CN109373308A - 一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，它属于锅炉尾部烟气处理领域，包括锅炉，锅炉连通有烟道，烟道内按烟气输送方向依次设有高温省煤器、脱硝反应器、低温省煤器、上级空预器、下级空预器，锅炉烟气由锅炉进入烟道后流经高温省煤器进行放热后达到合适温度进入脱硝反应器进行脱硝反应，本发明将传统的串联给水变更为串并联共同给水的形式，通过调节高温省煤器和低温省煤器各段的给水量调节换热量达到调整脱硝反应器烟气进口温度的效果。使得进入脱硝反应器的烟气温度可以始终保持在催化剂的最佳反应温度区间范围，保证脱硝反应可以持续高效进行，稳定锅炉尾部烟气的氮氧化物排放浓度。

Description

一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统
技术领域
本发明涉及锅炉尾部烟气处理领域，具体涉及一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统。
背景技术
近年来由于环境的持续恶化，如何治理环境污染源头、降低污染物的排放数量成为工业生产的重中之重。我国的现有的能源结构中煤电占有主要份额，在燃煤发电过程中燃烧的大量煤炭极易成为影响大气污染治理的重要影响元素。为了应对燃煤发电产生的氮氧化物、硫化物、烟尘等环境问题，国家有针对的逐步提高了烟气排放标准，督促各燃煤发电企业通过技改形式来降低排烟中相关污染物的浓度。
针对降低氮氧化物排放浓度这一课题，国内的现有的燃煤锅炉通常采用在锅炉尾部烟道加装SCR这一类脱硝反应器的方法来应对。SCR脱硝反应器的工作原理是在催化剂的作用下促使还原剂氨或者尿素与烟气中的NOx还原成N2和H2O，催化剂的最佳活性温度在300～400℃之间，具体的催化剂品种的最佳活性温度区间更加狭小。在最佳活性温度下脱硝反应器可以保证较高的脱硝反应效率，起到良好的烟气脱硝效果。偏离了该温度区间一方面会影响脱硝效果，另一方面还有可能导致催化剂失活等问题的产生，导致运行成本的增加，所以流经脱硝反应器的烟气温度需要严格控制。一般来说为了保证脱硝反应器良好的工作效果通常将其设置于高温段省煤器后，根据尾部受热面布置的不同，又位于下级省煤器或高温段空预器前。锅炉受生产的需要通常难以长期以额定负荷运行，一般需要变负荷运行，因此就会影响进入脱硝反应器的烟气温度，最终影响锅炉烟气的脱硝效果。
有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明结合相关领域多年的设计及使用经验，辅以过强的专业知识，设计制造了一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，来克服上述缺陷。
发明内容
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，随着不同工况负荷变化情况调整进入脱硝反应器的烟气温度，保证锅炉烟气的脱硝效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，包括锅炉，所述锅炉连通有烟道，所述烟道内按烟气输送方向依次设有高温省煤器、脱硝反应器、低温省煤器、上级空预器、下级空预器；
所述高温省煤器两端设有高温省煤器出口集箱和高温省煤器进口集箱，所述低温省煤器两端设有低温省煤器出口集箱和低温省煤器进口集箱，所述低温省煤器出口集箱和高温省煤器进口集箱之间设有省煤器集箱连接管道，所述低温省煤器通过省煤器集箱连接管道与所述高温省煤器连通；
所述低温省煤器进口集箱连接有省煤器给水器，所述省煤器给水器还连接有管道Ⅰ，所述管道Ⅰ与所述低温省煤器并联，所述管道Ⅰ末端设有两个并联的管道Ⅱ和管道Ⅲ，所述管道Ⅱ与所述高温省煤器进口集箱连通，所述管道Ⅲ与所述高温省煤器出口集箱连通，所述管道Ⅰ上设有阀门Ⅰ，所述管道Ⅱ上设有阀门Ⅱ，所述管道Ⅲ上设有阀门Ⅲ。
作为优选的技术方案，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ均设为电动截止阀。
作为优选的技术方案，所述锅炉额定负荷运行时，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ均为关闭状态。
作为优选的技术方案，所述锅炉运行负荷偏低时，所述阀门Ⅰ为关闭状态，所述阀门Ⅱ和阀门Ⅲ均为打开状态。
作为优选的技术方案，所述锅炉运行负荷偏高时，所述阀门Ⅲ为关闭状态，所述阀门Ⅰ和阀门Ⅱ均为打开状态。
该发明的有益之处在于：
(1)本发明按照不同工况的要求，在不改变原有锅炉烟气处理装置的前提上，通过侧路安装不同的管路和阀门实现了对脱硝反应器烟气温度的控制，保证锅炉烟气的脱硝效果。
(2)本发明结构简单，安装控制方便，具有极大的推广应用价值。
附图说明
图1为一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统的示意图。
图中：1-锅炉、2-烟道、3-高温省煤器、4-高温省煤器出口集箱、5-阀门Ⅲ、6-管道Ⅲ、7-高温省煤器进口集箱、8-阀门Ⅱ、9-管道Ⅱ、10-脱硝反应器、11-省煤器集箱连接管道、12-低温省煤器出口集箱、13-阀门Ⅰ、14-管道Ⅰ、15-低温省煤器、16-低温省煤器进口集箱、17-省煤器给水器、18-上级空预器、19-下级空预器、20-烟道出口。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，包括锅炉1，锅炉1连通有烟道2，烟道2内按烟气输送方向依次设有高温省煤器3、脱硝反应器10、低温省煤器15、上级空预器18、下级空预器19，本发明锅炉烟气由锅炉1进入烟道2后流经高温省煤器3进行放热后达到合适温度进入脱硝反应器10进行脱硝反应，当锅炉1的运行负荷产生变化时进入脱硝反应器10的烟气温度会发生变化从而影响脱硝反应的效果，本发明将传统的串联给水变更为串并联共同给水的形式，通过调节高温省煤器3和低温省煤器15各段的给水量，调节换热量达到调整脱硝反应器10烟气进口温度的效果。使得进入脱硝反应器10的烟气温度可以始终保持在催化剂的最佳反应温度区间范围，保证脱硝反应可以持续高效进行，稳定锅炉尾部烟气的氮氧化物排放浓度。
具体的，高温省煤器3两端设有高温省煤器出口集箱4和高温省煤器进口集箱7，低温省煤器15两端设有低温省煤器出口集箱12和低温省煤器进口集箱16，低温省煤器出口集箱12和高温省煤器进口集箱7之间设有省煤器集箱连接管道11，低温省煤器15通过省煤器集箱连接管道11与高温省煤器3连通；
本发明低温省煤器进口集箱16连接有省煤器给水器17，当锅炉1以额定负荷运行时，省煤器给水器17由低温省煤器进口集箱16进入低温省煤器15进行换热，换热完成后进入低温省煤器出口集箱12，经省煤器集箱连接管道11进入高温省煤器进口集箱7，再流经高温省煤器3进入高温省煤器出口集箱4完成换热过程，整个过程给水系统串联连接。此时由于锅炉1以额定负荷运行，各温段的换热能力经过计算布置，可以实现烟气流经高温省煤器3进入脱硝反应器10时恰好处于催化剂的最佳活性温度，实现最佳的脱硝效果。
当锅炉1的运行工况产生变动不能以额定负荷运行时，由于原给水系统为串联布置，不能对各受热面的换热能力进行调节，进入脱硝反应器10的烟气温度偏高或偏低偏离了催化剂的最佳反应温度，使得脱硝反应器10的脱硝能力有所降低，使得最终排入大气的锅炉尾部烟气含有更多的氮氧化物。
为了更好应对不同锅炉1负荷的情况，本发明省煤器给水器17还连接有管道Ⅰ14，管道Ⅰ14与低温省煤器15并联，管道Ⅰ14末端设有两个并联的管道Ⅱ9和管道Ⅲ6，管道Ⅱ9与高温省煤器进口集箱7连通，管道Ⅲ6与高温省煤器出口集箱4连通，管道Ⅰ14上设有阀门Ⅰ13，管道Ⅱ9上设有阀门Ⅱ8，管道Ⅲ6上设有阀门Ⅲ5，阀门Ⅰ13、阀门Ⅱ8、阀门Ⅲ5均设为电动截止阀。
当锅炉1运行负荷偏低时，进入脱硝反应器10的烟气温度亦偏低，此时将阀门Ⅱ8和阀门Ⅲ5开度适当调大，使得部分换热工质由高温省煤器进口集箱7经管道Ⅱ9和管道Ⅲ6直接进入高温省煤器出口集箱4，减少高温省煤器3段的水流通量，降低高温省煤器3的吸热能力，从而提高进入脱硝反应器10烟气的温度。
当锅炉1运行负荷偏高时，进入脱硝反应器10的烟气温度亦偏高，此时将阀门Ⅰ13和阀门Ⅱ8开度适当调大，进入高温省煤器3的工质除正常经低温省煤器15段加热后流入的外还有部分低温工质由省煤器给水器17处经管道Ⅰ14和管道Ⅱ9直接混入，此时工质温度降低、流量增大，可以增大高温省煤器3的吸热量，从而降低进入脱硝反应器10烟气的温度。
通过本发明可以实现灵活调节高温省煤器3不同温段换热能力的目的，有效保证进入脱硝反应器10的烟气温度可以始终处于催化剂的最佳反应温度区间，从而实现良好的脱硝效果。当尾部受热面的布置顺序为高温省煤器3、上级空预器18、低温省煤器15、下级空预器19等结构时，本方法同样适用。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，其特征在于：包括锅炉，所述锅炉连通有烟道，所述烟道内按烟气输送方向依次设有高温省煤器、脱硝反应器、低温省煤器、上级空预器、下级空预器；
所述高温省煤器两端设有高温省煤器出口集箱和高温省煤器进口集箱，所述低温省煤器两端设有低温省煤器出口集箱和低温省煤器进口集箱，所述低温省煤器出口集箱和高温省煤器进口集箱之间设有省煤器集箱连接管道，所述低温省煤器通过省煤器集箱连接管道与所述高温省煤器连通；
所述低温省煤器进口集箱连接有省煤器给水器，所述省煤器给水器还连接有管道Ⅰ，所述管道Ⅰ与所述低温省煤器并联，所述管道Ⅰ末端设有两个并联的管道Ⅱ和管道Ⅲ，所述管道Ⅱ与所述高温省煤器进口集箱连通，所述管道Ⅲ与所述高温省煤器出口集箱连通，所述管道Ⅰ上设有阀门Ⅰ，所述管道Ⅱ上设有阀门Ⅱ，所述管道Ⅲ上设有阀门Ⅲ。
2.根据权利要求1所述的一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，其特征在于：所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ均设为电动截止阀。
3.根据权利要求1所述的一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，其特征在于：所述锅炉额定负荷运行时，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ均为关闭状态。
4.根据权利要求1所述的一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，其特征在于：所述锅炉运行负荷偏低时，所述阀门Ⅰ为关闭状态，所述阀门Ⅱ和阀门Ⅲ均为打开状态。
5.根据权利要求1所述的一种可调节脱硝反应器进口烟气温度的省煤器给水系统，其特征在于：所述锅炉运行负荷偏高时，所述阀门Ⅲ为关闭状态，所述阀门Ⅰ和阀门Ⅱ均为打开状态。
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CN112524592A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 浙江浙能兰溪发电有限责任公司 线性控制燃煤锅炉排烟温度恒定在设计值的方法及系统
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