CN111550819A - 一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，采用的空气预热器模块中串联着两个子空气预热器，高温空气预热器和低温空气预热器。选择性催化还原脱硝装置能够根据需要选择串联在低温空气预热器之前或者高温空气预热器之前，以此满足脱硝装置中催化剂的温度窗口要求。该系统能够克服超临界二氧化碳燃煤锅炉省煤器后烟气温度高于常用催化剂温度窗口而给烟气超低排放系统布置带来的困难，确保在设计工况和低负荷运行工况下有效脱除尾部烟气中的污染物NOx，SOx和烟尘，使排放的烟气达到超低排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及烟气排放领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳(S-CO2)作为循环工质的燃煤锅炉的烟气超低排放系统。
背景技术
燃煤发电是我国电力生产中的重要组成部分，如何提高发电效率和降低污染物排放是其面临的两大难题。S-CO2燃煤发电技术，采用S-CO2作为循环工质吸收煤粉燃烧释放的热量，然后推动透平做功发电，是一种新型燃煤发电技术。与水蒸气机组相比，在相同温度压力条件下采用S-CO2布雷顿循环的燃煤发电系统发电效率能够提高约5％。此外，CO2化学性质稳定，可降低工质对发电系统材料的腐蚀，因此可进一步提高工质参数继而提高发电效率。由于发电系统运行在超临界压力下，工质的密度较大，可以使发电系统的设备体积较小。综上所述，S-CO2燃煤发电技术是一种极具应用前景的燃煤发电技术。
燃煤发电过程中会产生较多污染物，如NOx、SOx、和颗粒物，对人类健康和生态环境造成巨大威胁。燃煤发电一方面满足了我国大部分的电力需求，另一方面也使环境污染问题日益严峻。随着环境保护意识的提高，水蒸气机组烟气超低排放系统的研究已经比较成熟。然而，由于S-CO2燃煤发电系统中锅炉工质CO2和传统工质水的物性参数差别较大，导致S-CO2锅炉与传统锅炉结构差异较大，进而影响锅炉尾部烟气的温度、流量和污染物浓度，使得适用于水蒸气机组的超低排放系统不能直接应用于S-CO2燃煤发电机组。S-CO2锅炉尾部烟气与水蒸气锅炉尾部烟气相比最大的不同是温度的差异，S-CO2锅炉尾部烟气温度偏高，使省煤器后的烟气温度不在常用脱硝催化剂的温度窗口内，给S-CO2锅炉污染物脱除系统的布置带来困难。
综上所述，在日益严格的环保要求下，为确保S-CO2燃煤发电新技术的推广应用，需根据S-CO2锅炉尾部烟气的特征，设计适用于S-CO2锅炉的烟气超低排放系统，使排放的烟气中污染物含量达到超低排放标准。
发明内容
本发明的目的在于克服S-CO2燃煤锅炉省煤器后烟气温度高于常用催化剂温度窗口而给烟气超低排放系统布置带来的困难，提供了一种S-CO2燃煤锅炉烟气超低排放系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，该系统包括锅炉、空气预热器模块、选择性催化还原脱硝装置、低低温电除尘器、湿法脱硫塔、湿式电除尘器、水媒式烟气换热器、烟囱和烟气再循环管道。
所述锅炉的尾部烟道出口与空气预热器模块的入口连接，所述的选择性还原脱硝装置通过管道串联在空气预热器模块外部，所述的空气预热器模块出口与水媒式烟气换热器的高温侧换热器入口连接，所述的水媒式烟气换热器的高温侧换热器、低低温电除尘器、湿法脱硫塔、湿式电除尘器、水媒式烟气换热器的低温侧换热器和烟囱的出入口依次连接。
进一步地，锅炉是工质为超临界二氧化碳的π型锅炉。
进一步地，所述的空气预热器模块由高温空气预热器和低温空气预热器串联组成。
进一步地，所述的选择性催化还原脱硝装置可以根据需要选择串联在低温空气预热器之前或高温空气预热器之前。
进一步地，所述的高温空气预热器与低温空气预热器之间的传热负荷分配比例能够满足在设计工况下高温空气预热器和低温空气预热器之间的烟气温度和在低负荷工况下高温空气预热器入口的烟气温度都在选择性催化还原脱硝装置所采用催化剂的温度窗口内。
进一步地，所述的烟气再循环管道一端与低低温电除尘器的出口连接，另一端与锅炉连接，将低低温电除尘器出口的部分烟气喷入锅炉中降低锅炉内的烟气温度。
本发明的有益效果：本发明能够克服S-CO2燃煤锅炉省煤器后烟气温度高于常用催化剂温度窗口而给烟气超低排放系统布置带来的困难，能够确保在设计工况和低负荷运行工况下有效脱除尾部烟气中的污染物NOx，SOx和烟尘，使排放的烟气达到超低排放标准。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
图2为本发明中空气预热器模块与SCR脱硝装置的串联示意图。
图中：1-S-CO2燃煤锅炉，2-空气预热器模块，21-空气预热器模块中的高温空气预热器，22-空气预热器模块中的低温空气预热器，3-SCR脱硝装置，4-MGGH，41-MGGH高温侧换热器，42-MGGH低温侧换热器，5-低低温电除尘器，6-湿法脱硫塔，7-湿式电除尘器，8-烟囱，9-烟气再循环管道。
具体实施方式
为了使本发明的S-CO2燃煤锅炉烟气超低排放系统流程更加清晰，下面结合附图对本发明进行更详细的说明。
本发明提供的S-CO2燃煤锅炉烟气超低排放系统包括S-CO2燃煤锅炉1、空气预热器模块2、选择性催化还原(SCR)脱硝装置3、低低温电除尘器5、湿法脱硫塔6、湿式电除尘器7、水媒式烟气换热器(MGGH)4，烟囱8和烟气再循环管道9。所述的锅炉1尾部烟道出口与空气预热器模块2的入口连接，所述的SCR脱硝装置3通过管道串联在空气预热器模块2外部，所述的空气预热器模块2出口与MGGH高温侧换热器41入口连接，所述的MGGH高温侧换热器41出口与低低温电除尘器5的入口连接，所述的低低温电除尘器5出口与湿法脱硫塔6的入口连接，所述的湿法脱硫塔6出口与湿式电除尘器7入口连接，所述的湿式电除尘器7出口与MGGH低温侧换热器42的入口连接，所述的MGGH低温侧换热器42出口与烟囱8入口连接。
所述的空气预热器模块2由高温空气预热器21和低温空气预热器22串联组成。
所述的SCR脱硝装置3可以根据需要选择串联在低温空气预热器22之前或高温空气预热器21之前。
所述的高温空气预热器21与低温空气预热器22之间的传热负荷分配比例能够满足在设计工况下高温空气预热器21和低温空气预热器22之间的烟气温度和在低负荷工况下高温空气预热器21入口的烟气温度都在SCR脱硝装置3所采用催化剂的温度窗口(300℃～400℃)内。所述低负荷工况是指电厂为了满足电网的调峰需求，没有在额定的功率下运行的情况。
所述的烟气再循环管道9一端与低低温电除尘器5的出口连接，另一端与锅炉1连接，将低低温电除尘器5出口的部分烟气喷入锅炉中降低锅炉内的烟气温度。
采用上述技术方案的S-CO2燃煤锅炉烟气超低排放系统，S-CO2燃煤锅炉1中的烟气通过锅炉1尾部烟道与空气预热器模块2入口连接，空气预热器模块2中含有两个串联的子空气预热器，高温空气预热器21和低温空气预热器22，烟气通过两个空气预热器将部分热量传递给一二次风。SCR脱硝装置3根据烟气温度选择串联在低温空气预热器22之前或高温空气预热器21之前，保证进入脱硝装置的烟气温度在催化剂的温度窗口范围内，烟气中的NOx在SCR脱硝装置3中得到还原。空气预热器模块2的出口与MGGH高温侧换热器41入口连接，烟气通过MGGH高温侧换热器41将部分热量传递给MGGH高温侧换热器41中的水，使烟气温度降低到酸露点以下。MGGH高温侧换热器41的出口与低低温电除尘器5的入口连接，烟气通过低低温电除尘器5将大部分烟尘脱除，并协同脱除凝结在烟尘表面的SO3。低低温电除尘器5的出口与湿法脱硫塔6的入口连接，烟气通过湿法脱硫塔6脱除SO2并在湿法脱硫塔6中除雾。湿法脱硫塔6的出口与湿式电除尘器7的入口连接，烟气通过湿式电除尘器7有效脱除PM2.5、SO3、Hg和有机污染物等。湿式电除尘器7的出口与MGGH低温侧换热器42的入口连接，烟气通过MGGH低温侧换热器42被高温水加热，能够消除烟囱8出口的白烟，降低烟囱8的低温腐蚀。MGGH低温侧换热器42的出口与烟囱8入口连接，烟气通过烟囱8排入大气。
S-CO2燃煤锅炉1中工质CO2性质与水蒸气锅炉中工质水的性质差异很大，使S-CO2燃煤锅炉1的尾部烟气温度较高，省煤器后的烟气温度在400℃以上，SCR脱硝装置3需串联在空气预热器模块2中才能满足常用催化剂的温度窗口要求。空气预热器模块2由串联的高温空气预热器21和低温空气预热器22组成，且高温空气预热器21和低温空气预热器22的传热负荷分配比例满足在设计工况下高温空气预热器21和低温空气预热器22之间的烟气温度和在低负荷工况下高温空气预热器21之前的烟气温度都在SCR脱硝装置3所采用催化剂的温度窗口内。
S-CO2燃煤锅炉1中工质CO2性质与水蒸气锅炉中工质水的性质差异很大，同时也使S-CO2锅炉内换热情况与水蒸气锅炉相比差异较大，需采用烟气再循环降低烟气温度，防止水冷壁温度超过钢材所能承受的最高温度。再循环烟气从低低温电除尘器5出口抽取，抽取后的烟气重新喷入锅炉中。低低温电除尘器5出口的烟气已经过脱硝和除尘，喷入锅炉后能够降低烟气中NOx和烟尘的浓度。
实施例
参考图1，本实施例的S-CO2燃煤锅炉的烟气超低排放系统，包括锅炉1、空气预热器模块2、SCR脱硝装置3、低低温电除尘器5、湿法脱硫塔6、湿式电除尘器7、MGGH4，烟囱8和烟气再循环管道9。锅炉1的尾部烟道出口与空气预热器模块2的入口连接，SCR脱硝装置3串联在空气预热器模块2中，空气预热器模块2的出口与MGGH高温侧换热器41的入口连接，MGGH高温侧换热器41的出口与低低温电除尘器5的入口连接，低低温电除尘器5的出口与湿法脱硫塔6的入口连接，湿法脱硫塔6的出口与湿式电除尘器7的入口连接，湿式电除尘器7的出口与MGGH低温侧换热器42的入口连接，MGGH低温侧换热器42的出口与烟囱8入口连接。
本实施的具体描述如下：锅炉1的烟道出口与空气预热器模块2的入口连接，锅炉1烟道出口的烟气温度为425℃，空气预热器模块2中含有串联的高温空气预热器21和低温空气预热器22，烟气通过高温空气预热器21后温度降为380℃，该温度在SCR脱硝装置3所采用的催化剂温度窗口内，SCR脱硝装置串联在高温空气预热器21和低温空气预热器22之间，如图2左图所示。烟气通过SCR脱硝装置后90％的NOx得到还原，且烟气通过低温空气预热器22后温度降为123℃。空气预热器模块2的出口与MGGH高温侧换热器41的入口连接，烟气经过MGGH高温侧换热器41之后温度减低到90℃。MGGH高温侧换热器41的出口与低低温电除尘器5的入口连接，低低温电除尘器5中烟气的温度低于酸露点，SO3会凝结在烟尘表面被协同脱除，且低低温电除尘器5的除尘效率为99.8％。低低温电除尘器5的出口与湿法脱硫塔6的入口和烟气再循环管道9的一端连接。烟气再循环管道9的另一端与锅炉1连接，将低低温电除尘器5出口27％的烟气重新喷入锅炉1中。低低温电除尘器5出口的烟气已经过脱硝和除尘，喷入锅炉1后能够降低烟气中NOx和烟尘的浓度。湿法脱硫塔6的脱硫效率为98％，烟气在湿法脱硫塔6中脱硫除雾后通过出口与湿式电除尘器7的入口连接。湿式电除尘器7入口烟气的温度为50℃，99.9％的烟尘已被脱除，在湿式电除尘器7中PM2.5、SO3、Hg和有机污染物等被协同脱除。湿式电除尘器7的出口与MGGH低温侧换热器42的入口连接，烟气在MGGH低温侧换热器42中被加热到80℃。MGGH低温侧换热器42的出口与烟囱8的入口连接，烟气通过烟囱8的出口排放到大气中，烟囱8出口处的烟气温度为80℃，99.97％的烟尘被脱除，90％的NOx被脱除，98％的SOx被脱除。
特别地，当锅炉1在低负荷工况下运行时，高温空气预热器21出口的温度低于SCR脱硝装置3中所采用催化剂的温度窗口，此时SCR脱硝装置3将串联在高温空气预热器21的入口前，如图2右图所示，使通过SCR脱硝装置3的烟气温度仍在催化剂的温度窗口内。
综上所述，该系统能够克服S-CO2燃煤锅炉省煤器后烟气温度高于常用催化剂温度窗口而给烟气超低排放系统布置带来的困难，能够确保在设计工况和低负荷运行工况下有效脱除尾部烟气中的污染物NOx，SOx和烟尘，使排放的烟气达到超低排放标准。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：该系统包括锅炉(1)、空气预热器模块(2)、选择性催化还原脱硝装置(3)、低低温电除尘器(5)、湿法脱硫塔(6)、湿式电除尘器(7)、水媒式烟气换热器(4)、烟囱(8)和烟气再循环管道(9)。
所述锅炉(1)的尾部烟道出口与空气预热器模块(2)的入口连接，所述的选择性还原脱硝装置(3)通过管道串联在空气预热器模块(2)外部，所述的空气预热器模块(2)出口与水媒式烟气换热器(4)的高温侧换热器(41)入口连接，所述的水媒式烟气换热器(4)的高温侧换热器(41)、低低温电除尘器(5)、湿法脱硫塔(6)、湿式电除尘器(7)、水媒式烟气换热器(4)的低温侧换热器(42)和烟囱(8)的出入口依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：锅炉(1)是工质为超临界二氧化碳的π型锅炉。
3.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：所述的空气预热器模块(2)由高温空气预热器(21)和低温空气预热器(22)串联组成。
4.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：所述的选择性催化还原脱硝装置(3)可以根据需要选择串联在低温空气预热器(22)之前或高温空气预热器(21)之前。
5.根据权利要求3所述的一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：所述的高温空气预热器(21)与低温空气预热器(22)之间的传热负荷分配比例能够满足在设计工况下高温空气预热器(21)和低温空气预热器(22)之间的烟气温度和在低负荷工况下高温空气预热器(21)入口的烟气温度都在选择性催化还原脱硝装置(3)所采用催化剂的温度窗口内。
6.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳燃煤锅炉烟气超低排放系统，其特征在于：所述的烟气再循环管道(9)一端与低低温电除尘器(5)的出口连接，另一端与锅炉(1)连接，将低低温电除尘器(5)出口的部分烟气喷入锅炉(1)中降低锅炉(1)内的烟气温度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112066403A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 安徽工业大学 | 一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统 |
| CN112944384A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 浙江大学 | 一种超临界二氧化碳锅炉空气预热器模块与脱硝装置耦合系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104100964A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-15 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统及方法 |
| CN106247306A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-21 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种防止管壁超温的超临界二氧化碳锅炉受热面布置方式 |
| CN107191921A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-22 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种富氧燃烧超临界二氧化碳旋风炉 |
| EP3284920A1 (en) * | 2015-04-16 | 2018-02-21 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Hybrid generation system using supercritical carbon dioxide cycle |
| CN110260299A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-20 | 华中科技大学 | 超临界二氧化碳燃煤锅炉及其多级烟气再循环方法 |
| CN210217849U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-03-31 | 西安热工研究院有限公司 | 一种煤基超临界co2布雷顿循环发电系统 |
-
2020
- 2020-05-15 CN CN202010413664.6A patent/CN111550819A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104100964A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-15 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统及方法 |
| EP3284920A1 (en) * | 2015-04-16 | 2018-02-21 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Hybrid generation system using supercritical carbon dioxide cycle |
| CN106247306A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-21 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种防止管壁超温的超临界二氧化碳锅炉受热面布置方式 |
| CN107191921A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-22 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种富氧燃烧超临界二氧化碳旋风炉 |
| CN110260299A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-20 | 华中科技大学 | 超临界二氧化碳燃煤锅炉及其多级烟气再循环方法 |
| CN210217849U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-03-31 | 西安热工研究院有限公司 | 一种煤基超临界co2布雷顿循环发电系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑开云等: ""超临界CO2循环与燃煤锅炉集成技术研究"", 《动力工程学降》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112066403A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 安徽工业大学 | 一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统 |
| CN112944384A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 浙江大学 | 一种超临界二氧化碳锅炉空气预热器模块与脱硝装置耦合系统 |
| CN112944384B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-06-10 | 浙江大学 | 一种超临界二氧化碳锅炉空气预热器模块与脱硝装置耦合系统 |
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