CN108786459A - 一种气水协同实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气水协同实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法,属于工业废气净化环保及能源领域。目前,SCR脱硝装置普遍存在低负荷运行时不能投入运行的问题。本发明包括锅炉、烟道、省煤器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、空预器、汽水旁路和烟气旁路;在省煤器进出口设置汽水旁路和烟气旁路,通过旁路汽水或烟气,减少汽水在省煤器内吸热或烟气在省煤器内放热,从而提高省煤器出口烟温,实现机组宽负荷脱硝。本发明具有系统简单、运维灵活等优点,具有广泛的应用前景。

Description

一种气水协同实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种气水协同实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法,属于工业废气净 化环保及能源领域。
背景技术
[0002] 我国以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变,因此,控制燃煤烟气NOx排放 是我国治理大气污染的一项重要工作。以腿3为还原剂的NOx选择性催化还原(SCR)技术是 近年来应用最广、最有效的燃煤烟气脱硝技术。但当前商业应用的SCR脱硝催化剂存在运行 烟温要求,一般在3〇〇-420°C,低于此温度范围运行将导致催化剂失活,这就导致燃煤机组 在低负荷运行时无法运行脱硝装置,进而不能实现达标排放。因此,如何有效解决SCR脱硝 装置在低负荷运行下的投运问题,成为当前燃煤烟气脱硝领域的重要课题。
[0003] 现有技术中,如CN 204678311 U—一《省煤器旁路系统》,是通过设置省煤器烟气 旁路,在低负荷运行时减少烟气放热以满足低负荷脱硝运行要求,但针对当前大容量燃煤 机组,烟气旁路截面过大容易导致挡板变形、积灰、磨损等问题,因此旁路烟气量及烟温调 节范围有限。
[0004] 现有技术中,如CN 102937296 A—一《一种适用脱硝设备全负荷投运的锅炉》,是 将省煤器分段布置,通过控制汽水介质进入两级省煤器的顺序,来控制省煤器的吸热量,从 而提升低负荷烟温以满足脱硝运行要求,但需要采用省煤器分级布置,对于现役机组其改 造工程量较大,且需要考虑满负荷运行烟温问题,因此其调温幅度有限。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种设计合理、工程 量小、运维简单,针对当前SCR脱硝装置在低负荷运行时不能投入运行问题的气水协同实现 宽负荷脱硝的系统及其运行方法。
[0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种气水协同实现宽负荷脱硝的系 统,包括锅炉和烟道,所述锅炉和烟道连通;其特征在于,还包括省煤器、喷氨格栅、SCR脱硝 反应器、空预器、汽水旁路和烟气旁路;所述省煤器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器和空预器在 烟道内沿着烟气流动方向依次布置;所述汽水旁路和烟气旁路设置在烟道的外部;所述汽 水旁路的入口设置在省煤器的给水入口前方,所述汽水旁路的出口设置在省煤器的出水口 后方,用于将部分省煤器的给水由省煤器的给水入口引至省煤器的出水口;所述烟气旁路 的入口设置在省煤器的烟气入口前方,所述烟气旁路的出口设置在省煤器的烟气出口后 方,用于将部分高温烟气由省煤器的烟气入口引至SCR脱硝反应器的入口喷氨格栅前的烟 道内。
[0007] 进一步而言,所述汽水旁路上设置有汽水栗,通过调节汽水泵出力控制汽水旁路 中汽水流量。
[0008] 进一步而言,所述烟气旁路的入口和出口分别设置有入口旁路挡板和出口旁路挡 板,根据需要调节入口旁路挡板和出口旁路挡板的开度,从而控制烟气旁路中烟气量。
[0009] 一种如上所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统的运行方法,其特征在于,所述 运行方法如下:当机组低负荷运行时,通过开启汽水栗引部分省煤器给水入口的低温给水 至省煤器的出水口与高温汽水混合,从而减少汽水在省煤器内吸热,满足SCR脱硝反应温度 要求,实现机组宽负荷脱硝;或;通过开启入口旁路挡板和出口旁路挡板引部分高温烟气至 SCR脱硝反应器的入口与低温烟气混合,从而减少烟气在省煤器内放热,满足SCR脱硝反应 温度要求,实现机组宽负荷脱硝。
[0010] 进一步而言,当机组低负荷运行且单独开启汽水旁路或烟气旁路无法满足SCR脱 硝运行烟温时,同时开启汽水旁路和烟气旁路烟道,从而大幅提高省煤器的出口烟温,实现 机组宽负荷脱硝。
[0011] 进一步而言,在实际运行中,通过监测省煤器的烟气进出口烟温,相应调节汽水旁 路的汽水泵出力以及汽水旁路的入口旁路挡板和出口旁路挡板开度,以满足运行需求。
[0012] 本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明提出的气水协同实现宽负 荷脱硝的系统与方法,即在省煤器进出口分别设置汽水旁路与烟气旁路,在机组低负荷运 行时,通过旁路部分汽水或烟气,从而减少省煤器汽水吸热或烟气放热,实现机组宽负荷脱 硝。本发明可气水协同实现宽负荷脱硝,具有系统简单、运维灵活等优点,具有广泛的应用 前景。
附图说明
[0013] 图1是本发明实施例的结构示意图。
[0014] 图中:锅炉1、省煤器2、喷氨格栅3、SCR脱硝反应器4、空预器5、汽水旁路6、汽水泵 7、烟气旁路8、入口旁路挡板9、出口旁路挡板1〇、烟道11。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发 明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0016] 实施例。
[0017] 参见图1,本实施例中的气水协同实现宽负荷脱硝的系统,包括锅炉1和烟道11,锅 炉1和烟道11连通;还包括省煤器2、喷氨格栅3、SCR脱硝反应器4、预器5、汽水旁路6和烟 气旁路8;省煤器2、喷氨格栅3、SCR脱硝反应器4和空预器5在烟道11内沿着烟气流动方向依 次布置;汽水旁路6和烟气旁路8设置在烟道11的外部;汽水旁路6的入口设置在省煤器2的 给水入口前方,汽水旁路6的出口设置在省煤器2的出水口后方,用于将部分省煤器2的给水 由省煤器2的给水入口引至省煤器2的出水口;烟气旁路8的入口设置^省煤器2的烟气入口 前方,烟气旁路8的出口设置在省煤器2的烟气出口后方,用于将部分高温烟气由省煤器2的 烟气入口引至SCR脱硝反应器4的入口喷氨格栅3前的烟道11内。
[0018] 本实施例中,汽水旁路6上设置有汽水栗7,通过调节汽水泵7出力控制汽水旁路6 中汽水流量。
[0019] 本实施例中,烟气旁路8的入口和出口分别设置有入口旁路挡板9和出口旁路挡板 10,根据需要调节入口旁路挡板9和出口旁路挡板10的开度,从而控制烟气旁路8中烟气量。
[0020] 上述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统的运行方法如下:当机组低负荷运行时, 通过开启汽水栗7引部分省煤器2给水入口的低温给水至省煤器2的出水口与高温汽水混 合,从而减少汽水在省煤器2内吸热,满足SCR脱硝反应温度要求,实现机组宽负荷脱硝;或; 通过开启入口旁路挡板9和出口旁路挡板1〇引部分高温烟气至SCR脱硝反应器4的入口与低 温烟气混合,从而减少烟气在省煤器2内放热,满足SCR脱硝反应温度要求,实现机组宽负荷 脱硝。
[0021] 本实施例中,当机组低负荷运行且单独开启汽水旁路6或烟气旁路8无法满足SCR 脱硝运行烟温时,同时开启汽水旁路6和烟气旁路8烟道,从而大幅提高省煤器2的出口烟 温,实现机组宽负荷脱硝。
[0022] 本实施例中,在实际运行中,通过监测省煤器2的烟气进出口烟温,相应调节汽水 旁路6的汽水泵7出力以及汽水旁路6的入口旁路挡板9和出口旁路挡板10开度,以满足运行 需求。
[0023]虽然本发明以实施例公开如上,但其并非用以限定本发明的保护范围,任何熟悉 该项技术的技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰,均应属于本发 明的保护范围。

Claims (6)

1. 一种气水协同实现宽负荷脱硝的系统,包括锅炉和烟道,所述锅炉和烟道连通;其特 征在于,还包括省煤器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、空预器、汽水旁路和烟气旁路;所述省煤 器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器和空预器在烟道内沿着烟气流动方向依次布置;所述汽水旁 路和烟气旁路设置在烟道的外部;所述汽水旁路的入口设置在省煤器的给水入口前方,所 述汽水旁路的出口设置在省煤器的出水口后方,用于将部分省煤器的给水由省煤器的给水 入口引至省煤器的出水口;所述烟气旁路的入口设置在省煤器的烟气入口前方,所述烟气 旁路的出口设置在省煤器的烟气出口后方,用于将部分高温烟气由省煤器的烟气入口引至 SCR脱硝反应器的入口喷氨格栅前的烟道内。
2. 根据权利要求1所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统,其特征在于,所述汽水旁路 上设置有汽水栗,通过调节汽水泵出力控制汽水旁路中汽水流量。
3. 根据权利要求1所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统,其特征在于,所述烟气旁路 的入口和出口分别设置有入口旁路挡板和出口旁路挡板,根据需要调节入口旁路挡板和出 口旁路挡板的开度,从而控制烟气旁路中烟气量。
4. 一种如权利要求1-3中任一项权利要求所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统的运 行方法,其特征在于,所述运行方法如下:当机组低负荷运行时,通过开启汽水泵引部分省 煤器给水入口的低温给水至省煤器的出水口与高温汽水混合,从而减少汽水在省煤器内吸 热,满足SCR脱硝反应温度要求,实现机组宽负荷脱硝;或;通过开启入口旁路挡板和出口旁 路挡板引部分高温烟气至SCR脱硝反应器的入口与低温烟气混合,从而减少烟气在省煤器 内放热,满足SCR脱硝反应温度要求,实现机组宽负荷脱硝。
5. 根据权利要求4所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统的运行方法,其特征在于,当 机组低负荷运行且单独开启汽水旁路或烟气旁路无法满足SCR脱硝运行烟温时,同时开启 汽水旁路和烟气旁路烟道,从而大幅提高省煤器的出口烟温,实现机组宽负荷脱硝。
6. 根据权利要求4或5所述的气水协同实现宽负荷脱硝的系统的运行方法,其特征在 于,在实际运行中,通过监测省煤器的烟气进出口烟温,相应调节汽水旁路的汽水杲出力以 及汽水旁路的入口旁路挡板和出口旁路挡板开度,以满足运行需求。
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CN110822461A (zh) * 2019-11-01 2020-02-21 华电电力科学研究院有限公司 一种旁路分级省煤器实现宽负荷脱硝的方法
CN111603928A (zh) * 2020-05-24 2020-09-01 西安交通大学 一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统及运行方法

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