，通过在烟气再循环系统将锅炉引风机出口的烟气引入炉膛顶部二次风，既避免了再循环烟气掺入制粉系统或者主燃烧器区域二次风系统对于燃烧的不利影响，又能够通过炉膛总烟气量的增加改变炉膛辐射传热与水平对流烟道的传热比例，达到在锅炉低负荷工况下，动态地对尾部烟道烟温进行调整的目的。本发明提供的方案适用于燃煤机组煤粉锅炉。不同炉型设置不同掺混位置，实现低负荷工况下提升尾部烟道烟气温度，提高脱硝效率的目的。
本发明通过加装烟气再循环风机将吸风机出口的烟气升压后在偏离锅炉主燃烧器位置掺混如入炉膛上部SOFA风箱，对于不同炉型设计不同的掺混位置，再循环烟气的引入改变了锅炉内部炉膛及水平烟道受热面的吸热比例，提升了锅炉尾部烟道烟温。本发明包括，炉烟烟道，增压风机，风机入口调节门，出口关断门，炉烟掺混关断门，DCS控制系统等。由于烟气掺混在主燃烧器上部，减轻了主燃烧器区域一次风、二次风掺混炉烟对于燃烧的影响，实现了锅炉在低负荷工况下脱硝系统由于入口烟温低导致的脱硝效率下降，脱硝系统不能正常投入的问题，提高了锅炉深度调峰背景下脱硝系统运行可靠性，减轻了了因为烟温脱离脱硝最佳反应区导致的NOX超标带来的环保问题及空气预热器由于过量脱硝剂导致的堵塞问题。
附图说明
图1为本发明系统示意图。
图中，1烟气再循环增压风机，2引风机出口烟道，3风机入口调节门，4风机出口关断门，5 本系统烟气管道 6 、7 系统防内漏关断门， 8 SOFA风箱 ，9热工测点，10燃烧器，11空气预热器，12除尘器，13引风机，14烟囱。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，安装于燃煤机组热力系统中，本系统包括烟气管道5和烟气再循环增压风机1，烟气再循环增压风机安装在烟气管道上，烟气管道的入口连接引风机出口烟道2，即烟气抽取点选自引风机出口烟道，烟气管道的出口与锅炉燃烧器的SOFA风箱8相连接，即烟气掺混点位于SOFA风箱。
烟气再循环增压风机的入口设置调节风门3，出口设置关断风门4。
烟气掺混点前设置防内漏关断风门6、7。
烟气再循环增压风机1后的烟气管道上设置热工测点9，热工测点包括温度传感器、气压传感器、流量传感器，检测烟气的温度、压力、流量参数，热工测点的导线连接在锅炉DCS系统（分布式控制系统）中。
烟气再循环增压风机的风量调节采用变频调节和/或工频调节两种方式，变频调节是通过调节风机转数进行系统风量调节，工频调节是定速挡板调节，通过调节风机入口挡板进行风量调节。
本发明的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统的烟温调节方法，通过加装烟气再循环增压风机和烟气管道，将引风机出口的烟气升压，然后在偏离锅炉主燃烧器位置掺混入炉膛上部SOFA风箱，从而将锅炉引风机出口的烟气引入炉膛顶部二次风，由于烟气掺混在主燃烧器上部，减轻了主燃烧器区域一次风、二次风掺混炉烟对于燃烧的影响，通过炉膛总烟气量的增加改变炉膛辐射传热与水平对流烟道的传热比例，在锅炉低负荷工况下，动态地对尾部烟道烟温进行调整，提高脱硝效率。
本发明的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，安装于发电机组热力系统中，引风机出口烟道2作为本系统进口，本系统烟道5与引风机出口烟道2连接，在本系统烟道5上安装再循环变频增压风机1，风机后续烟道与锅炉SOFA风箱8相连接。
引风机的出口烟气管道为本系统的接入点，从双侧引风机出口烟道或者混合烟道接入。
所述的引风机出口烟气管道与本系统入口烟道相连，并且在入口烟道上安装变频再循环风机提升系统压头，克服再循环烟气流动阻力。
风机入口烟气管道上设置调节风门，风机出口烟道上设置关断风门，系统流量调节采用双调节模式，即风机变速调节和风机定速挡板调节。
对于四角切圆及前后墙对冲这两种常用的煤粉炉，系统烟气管道接入锅炉SOFA风箱（SOFA风指布置在距离主燃烧区域最上面的一层二次风，主要是用来抑制NOx的生成和降低火炬温度（减少动力型NOX的析出）。
在烟气管道连接燃烧器顶部SOFA风箱前设置关断风门6，7，防止系统因再循环风机出口关断门不严导致系统漏风，影响锅炉燃烧。
通过增减再循环风量的方法对尾部烟道烟温进行调节，增加风量时烟温上升，减少风量时，烟温下降。
系统运行时，有两种调节方式，一是变频调节，通过调节风机转数进行系统风量调节，二是定速挡板调节，通过调节风机入口挡板进行风量调节。
关断风门4后烟道连接锅炉燃烧器顶部SOFA风箱8。
锅炉DCS系统（分布式控制系统）中，燃烧器10、SOFA风箱8、空气预热器11、除尘器12、引风机13、烟囱14依次连接。
Claims (6)
1.一种基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，安装于燃煤机组热力系统中，其特征在于，本系统包括烟气管道和烟气再循环增压风机，烟气再循环增压风机安装在烟气管道上，烟气管道的入口连接引风机出口烟道，即烟气抽取点选自引风机出口烟道，烟气管道的出口与锅炉燃烧器的SOFA风箱相连接，即烟气掺混点位于SOFA风箱。
2.根据权利要求1所述的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，其特征在于：烟气再循环增压风机的入口设置调节风门，出口设置关断风门。
3.根据权利要求1所述的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，其特征在于：烟气掺混点前设置防内漏关断风门。
4.根据权利要求1所述的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，其特征在于：烟气再循环增压风机后的烟气管道上设置热工测点，热工测点包括温度传感器、气压传感器、流量传感器，检测烟气的温度、压力、流量参数，热工测点连接锅炉DCS系统。
5.根据权利要求1所述的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统，其特征在于，烟气再循环增压风机的风量调节采用变频调节和/或工频调节两种方式，变频调节是通过调节风机转数进行系统风量调节，工频调节是定速挡板调节，通过调节风机入口挡板进行风量调节。
6.根据权利要求1所述的基于烟气再循环技术的烟气脱硝温度调节系统的烟温调节方法，其特征在于，通过加装烟气再循环增压风机和烟气管道，将引风机出口的烟气升压，然后在偏离锅炉主燃烧器位置掺混入炉膛上部SOFA风箱，从而将锅炉引风机出口的烟气引入炉膛顶部二次风，由于烟气掺混在主燃烧器上部，减轻了主燃烧器区域一次风、二次风掺混炉烟对于燃烧的影响，通过炉膛总烟气量的增加改变炉膛辐射传热与水平对流烟道的传热比例，在锅炉低负荷工况下，动态地对尾部烟道烟温进行调整，提高脱硝效率。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20200723 Address after: Room 1512, building 2, Lushang Guoao City, 9777 Jingshi Road, Lixia District, Jinan City, Shandong Province Applicant after: SHANDONG ZHIXIN ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 250014 Shandong province Ji'nan High-tech Development Zone, Road No. 1117 Applicant before: SHANDONG ECO-POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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