CN108826333B - 一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法。解决SCR脱硝装置在低负荷运行下的投运问题为当前燃煤烟气脱硝领域的重要课题。本发明包括一号锅炉装置和二号锅炉装置，一号锅炉装置和二号锅炉装置中，锅炉、省煤器、脱硝反应器和空预器均沿烟气流动方向依次布置；一号锅炉省煤器的汽水出口与二号锅炉省煤器的汽水入口、一号锅炉省煤器的汽水入口与二号锅炉省煤器的汽水出口以及一号锅炉省煤器的汽水入口与二号锅炉省煤器的汽水入口均通过汽水旁路连接。通过在相邻两台锅炉省煤器出入口设置汽水旁路，减少低负荷运行锅炉省煤器汽水介质吸热量，从而提升省煤器出口烟温，满足脱硝运行要求，具有广泛的应用前景。

Description

一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种邻炉交叉汽水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
我国以煤为主的能源结构在相当长的时间内不会改变，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NH3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。另一方面，SCR脱硝催化剂存在运行烟温要求，一般在300-420℃，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。
申请号为201510701175.X的中国专利公开了“省煤器分段锅炉全负荷低NOx装置及改造方法”，其通过将省煤器分段布置，以满足低负荷脱硝运行要求，但对于现役机组其改造工程量较大，且由于必须考虑满负荷运行超温问题，其低负荷下探幅度有限。
申请号为201210473354.9的中国专利公开了“一种适用脱硝设备负全程负荷投运的锅炉”，其将省煤器分段布置，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，但同样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。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，针对当前SCR脱硝装置在低负荷运行时不能投入运行问题，而提供一种设计合理的邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统及其运行方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统，包括一号锅炉装置和二号锅炉装置，其特征在于，所述一号锅炉装置包括一号锅炉、一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器，所述一号锅炉、一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；所述二号锅炉装置包括二号锅炉、二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器，所述二号锅炉、二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；所述一号省煤器的汽水出口与二号省煤器的汽水入口通过一号汽水旁路连接；所述一号省煤器的汽水入口与二号省煤器的汽水出口通过二号汽水旁路连接；所述一号省煤器的汽水入口与二号省煤器的汽水入口通过三号汽水旁路连接。
进一步而言，所述一号汽水旁路上安装有一号汽水泵，所述二号汽水旁路上安装有二号汽水泵，所述三号汽水旁路上安装有三号汽水泵，用于控制一号汽水旁路、二号汽水旁路和三号汽水旁路的汽水量。
在相邻两台锅炉省煤器出入口设置汽水旁路，能减少低负荷运行锅炉省煤器汽水介质吸热量，从而提升省煤器出口烟温，满足脱硝运行要求。
一种如上所述的邻炉交叉汽水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：一号锅炉产生的烟气依次经过一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器进行处理，然后进行排放；二号锅炉产生的烟气依次经过二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器进行处理，然后进行排放；
当一号锅炉为高负荷运行、二号锅炉为低负荷运行且二号锅炉产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启一号汽水泵，将一号省煤器的出口高温汽水引至二号省煤器的入口并与二号锅炉的低温汽水混合；同时，开启三号汽水泵，将二号省煤器的入口低温汽水引至一号省煤器的入口并与一号锅炉的低温汽水混合，从而减少低温汽水在二号省煤器中的吸热，提升二号省煤器的出口烟温，满足二号锅炉在低负荷运行下的脱硝要求；
当二号锅炉为高负荷运行、一号锅炉为低负荷运行且一号锅炉产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启二号汽水泵，将二号省煤器的出口高温汽水引至一号省煤器的入口并与一号锅炉的低温汽水混合，同时，开启三号汽水泵，将一号省煤器的入口低温汽水引至二号省煤器的入口并与二号锅炉的低温汽水混合，从而减少低温汽水在一号省煤器中的吸热，提升一号省煤器的出口烟温，满足一号锅炉在低负荷运行下的脱硝要求。
进一步而言，所述一号汽水旁路、二号汽水旁路和三号汽水旁路的汽水量及一号汽水泵、二号汽水泵和三号汽水泵的出力根据具体工程技术参数与要求进行核算，在实际运行中通过监测一号脱硝反应器和二号脱硝反应器的入口烟温，相应对一号汽水泵、二号汽水泵和三号汽水泵的出力进行调节以满足运行需求。
在两台锅炉省煤器的进出口分别设置旁路烟道，在机组低负荷运行时，通过将高负荷运行锅炉的部分高温汽水旁路引至相邻锅炉，将低负荷运行锅炉的部分低温汽水旁路引至相邻锅炉，从而实现机组宽负荷脱硝。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：系统流程简单，运行稳定，投资与运行成本低，可操作性强，对新建脱硝装置或现役脱硝装置改造均具有适用性，具有良好的环保、经济效益与广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：一号锅炉1、一号省煤器2、一号脱硝反应器3、一号空预器4、 二号锅炉5、二号省煤器6、二号脱硝反应器7、二号空预器8、一号汽水旁路9、二号汽水旁路10、三号汽水旁路11、一号汽水泵12、二号汽水泵13、三号汽水泵14。
具体实施方式
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。
实施例
参见图1，一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统，包括一号锅炉装置和二号锅炉装置，一号锅炉装置包括一号锅炉1、一号省煤器2、一号脱硝反应器3和一号空预器4，一号锅炉1、一号省煤器2、一号脱硝反应器3和一号空预器4沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；二号锅炉装置包括二号锅炉5、二号省煤器6、二号脱硝反应器7和二号空预器8，二号锅炉5、二号省煤器6、二号脱硝反应器7和二号空预器8沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；
一号省煤器2的汽水出口与二号省煤器6的汽水入口通过一号汽水旁路9连接，一号汽水旁路9上安装有一号汽水泵12；一号省煤器2的汽水入口与二号省煤器6的汽水出口通过二号汽水旁路10连接，二号汽水旁路10上安装有二号汽水泵13；一号省煤器2的汽水入口与二号省煤器6的汽水入口通过三号汽水旁路11连接，三号汽水旁路11上安装有三号汽水泵14，用于控制一号汽水旁路9、二号汽水旁路10和三号汽水旁路11的汽水量。
一种如上所述的邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统的运行方法，其运行方法如下：一号锅炉1产生的烟气依次经过一号省煤器2、一号脱硝反应器3和一号空预器4进行处理，然后进行排放；二号锅炉5产生的烟气依次经过二号省煤器6、二号脱硝反应器7和二号空预器8进行处理，然后进行排放；
当一号锅炉1为高负荷运行、二号锅炉5为低负荷运行且二号锅炉5产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启一号汽水泵12，将一号省煤器2的出口高温汽水引至二号省煤器6的入口并与二号锅炉5的低温汽水混合；同时，开启三号汽水泵14，将二号省煤器6的入口低温汽水引至一号省煤器2的入口并与一号锅炉1的低温汽水混合，从而减少低温汽水在二号省煤器6中的吸热，提升二号省煤器6的出口烟温，满足二号锅炉5在低负荷运行下的脱硝要求；
当二号锅炉5为高负荷运行、一号锅炉1为低负荷运行且一号锅炉1产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启二号汽水泵13，将二号省煤器6的出口高温汽水引至一号省煤器2的入口并与一号锅炉1的低温汽水混合，同时，开启三号汽水泵14，将一号省煤器2的入口低温汽水引至二号省煤器6的入口并与二号锅炉5的低温汽水混合，从而减少低温汽水在一号省煤器2中的吸热，提升一号省煤器2的出口烟温，满足一号锅炉1在低负荷运行下的脱硝要求。
一号汽水旁路9、二号汽水旁路10和三号汽水旁路11的汽水量及一号汽水泵12、二号汽水泵13和三号汽水泵14的出力根据具体工程技术参数与要求进行核算，在实际运行中通过监测一号脱硝反应器3和二号脱硝反应器7的入口烟温，相应对一号汽水泵12、二号汽水泵13和三号汽水泵14的出力进行调节以满足运行需求。
需要注意的是，高负荷和低负荷均是依据实际需求进行定义，本领域技术人员可以依据自身需要进行判断，不会对本实施例的实施产生影响。
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 (2)

1.一种邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统，包括一号锅炉装置和二号锅炉装置，其特征在于，所述一号锅炉装置包括一号锅炉、一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器，所述一号锅炉、一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；所述二号锅炉装置包括二号锅炉、二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器，所述二号锅炉、二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器沿烟气流动方向依次布置，并由烟道依次连接；所述一号省煤器的汽水出口与二号省煤器的汽水入口通过一号汽水旁路连接；所述一号省煤器的汽水入口与二号省煤器的汽水出口通过二号汽水旁路连接；所述一号省煤器的汽水入口与二号省煤器的汽水入口通过三号汽水旁路连接；所述一号汽水旁路上安装有一号汽水泵，所述二号汽水旁路上安装有二号汽水泵，所述三号汽水旁路上安装有三号汽水泵，用于控制一号汽水旁路、二号汽水旁路和三号汽水旁路的汽水量；
运行方法如下：一号锅炉产生的烟气依次经过一号省煤器、一号脱硝反应器和一号空预器进行处理，然后进行排放；二号锅炉产生的烟气依次经过二号省煤器、二号脱硝反应器和二号空预器进行处理，然后进行排放；
当一号锅炉为高负荷运行、二号锅炉为低负荷运行且二号锅炉产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启一号汽水泵，将一号省煤器的出口高温汽水引至二号省煤器的入口并与二号锅炉的低温汽水混合；同时，开启三号汽水泵，将二号省煤器的入口低温汽水引至一号省煤器的入口并与一号锅炉的低温汽水混合，从而减少低温汽水在二号省煤器中的吸热，提升二号省煤器的出口烟温，满足二号锅炉在低负荷运行下的脱硝要求；
当二号锅炉为高负荷运行、一号锅炉为低负荷运行且一号锅炉产生的烟气不满足脱硝运行要求时，开启二号汽水泵，将二号省煤器的出口高温汽水引至一号省煤器的入口并与一号锅炉的低温汽水混合，同时，开启三号汽水泵，将一号省煤器的入口低温汽水引至二号省煤器的入口并与二号锅炉的低温汽水混合，从而减少低温汽水在一号省煤器中的吸热，提升一号省煤器的出口烟温，满足一号锅炉在低负荷运行下的脱硝要求。
2.根据权利要求1所述的邻炉交叉汽水实现宽负荷脱硝的系统，其特征在于，所述一号汽水旁路、二号汽水旁路和三号汽水旁路的汽水量及一号汽水泵、二号汽水泵和三号汽水泵的出力根据具体工程技术参数与要求进行核算，在实际运行中通过监测一号脱硝反应器和二号脱硝反应器的入口烟温，相应对一号汽水泵、二号汽水泵和三号汽水泵的出力进行调节以满足运行需求。
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