CN114288851A - 一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，过渡烟道经扩口烟道与余热锅炉本体的入口相连通，余热锅炉本体内沿烟气流动方形依次设置有第一层换热器单元、余热锅炉内旁路烟道段、第二层换热器单元以及催化剂层，其中，各余热锅炉内旁路烟道段与扩散段旁路烟道段的出口相连通，扩散段旁路烟道段的入口与扩口烟道相连通，且扩散段旁路烟道段上设置有旁路烟道挡板门，尿素溶液喷枪插入于所述过渡烟道内，余热锅炉内旁路烟道段上均设置有若干出口，该系统能够有效提高燃机低负荷运行时的烟气烟温，减少烟囱冒黄烟现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硝系统，具体涉及一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统。
背景技术
燃气发电具有启停迅速(半小时左右)、排气污染物小等优点。为优化调整能源结构，增加可再生能源发电上网份额，燃机发电对维持电网稳定具有重要意义。随着人们环保意识的增强，氮氧化物的治理变得尤为重要。目前，烟气脱硝技术中，选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺已经被广泛的应用。燃机在启动过程中烟囱“冒黄烟”现象受到关注，研究表明，“冒黄烟”现象在燃机低负荷运行及启动初期存在，一方面是由于燃机在低负荷下，燃烧产生的烟气中NO2浓度偏高导致的，这对催化剂配方提出了更高的要求，另一方面烟气温度也是重要的影响因素，燃机低负荷下烟气温度低于300℃，降低了催化效率，影响系统脱硝效率。在100％负荷下，燃机出口的过渡烟道3中烟温在500℃左右，催化剂前烟气温度在310℃。在30％负荷下，燃机出口的过渡烟道3中烟温在380℃左右，催化剂前烟气温度在260℃。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，该系统能够有效提高燃机低负荷运行时的烟气烟温，减少烟囱冒黄烟现象的发生。
为达到上述目的，本发明所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统包括余热锅炉本体、扩口烟道、过渡烟道、尿素溶液喷枪、第一层换热器单元、第二层换热器单元、扩散段旁路烟道段及若干余热锅炉内旁路烟道段；
过渡烟道经扩口烟道与余热锅炉本体的入口相连通，余热锅炉本体内沿烟气流动方形依次设置有第一层换热器单元、余热锅炉内旁路烟道段、第二层换热器单元以及催化剂层，其中，各余热锅炉内旁路烟道段与扩散段旁路烟道段的出口相连通，扩散段旁路烟道段的入口与扩口烟道相连通，且扩散段旁路烟道段上设置有旁路烟道挡板门，尿素溶液喷枪插入于所述过渡烟道内，余热锅炉内旁路烟道段上均设置有若干出口。
各余热锅炉内旁路烟道段等间距分布。
过渡烟道的横截面为圆形。
还包括控制系统，其中，控制系统的输出端与旁路烟道挡板门的控制端相连接。
在工作时，当燃机负荷高于预设负荷时，则旁路烟道挡板门处于关闭状态。
在工作时，当燃机负荷小于等于预设负荷时，则旁路烟道挡板门处于打开状态。
当燃机负荷小于等于预设负荷时，随着燃机负荷的逐渐降低，旁路烟道挡板门的开度逐渐增大。
当燃机负荷小于等于预设负荷时，则抽取部分扩口烟道内的烟气，并经扩散段旁路烟道段及余热锅炉内旁路烟道段直接送入第一层换热器单元与第二层换热器单元之间。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统在具体操作时，当燃机负荷小于等于预设负荷时，则抽取部分扩口烟道内的烟气，并经扩散段旁路烟道段及余热锅炉内旁路烟道段直接送入第一层换热器单元与第二层换热器单元之间，利用扩口烟道内的高温烟气加热催化剂层前的烟气，提高燃机低负荷运行时的烟气烟温，减少烟囱冒黄烟现象的发生，同时有利于提高系统的脱硝效率，减少尿素耗量，节约成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的截面图。
其中，1为余热锅炉本体、2为扩口烟道、3为过渡烟道、4为尿素溶液喷枪、5为第一层换热器单元、6为余热锅炉内旁路烟道段、7为第二层换热器单元、8为扩散段旁路烟道段、9为旁路烟道挡板门。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1及图2，本发明所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统包括余热锅炉本体1、扩口烟道2、过渡烟道3、尿素溶液喷枪4、第一层换热器单元5、第二层换热器单元7、扩散段旁路烟道段8及若干余热锅炉内旁路烟道段6；
过渡烟道3经扩口烟道2与余热锅炉本体1的入口相连通，余热锅炉本体1内沿烟气流动方形依次设置有第一层换热器单元5、余热锅炉内旁路烟道段6、第二层换热器单元7以及催化剂层，其中，各余热锅炉内旁路烟道段6与扩散段旁路烟道段8的出口相连通，扩散段旁路烟道段8的入口与扩口烟道2相连通，且扩散段旁路烟道段8上设置有旁路烟道挡板门9，尿素溶液喷枪4插入于所述过渡烟道3内。
需要说明的是，各余热锅炉内旁路烟道段6等间距分布，且余热锅炉内旁路烟道段6上均设置有若干出口，过渡烟道3的横截面为圆形。
本发明的具体工作过程为：
当燃机负荷高于75％负荷时，此时催化剂层入口的截面温度高于300℃，烟气温度能够满足催化剂高效脱硝要求，旁路烟道挡板门9处于关闭状态；
当燃机负荷低于75％负荷时，此时催化剂层入口的截面温度低于300℃，则打开旁路烟道挡板门9，抽取部分扩口烟道2内的烟气，并经扩散段旁路烟道段8及余热锅炉内旁路烟道段6直接送入第一层换热器单元5与第二层换热器单元7之间，避免经过第一层换热器单元5，以提高催化剂层入口的截面温度，使得催化剂层入口的截面温度高于300℃，同时随着燃机负荷的降低，逐渐增大旁路烟道挡板门9的开度。
Claims (8)
1.一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，包括余热锅炉本体(1)、扩口烟道(2)、过渡烟道(3)、尿素溶液喷枪(4)、第一层换热器单元(5)、第二层换热器单元(7)、扩散段旁路烟道段(8)及若干余热锅炉内旁路烟道段(6)；
过渡烟道(3)经扩口烟道(2)与余热锅炉本体(1)的入口相连通，余热锅炉本体(1)内沿烟气流动方形依次设置有第一层换热器单元(5)、余热锅炉内旁路烟道段(6)、第二层换热器单元(7)以及催化剂层，其中，各余热锅炉内旁路烟道段(6)与扩散段旁路烟道段(8)的出口相连通，扩散段旁路烟道段(8)的入口与扩口烟道(2)相连通，且扩散段旁路烟道段(8)上设置有旁路烟道挡板门(9)，尿素溶液喷枪(4)插入于所述过渡烟道(3)内，余热锅炉内旁路烟道段(6)上均设置有若干出口。
2.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，各余热锅炉内旁路烟道段(6)等间距分布。
3.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，过渡烟道(3)的横截面为圆形。
4.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，还包括控制系统，其中，控制系统的输出端与旁路烟道挡板门(9)的控制端相连接。
5.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，在工作时，当燃机负荷高于预设负荷时，则旁路烟道挡板门(9)处于关闭状态。
6.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，在工作时，当燃机负荷小于等于预设负荷时，则旁路烟道挡板门(9)处于打开状态。
7.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，当燃机负荷小于等于预设负荷时，随着燃机负荷的逐渐降低，旁路烟道挡板门(9)的开度逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统，其特征在于，当燃机负荷小于等于预设负荷时，则抽取部分扩口烟道(2)内的烟气，并经扩散段旁路烟道段(8)及余热锅炉内旁路烟道段(6)直接送入第一层换热器单元(5)与第二层换热器单元(7)之间。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115715928A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-28 | 江苏华南新能源科技有限公司 | 燃机余热锅炉脱硝设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110822461A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-21 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种旁路分级省煤器实现宽负荷脱硝的方法 |
| CN111229039A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-05 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种布置在燃机出口烟道内部的尿素直喷热解脱硝装置 |
| CN216778481U (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-21 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种宽负荷燃机余热锅炉脱硝系统 |
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