CN108854522A - 一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，包括脱硝烟气升温系统、脱硝烟气均布调节系统，所述脱硝烟气升温系统包括省煤器主体、省煤器烟温壁温流速数据采集系统、省煤器出口烟温调控系统，所述省煤器主体下端的出口内通过安装架设置有内置烟温调节板，所述省煤器主体的中部安装有省煤器内置隔板，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统、省煤器出口烟温调控系统安装在省煤器主体的外部，所述脱硝烟气均布调节系统与省煤器主体的出口烟道连接，所述脱硝烟气均布调节系统的内部设置有喷氮格栅。本发明解决燃煤电厂SCR装置在低负荷时入口烟温低于反应温度、SCR装置无法投入的问题，适用于燃煤电厂的全工况脱硝系统建设或改造。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电厂烟气SCR脱硝领域，具体为一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温 和均布装置。
背景技术
NOx可引发一系列多层次的环境问题，严重危害人体健康和生态安全。我国每年的NOx排 放量中有近50％来自燃煤电站。目前，国内大型火电机组绝大部分已安装烟气脱硝装置。燃煤 电站锅炉烟气脱硝系统常采用选择性催化还原(SCR)技术，其反应器中催化剂的活性反应温 度一般为320～400℃。然而，机组在中、低负荷运行时，脱硝反应存在两个问题：
1)省煤器出口烟气温度即SCR反应器入口烟气温度低于催化剂活性反应温度；
2)SCR反应区入口烟温分布不均、偏差超过10℃以上。
上述两个问题的存在，使得脱硝催化剂活性整体或局部无法维持在最佳状态，SCR反应器 运行效率降低，氨逃逸率增大。从SCR反应器逃逸的NH3与烟气中的SO3和H2O在一定温度下 反应生成NH4HSO4和少量(NH4)2SO4，而NH4HSO4具有较强的黏结性，会附着在空气预热器 表面并吸附飞灰颗粒，长时间堆积会引起堵灰，继而增大风机耗电量，甚至危及锅炉运行安全 及出力。因此，在电站实际运行过程中，当机组负荷降低，SCR反应器入口烟气温度整体或局 部达不到催化剂活性温度区间时，脱硝装置将被迫退出运行，这又会导致烟气排放不达标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，以解决上述 背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和 均布装置，包括脱硝烟气升温系统、脱硝烟气均布调节系统，所述脱硝烟气升温系统包括省煤 器主体、省煤器烟温壁温流速数据采集系统、省煤器出口烟温调控系统，所述省煤器主体下端 的出口内通过安装架设置有内置烟温调节板，所述省煤器主体的中部安装有省煤器内置隔板， 所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统、省煤器出口烟温调控系统安装在省煤器主体的外部， 所述脱硝烟气均布调节系统与省煤器主体的出口烟道连接，所述脱硝烟气均布调节系统的内部 设置有喷氮格栅，所述脱硝烟气均布调节系统的内部在喷氮格栅的上方安装有烟气温度均布调 节挡板，所述脱硝烟气均布调节系统在烟气温度均布调节挡板的一侧安装有脱硝入口烟道内置 隔板。
进一步的，所述内置内置烟温调节板由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、电动调节执 行器构成，开度可在0％-100％之间调节。
进一步的，所述烟气温度均布调节挡板由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、开关型电 动执行机构构成。
进一步的，所述喷氮格栅设置为双层，并且两层喷氮格栅上安装的喷氮装置间隔设置。
进一步的，所述省煤器内置隔板采用碳钢或不锈钢材质制成，所述省煤器内置隔板上开设 有省煤器吹灰器孔。
进一步的，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统的输出端与省煤器出口烟温调控系统输 入端电性连接，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统监测的数值包括省煤器出口水温、省煤 器中间联箱壁温、省煤器出入口烟温、SCR反应器入口烟温、烟气流速。
进一步的，所述脱硝烟气均布调节系统设置为对称结构并且中间通过隔层分离，所述脱硝 烟气均布调节系统的内部在喷氮格栅的下方开设有SCR入口烟道。
进一步的，所述脱硝烟气均布调节系统内部的SCR入口烟道的两端与脱硝烟气均布调节系 统的端面平齐。
进一步的，所述脱硝烟气均布调节系统的SCR入口烟道断面上烟气最高点温度和最低点温 度差值不超过5℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置使SCR入口烟气温度提升15-25℃，SCR入口烟道断面上烟气最高点温 度和最低点温度差值不超过5℃；装置内省煤器烟气流速小于满负荷设计流速，不会造成省煤 器内烟气流速超标；省煤器出口水温小于给水压力对应饱和温度20℃，避免省煤器中间联箱 及支吊管内工质汽化沸腾。
附图说明
图1为本发明一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置整体结构示意图；
图2为本发明一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置的脱硝烟气均布调节 系统的结构示意图。
图1-2中：1-省煤器主体；2-省煤器烟温壁温流速数据采集系统；3-省煤器出口烟温调控 系统；4-内置烟温调节板；5-省煤器内置隔板；6-喷氮格栅；7-烟气温度均布调节挡板；8- 脱硝入口烟道内置隔板；9-SCR入口烟道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实 施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本 发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均 布装置，包括脱硝烟气升温系统、脱硝烟气均布调节系统，所述脱硝烟气升温系统包括省煤器 主体1、省煤器烟温壁温流速数据采集系统2、省煤器出口烟温调控系统3，所述省煤器主体1 下端的出口内通过安装架设置有内置烟温调节板4，所述省煤器主体1的中部安装有省煤器内 置隔板5，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统2、省煤器出口烟温调控系统3安装在省煤 器主体1的外部，所述脱硝烟气均布调节系统与省煤器主体1的出口烟道连接，所述脱硝烟气 均布调节系统的内部设置有喷氮格栅6，所述脱硝烟气均布调节系统的内部在喷氮格栅6的上 方安装有烟气温度均布调节挡板7，所述脱硝烟气均布调节系统在烟气温度均布调节挡板7的 一侧安装有脱硝入口烟道内置隔板8。
所述内置内置烟温调节板4由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、电动调节执行器构成， 开度可在0％-100％之间调节，最大限度的调节烟道内烟气的流量。
所述烟气温度均布调节挡板7由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、开关型电动执行机 构构成。
所述喷氮格栅6设置为双层，并且两层喷氮格栅6上安装的喷氮装置间隔设置，使氮气与 烟气充分接触，从而能够缩短反应时间。
所述省煤器内置隔板5采用碳钢或不锈钢材质制成，所述省煤器内置隔板5上开设有省煤 器吹灰器孔，便于快速安装和拆卸吹灰器。
所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统2的输出端与省煤器出口烟温调控系统3输入端电 性连接，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统2监测的数值包括省煤器出口水温、省煤器中 间联箱壁温、省煤器出入口烟温、SCR反应器入口烟温、烟气流速，对省煤器主体1的各部位 温度进行准确监测，便于对温度进行调节。
所述脱硝烟气均布调节系统设置为对称结构并且中间通过隔层分离，所述脱硝烟气均布调 节系统的内部在喷氮格栅6的下方开设有SCR入口烟道9。
所述脱硝烟气均布调节系统内部的SCR入口烟道9的两端与脱硝烟气均布调节系统的端面 平齐。
所述脱硝烟气均布调节系统的SCR入口烟道9断面上烟气最高点温度和最低点温度差值不 超过5℃。
工作原理：在机组负荷降低，省煤器主体1出口烟温SCR入口烟温低于320℃时，调节关 小内置烟温调节板4，烟气从省煤器内置隔板5组成的通道中流通，减小了省煤器主体1换热 面积和吸热量，省煤器出口烟温温升在15-25℃，省煤器出口烟温超过320℃，关闭烟气温度 均布调节挡板7，升温后的烟气进入脱硝入口烟道内置隔板8组成的内侧通道，烟气得以集中 并保持满负荷时设计流速，并与内侧通道中喷氨格栅喷出的氨气充分混合，全断面烟气温度偏 差小于5℃、烟气温度超过320℃、与氨气充分混合后的烟气进入SCR反应器。通过省煤器烟 温壁温流速数据采集系统2，实时在线测量省煤器出口水温、省煤器中间联箱壁温、省煤器出 入口烟温、SCR反应器入口烟温、烟气流速，由省煤器出口烟温调控系统3经过热力计算得出 烟气流速限值、省煤器出口水温欠焓，从而精确控制内置内置烟温调节板4开度，调控省煤器 出口烟温。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操 作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实 际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包 含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没 有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不 脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发 明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，包括脱硝烟气升温系统、脱硝烟气均布调节系统，其特征在于：所述脱硝烟气升温系统包括省煤器主体(1)、省煤器烟温壁温流速数据采集系统(2)、省煤器出口烟温调控系统(3)，所述省煤器主体(1)下端的出口内通过安装架设置有内置烟温调节板(4)，所述省煤器主体(1)的中部安装有省煤器内置隔板(5)，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统(2)、省煤器出口烟温调控系统(3)安装在省煤器主体(1)的外部，所述脱硝烟气均布调节系统与省煤器主体(1)的出口烟道连接，所述脱硝烟气均布调节系统的内部设置有喷氮格栅(6)，所述脱硝烟气均布调节系统的内部在喷氮格栅(6)的上方安装有烟气温度均布调节挡板(7)，所述脱硝烟气均布调节系统在烟气温度均布调节挡板(7)的一侧安装有脱硝入口烟道内置隔板(8)。
2.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述内置内置烟温调节板(4)由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、电动调节执行器构成，开度可在0％-100％之间调节。
3.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述烟气温度均布调节挡板(7)由百叶窗翼型叶片、双层密封保护气膜、开关型电动执行机构构成。
4.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述喷氮格栅(6)设置为双层，并且两层喷氮格栅(6)上安装的喷氮装置间隔设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述省煤器内置隔板(5)采用碳钢或不锈钢材质制成，所述省煤器内置隔板(5)上开设有省煤器吹灰器孔。
6.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统(2)的输出端与省煤器出口烟温调控系统(3)输入端电性连接，所述省煤器烟温壁温流速数据采集系统(2)监测的数值包括省煤器出口水温、省煤器中间联箱壁温、省煤器出入口烟温、SCR反应器入口烟温、烟气流速。
7.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述脱硝烟气均布调节系统设置为对称结构并且中间通过隔层分离，所述脱硝烟气均布调节系统的内部在喷氮格栅(6)的下方开设有SCR入口烟道(9)。
8.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述脱硝烟气均布调节系统内部的SCR入口烟道(9)的两端与脱硝烟气均布调节系统的端面平齐。
9.根据权利要求1所述的一种基于内置挡板的全工况脱硝烟气升温和均布装置，其特征在于：所述脱硝烟气均布调节系统的SCR入口烟道(9)断面上烟气最高点温度和最低点温度差值不超过5℃。
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