CN113864759A - 一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法，包括：锅炉尾部垂直烟道、脱硝入口烟道以及连接于两者之间的尾部水平烟道，尾部水平烟道上设置有第一调节挡板；锅炉尾部垂直烟道和脱硝入口烟道之间额外的连接有旁路烟道；旁路烟道的横截面覆盖设置有蒸汽加热器和第二调节挡板，第二调节挡板位于蒸汽加热器的上游。能够灵活调节脱硝系统入口的烟气温度，有效解决由于入口烟气温度低而使脱硝系统不能投入的问题，使锅炉在极低负荷或者点火期间时也能正常投用脱硝系统，不影响水、汽受热面的吸热比例，实现机组的全工况脱硝系统投入，具有较高的社会效益和经济效益。

Description

一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法
技术领域
本发明属于烟气处理技术领域，具体涉及一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
由于电网调控和吸纳新能源发电的需要，现有火力发电机组经常需要深度调峰做长时间低负荷运行，这时脱硝系统入口烟气温度会变得较低，不能达到脱硝系统投入的最低允许温度条件，如果不及时进行烟气温度的调节，会造成脱硝系统退出、排放的氮氧化物NOX超标从而触发环保限值，导致罚款或者停机，极大限制了机组使用效率和经济性。现有的脱硝系统入口烟气温度调节方法较为单一，主要是烟气旁路输入的方法，这种方法从较高温度的区域抽吸烟气通过额外的旁路通到脱硝入口从而调节脱硝入口温度，但这方法影响了其它受热面如低温再热器、低温过热器、省煤器等的吸热，造成热量分配的变化，从而影响到机组的经济性(过热汽、再热器吸热减少会引起汽温下降，省煤器吸热减少会引起给水温度降低，都会降低机组的经济性)。另外，提高脱硝入口烟气温度的方法还有省煤器分级、烟道分隔等，都要对受热面或者锅炉结构作较大的改变，投入高、调节不灵活、效果差，而且机组负荷低到一定程度后这些方法也无能为力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法，能够灵活调节脱硝系统入口的烟气温度，有效解决由于入口烟气温度低而使脱硝系统不能投入的问题，使锅炉在极低负荷或者点火期间时也能正常投用脱硝系统，不影响水、汽受热面的吸热比例，实现机组的全工况脱硝系统投入，具有较高的社会效益和经济效益。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供了一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，包括：锅炉尾部垂直烟道、脱硝入口烟道以及连接于两者之间的尾部水平烟道，尾部水平烟道上设置有第一调节挡板；
锅炉尾部垂直烟道和脱硝入口烟道之间额外的连接有旁路烟道；
旁路烟道的横截面覆盖设置有蒸汽加热器和第二调节挡板，第二调节挡板位于蒸汽加热器的上游。
在一些实施例中，旁路烟道位于尾部水平烟道的上方。
进一步的，旁路烟道位于尾部烟道受热组件的下方。尾部烟道受热组件包括低温过热器、低温再热器和省煤器等。
在一些实施例中，所述蒸汽加热器外接蒸汽源。
在一些实施例中，所述第一调节挡板和第二调节挡板的动力源为电机。
在一些实施例中，空气预热器设置于脱硝系统的下游。
在一些实施例中，还包括测温元件，测温元件设置于脱硝入口烟道上。
进一步的，还包括控制系统，控制系统分别与电机和测温元件连接，电机通过驱动机构与第一调节挡板和第二调节挡板连接。
测温元件测量脱硝入口烟道中的烟气温度，并将温度传递给控制系统，控制系统根据温度信号调节电机的启停，进而分别控制第一调节挡板和第二调节挡板的动作。
第二方面，本发明提供了一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节方法，包括如下步骤：
当烟气脱硝入口的烟气温度过低时，调小第一调节挡板的开度，调大第二调节挡板的开度，使锅炉烟气流经尾部各受热面后，部分或全部流经旁路烟道内的蒸汽加热器进行加热，加热后的烟气进入脱硝入口烟道。
在一些实施例中，被加热后的烟气在脱硝后再流经空气预热器和低温省煤器。
本发明的以上一个或多个实施例取得的有益效果如下：
通过在锅炉尾部烟道额外加设旁路烟道、旁路蒸汽加热器和调节挡板，由机组DCS自动(或运行人员手动)判断系统是否投入并控制驱动机构以调节烟气挡板的开度，调整进入旁路烟道进行加热的烟气量，达到调节脱硝入口烟气温度的目的。系统能够灵活调节脱硝系统入口烟气温度，有效解决由于入口烟气温度低而使脱硝系统不能投入的问题，使锅炉在极低负荷或者点火期间时也能正常投用脱硝系统，原有系统改动很小，投入成本低，不影响水、汽受热面的吸热比例，实现机组的全工况脱硝系统投入，具有高的社会效益和经济效益。
由于提高了烟气温度，空预器和低温省煤器的低温腐蚀问题也能得到有效解决，此外还能提高空预器出口的热风温度，有助于负荷低时稳定锅炉燃烧，增加运行安全性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的系统的结构示意图。
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
其中，1-尾部烟道受热面(低温过热器、低温再热器、省煤器等)；2-尾部垂直烟道；3-第一调节挡板；4-蒸汽加热器；5-尾部水平烟道；6-脱硝系统反应区；7-脱硝入口烟道；8-旁路蒸汽加热器蒸汽管道；9-旁路蒸汽加热器疏水管道；10-第二调节挡板；11-旁路烟道。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统及方法，包括：在锅炉尾部垂直烟道2和脱硝入口烟道7之间额外加设旁路烟道11，旁路烟道11与尾部水平烟道5基本平行，旁路烟道11入口与尾部垂直烟道2相连，旁路烟道11出口与脱硝入口烟道7相连，尾部垂直烟道2、尾部水平烟道5和脱硝入口烟道7皆为锅炉原有通道。在旁路烟道11中设置旁路蒸汽加热器4，在尾部水平烟道5和旁路烟道11入口处分别增设第一调节挡板3和第二调节挡板10。
蒸汽加热器4、第一调节挡板3和第二调节挡板10通过驱动机构与机组DCS(分散控制系统)系统连接，DCS中增加逻辑控制模块，用于将当前脱硝入口烟气温度与预先设置的脱硝入口烟气温度限值做比较，若前者大于后者，则蒸汽加热系统不投入，第二调节挡板10关闭、第一调节挡板3全开；若前者小于等于后者，则自动投入蒸汽加热系统，相应调节开大第二调节挡板10的开度并关小第一调节挡板3的开度，增大旁路烟道11内的烟气流量并由旁路蒸汽加热器4进行加热，直至当前脱硝入口烟气温度大于预设温度限值，以保障脱硝系统不退出。
经过脱硝系统反应区6脱硝后的烟气再流经空气预热器和低温省煤器。
所述旁路烟道11与尾部水平烟道5基本平行，但对这两部分烟道之间的夹角无特别要求，即使不平行也不影响调节效果。
所述烟气挡板通过驱动机构来实现其开度的调节，驱动机构可采用驱动电机或是其它现有的驱动方式来实现。
蒸汽加热器4的蒸汽来源众多，可以是辅汽联箱来汽、本机或邻机抽汽、本炉或者邻炉再热器或过热器的抽汽。只要是温度合适的热源都可以用来加热烟气。
用于测量脱硝入口烟气温度的热电偶或者温度传感器为锅炉现有设施，本领域技术人员可根据实际情况来具体选择型号。热电偶或者温度传感器用于实时监测入口烟气温度并传送至DCS，由DCS来控制驱动机构来调节烟气挡板的开度，达到调节进入脱硝装置的烟气温度的目的。
预设的脱硝入口烟气温度限值与脱硝系统的具体性能参数有关，不同的脱硝系统其投入的温度限值是不同的，比如预设的脱硝入口烟气温度具体限值可以设定为脱硝系统投入的最低温度限值加5-10℃。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：包括：锅炉尾部垂直烟道、脱硝入口烟道以及连接于两者之间的尾部水平烟道，尾部水平烟道上设置有第一调节挡板；
锅炉尾部垂直烟道和脱硝入口烟道之间额外的连接有旁路烟道；
旁路烟道的横截面覆盖设置有蒸汽加热器和第二调节挡板，第二调节挡板位于蒸汽加热器的上游。
2.根据权利要求1所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：旁路烟道位于尾部水平烟道的上方。
3.根据权利要求2所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：旁路烟道位于尾部烟道受热组件的下方。
4.根据权利要求1所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：所述蒸汽加热器外接蒸汽源。
5.根据权利要求1所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：所述第一调节挡板和第二调节挡板的动力源为电机。
6.根据权利要求1所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：空气预热器设置于脱硝系统的下游。
7.根据权利要求1所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：还包括测温元件，测温元件设置于脱硝入口烟道上。
8.根据权利要求7所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节系统，其特征在于：还包括控制系统，控制系统分别与电机和测温元件连接，电机通过驱动机构与第一调节挡板和第二调节挡板连接。
9.一种锅炉脱硝系统入口烟气温度调节方法，其特征在于：包括如下步骤：
当烟气脱硝入口的烟气温度过低时，调小第一调节挡板的开度，调大第二调节挡板的开度，使锅炉烟气流经尾部各受热面后，部分或全部流经旁路烟道内的蒸汽加热器进行加热，加热后的烟气进入脱硝入口烟道。
10.根据权利要求9所述的锅炉脱硝系统入口烟气温度调节方法，其特征在于：被加热后的烟气在脱硝后再流经空气预热器和低温省煤器。
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