CN114984752A - 一种全负荷脱硝系统及其工作方法 - Google Patents

一种全负荷脱硝系统及其工作方法 Download PDF

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马语谦
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Abstract

本发明公开了一种全负荷脱硝系统及其工作方法，所述第一竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有低温过热器及省煤器，第二竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有静态混合器及喷氨格栅，所述脱硝装置的入口处设置有整流格栅，脱硝装置内设置有催化剂层，旁路烟道的一端与转向室相连通，旁路烟道的另一端与省煤器出口水平管道相连通，且旁路烟道上设置有关断门及调节门，省煤器进水管道与省煤器的进水口相连通，省煤器的出水口与省煤器出水管道相连通，省煤器给水旁路的一端与省煤器进水管道相连通，省煤器给水旁路的另一端与省煤器出水管道相连通，所述省煤器给水旁路上设置有流量调节阀，该系统及其工作方法具有灵活性高及调节范围广的特点。

Description

一种全负荷脱硝系统及其工作方法
技术领域
本发明属于脱硝技术领域，涉及一种全负荷脱硝系统及其工作方法。
背景技术
随着国家对烟气防治政策的日益严格，在烟气脱硝领域中，选择性催化还原SCR技术得到最广泛的应用，该技术脱硝效率高，但催化剂必须在合适的烟温范围内(300-420℃)才能正常工作。近几年新能源发电发展迅猛，为了配合电网调峰，火电厂充当起“电力安全的压舱石”。一方面，当新能源发电处在高峰期，此时火电厂须在超低负荷下运行，导致烟气温度降低，催化剂入口处烟温也低于380℃，影响催化剂正常工作。另一方面，环保部门加强了火电厂启机过程的考核，电厂启机过程中氮氧化物的排放严格控制在限值内也至关重要。
之前的宽负荷脱硝技术中，一种是烟气旁路烟道从低温过热器入口抽取烟气，将省煤器短路，将抽取的高温烟气与主路的低温烟气混合，提升催化剂入口处的烟气温度；另一种省煤器给水旁路，通过控制给水进入省煤器的流量，控制省煤器和烟气的换热量，进而减少烟气的温降，保证催化剂入口处的烟温在合理的范围内。这两种技术各有不足，旁路烟道受限于实际空间要求，省煤器给水旁路温度提升幅度受限。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种全负荷脱硝系统及其工作方法，该系统及其工作方法具有灵活性高及调节范围广的特点。
为达到上述目的，本发明所述的全负荷脱硝系统包括第一竖向烟道、第二竖向烟道、水平烟道、脱硝装置、转向室、省煤器出口水平烟道及旁路烟道；
炉膛的出口经转向室、第一竖向烟道、省煤器出口水平烟道、第二竖向烟道、水平烟道及脱硝装置相连通，其中，所述第一竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有低温过热器及省煤器，第二竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有静态混合器及喷氨格栅，所述脱硝装置的入口处设置有整流格栅，脱硝装置内设置有催化剂层，旁路烟道的一端与转向室相连通，旁路烟道的另一端与省煤器出口水平管道相连通，且旁路烟道上设置有关断门及调节门，省煤器进水管道与省煤器的进水口相连通，省煤器的出水口与省煤器出水管道相连通，省煤器给水旁路的一端与省煤器进水管道相连通，省煤器给水旁路的另一端与省煤器出水管道相连通，所述省煤器给水旁路上设置有流量调节阀。
省煤器出口水平管道与第一竖向烟道的连通位置处设置有第一组导流板。
第一竖向烟道与水平烟道的连通位置处设置有第二组导流板。
水平烟道与脱硝装置入口的连通位置处设置有第三组导流板。
本发明所述全负荷脱硝系统的工作方法包括以下步骤：
通过调节流量调节阀、关断门及调节门，以满足电厂启机、电厂高负荷运行、电厂低负荷运行及电厂停机的要求。
电厂启机过程中，调节流量调节阀的开度至100％，调节关断门的开度至100％，调节调节门的开度至100％，此时低温过热器入口处的烟温在300-400℃之间，随着电厂启机并网过程的进行，烟温继续升高，为保证催化剂层入口处的烟温满足要求，先逐渐关闭流量调节阀，再逐渐关闭调节门，最后再逐渐关闭关断门。
电厂高负荷运行过程中，完全关闭调节门，完全关闭关断门，完全关闭流量调节阀。
在电厂低负荷运行过程中，电厂参与调峰时，负荷逐渐降低，当负荷降低到催化剂层入口处的烟气温度小于300℃时，则打开关断门，打开调节门，保证催化剂层入口处的烟气温度满足要求，当调节门完全打开后，仍不能保证催化剂入口烟温时，则打开流量调节阀，调节流量调节阀的开度，其中，当锅炉的负荷稳定在25％负荷时，流量调节阀不再调节。
在电厂停机过程中，调节流量调节阀的开度至100％，调节关断门的开度至100％，调节流量调节阀的开度至100％。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的全负荷脱硝系统及其工作方法在具体操作时，采用旁路烟气以及旁路省煤器给水的方式，通过调节流量调节阀、关断门及调节门，以满足电厂启机、电厂高负荷运行、电厂低负荷运行及电厂停机的要求，省煤器给水旁路温度提升幅度较大，具有灵活性高及调节范围广的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为省煤器的连接图。
其中，1为转向室、2为低温过热器、3为省煤器、4为省煤器出口水平烟道、5为旁路烟道、6为关断门、7为调节门、8为第一组导流板、9为静态混合器、10为喷氨格栅、11为第二组导流板、12为第三组导流板、13为整流格栅、14为催化剂层、15为流量调节阀。
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，本发明所述的全负荷脱硝系统包括第一竖向烟道、第二竖向烟道、水平烟道、脱硝装置、转向室1、低温过热器2、省煤器3、省煤器出口水平烟道4、旁路烟道5、关断门6、调节门7、第一组导流板8、静态混合器9、喷氨格栅10、第二组导流板11、第三组导流板12、整流格栅13及流量调节阀15；
炉膛的出口经转向室1、第一竖向烟道、省煤器出口水平烟道4、第二竖向烟道、水平烟道及脱硝装置相连通，其中，所述第一竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有低温过热器2及省煤器3，第二竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有静态混合器9及喷氨格栅10，省煤器出口水平管道与第一竖向烟道的连通位置处设置有第一组导流板8，第一竖向烟道与水平烟道的连通位置处设置有第二组导流板11，水平烟道与脱硝装置入口的连通位置处设置有第三组导流板12，所述脱硝装置的入口处设置有整流格栅13，脱硝装置内设置有催化剂层14。旁路烟道5的一端与转向室1相连通，旁路烟道5的另一端与省煤器出口水平管道相连通，且旁路烟道5上设置有关断门6及调节门7，省煤器进水管道与省煤器3的进水口相连通，省煤器3的出水口与省煤器出水管道相连通，省煤器给水旁路的一端与省煤器进水管道相连通，省煤器给水旁路的另一端与省煤器出水管道相连通，所述省煤器给水旁路上设置有流量调节阀15。
本发明的具体工作过程为：
电厂启机过程中：调节流量调节阀15的开度至100％，尽可能地减少与烟气的换热，保证省煤器3出口处的烟温。调节关断门6的开度至100％，调节调节门7的开度至100％，此时低温过热器2入口处的烟温在300-400℃之间，省煤器给水旁路能够提升烟温15℃左右，旁路烟道5能够提升烟温40-60℃，保证电厂启机过程中烟温始终可以满足催化剂要求，满足氮氧化物排放要求。随着电厂启机并网过程的进行，烟温继续升高，保证催化剂层14入口处的烟温在300℃左右，首先，逐渐关闭流量调节阀15，再逐渐关闭调节门7，最后再将关断门6关闭。
电厂高负荷运行过程：完全关闭调节门7，完全关闭关断门6，完全关闭流量调节阀15；
电厂低负荷运行过程(最低到25％负荷)：电厂参与调峰时，负荷逐渐降低，当负荷降低到催化剂层14入口处的烟气温度小于300℃时，此时负荷大约为30％左右，打开关断门6，打开调节门7，保证催化剂层14入口处的烟气温度在300℃，当调节门7完全打开后，仍不能保证催化剂入口烟温时，则打开流量调节阀15，调节流量调节阀15的开度，其中，当锅炉的负荷稳定在25％负荷时，流量调节阀15不再调节。
电厂停机过程中：调节流量调节阀15的开度至100％，调节关断门6的开度至100％，调节流量调节阀15的开度至100％。

Claims (9)

1.一种全负荷脱硝系统，其特征在于，包括炉膛、第一竖向烟道、第二竖向烟道、水平烟道、脱硝装置、转向室(1)、省煤器出口水平烟道(4)及旁路烟道(5)；
炉膛的出口经转向室(1)、第一竖向烟道、省煤器出口水平烟道(4)、第二竖向烟道、水平烟道及脱硝装置相连通，其中，所述第一竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有低温过热器(2)及省煤器(3)，第二竖向烟道内沿烟气流通方向依次设置有静态混合器(9)及喷氨格栅(10)，所述脱硝装置的入口处设置有整流格栅(13)，脱硝装置内设置有催化剂层(14)，旁路烟道(5)的一端与转向室(1)相连通，旁路烟道(5)的另一端与省煤器出口水平管道相连通，且旁路烟道(5)上设置有关断门(6)及调节门(7)，省煤器进水管道与省煤器(3)的进水口相连通，省煤器(3)的出水口与省煤器出水管道相连通，省煤器给水旁路的一端与省煤器进水管道相连通，省煤器给水旁路的另一端与省煤器出水管道相连通，所述省煤器给水旁路上设置有流量调节阀(15)。
2.根据权利要求1所述的全负荷脱硝系统，其特征在于，省煤器出口水平管道与第一竖向烟道的连通位置处设置有第一组导流板(8)。
3.根据权利要求1所述的全负荷脱硝系统，其特征在于，第一竖向烟道与水平烟道的连通位置处设置有第二组导流板(11)。
4.根据权利要求1所述的全负荷脱硝系统，其特征在于，水平烟道与脱硝装置入口的连通位置处设置有第三组导流板(12)。
5.一种权利要求1所述全负荷脱硝系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过调节流量调节阀(15)、关断门(6)及调节门(7)，以满足电厂启机、电厂高负荷运行、电厂低负荷运行及电厂停机的要求。
6.根据权利要求5所述的全负荷脱硝系统的工作方法，其特征在于，电厂启机过程中，调节流量调节阀(15)的开度至100％，调节关断门(6)的开度至100％，调节调节门(7)的开度至100％，此时低温过热器(2)入口处的烟温在300-400℃之间，随着电厂启机并网过程的进行，烟温继续升高，为保证催化剂层(14)入口处的烟温满足要求，先逐渐关闭流量调节阀(15)，再逐渐关闭调节门(7)，最后再逐渐关闭关断门(6)。
7.根据权利要求5所述的全负荷脱硝系统的工作方法，其特征在于，电厂高负荷运行过程中，完全关闭调节门(7)，完全关闭关断门(6)，完全关闭流量调节阀(15)。
8.根据权利要求5所述的全负荷脱硝系统的工作方法，其特征在于，在电厂低负荷运行过程中，电厂参与调峰时，负荷逐渐降低，当负荷降低到催化剂层(14)入口处的烟气温度小于300℃时，则打开关断门(6)，打开调节门(7)，保证催化剂层(14)入口处的烟气温度满足要求，当调节门(7)完全打开后，仍不能保证催化剂入口烟温时，则打开流量调节阀(15)，调节流量调节阀(15)的开度，其中，当锅炉的负荷稳定在25％负荷时，流量调节阀(15)不再调节。
9.根据权利要求5所述的全负荷脱硝系统的工作方法，其特征在于，在电厂停机过程中，调节流量调节阀(15)的开度至100％，调节关断门(6)的开度至100％，调节流量调节阀(15)的开度至100％。
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