CN205014397U - 一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，该系统包括结构相同的N台机组，N≥2，每一台机组均包括自锅炉向烟囱方向设置且通过烟道依次相串联的省煤器、脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、引风机、脱硫装置和湿式电除尘器，该系统还增设有一条连通烟道，连通烟道与省煤器与脱硝装置之间的烟道或者脱硝装置与空气预热器之间的烟道或者空气预热器与静电除尘器之间的烟道或者静电除尘器与引风机之间的烟道或者引风机与脱硫装置之间的烟道或者脱硫装置与湿式电除尘器之间的烟道相连通，用于连通N台机组之间的烟道，实现N台机组的烟气互通，达到能够对机组后续环节环保减排设施经济运行的目的。

Description

一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统

技术领域

本实用新型涉及电站锅炉污染物排放治理设施节能优化运行领域的设备，具体是指一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统。

背景技术

近年来，国家对火电厂污染物排放标准不断收紧，《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)从2014年7月1日开始全面执行，重点地区燃煤电厂氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放限值分别降低至100mg/Nm³、50mg/Nm³、20mg/Nm³；2014年《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》发布，该文件进一步要求燃煤电厂氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放限值参照燃气轮机排放标准(简称“超洁净排放”标准)执行，分别为50mg/Nm³、35mg/Nm³、10mg/Nm³(部分地区烟尘排放限值为5mg/Nm³)，此外，2015年1月1日开始，被称为史上最严的新《环保法》也开始实施，排污单位的生存压力空前巨大。

因此，所有电厂不断增加环保投资，进行环保减排设施的增设或改造，而相比以往减排设施的数量和减排能力，其新增和改造部分有增无减。事实上，很多电厂目前已经完成此项环保减排设施改造工程，标志着环保排放迈向新台阶的同时，减排改造也将告一段落，但大量减排设施运行的背后却是电厂能耗的大幅增加。

另一方面，随着大量发电设备的建设投产，以及经济发展的放缓，用电供过于求的市场矛盾不断展现，很多电厂出现了发电利用小时数远低于设计值情况，平均负荷低于60％BMCR的时间占总机组的运行时间甚至达到一半以上，巨额投资新增或改造后的环保减排设施不仅使电厂能耗随之增大，而且在机组长期低负荷运行下也不能充分发挥其应有的污染物减排能力，造成资源浪费。

目前，为达到“超洁净排放”标准，电厂普遍采用的环保减排设施包括：静电除尘器(或袋式除尘器等)、脱硝装置(选择性催化还原法为主)、脱硫装置(湿法脱硫为主)、湿式电除尘器等，部分电厂还设置有烟气换热器(GGH)。

现有多机组系统的结构如图1所示，该系统包括结构相同且并排设置的2台机组，每一台机组均包括自锅炉1向烟囱13方向设置且通过烟道依次相串联的省煤器2、脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6、脱硫装置8和湿式电除尘器9，自锅炉1向烟囱13方向设置也即沿烟气流动方向依次设置，其中，省煤器2最靠近锅炉1，省煤器2与锅炉1的烟道相连接，湿式电除尘器9最靠近烟囱13，湿式电除尘器9与烟囱13相连接，常规每一台机组中的脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6均为两套，两套脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6呈并联状并排设置，每一套中的脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6相串联，两件脱硝装置3均与省煤器2相连通，两件引风机6均与脱硫装置8相连通。

该机组还具有烟气换热器7，烟气换热器7具有烟气换热器降温段71和烟气换热器升温段72，烟气换热器降温段71位于引风机6与脱硫装置8之间的烟道上，烟气换热器升温段72位于湿式电除尘器9与烟囱13之间的烟道上。

引风机6出口烟气先进入烟气换热器降温段71，再进入脱硫装置8和湿式电除尘器9，然后进入烟气换热器升温段72，最后进入烟囱13。

当机组低负荷运行时，电厂能够采取的环保设施节能运行模式仅为减少脱硫系统浆液循环泵投运台数，其他环保设施以及脱硫系统的辅助设备无法减少投运，而且其投运模式与负荷变化也关联性很小，每台机组烟气也仍然依次通过各减排设施，同时，考虑到机组和脱硫系统的安全运行要求，以及环保排放要求，在任何负荷下每台脱硫系统均需至少投运两台浆液循环泵，因此，在机组低负荷运行时，相比高负荷运行下，仅脱硫系统电耗小幅减少，其他系统电耗基本不变，最终使整个环保减排设施所占厂用电率大幅增加，从减排能力上看，对于远没有达到设计运行参数下的这些减排装置，其实际运行能力也是极大浪费，变相增加了电厂能耗。

另外，在电厂装机容量及设备数量设计方面，为提高辅助设备利用率(主要为共用系统)，所有电厂装机台数基本都为两台以上，并呈对称分布方式布置，各环保设施设计性能参数相比实际运行状态也有足够余量，能够满足110％以上实际运行烟气量的处理能力，故在满足单套烟气处理设施处理能力范围内的情况下，如能有效利用低负荷下环保减排设施减排能力的剩余裕量，则既能提高环保减排设施的实际利用效率，又能实现环保减排设施的节能优化运行，经估算单个改造项目(每两台机组)年节约用电可达百万元以上。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，该系统能够有效降低电厂在低负荷下的环保减排设施运行经济性，提高电厂环保减排设施的实际利用效率。

本实用新型的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，该系统包括结构相同或不同但能够实现环保减排设施间烟道相同连通的N台机组，N≥2，每一台机组均包括自锅炉向烟囱方向设置且通过烟道依次相串联的省煤器、脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、引风机、脱硫装置和湿式电除尘器，其中，省煤器与锅炉的烟道相连接，湿式电除尘器与烟囱相连接，每一台机组中的脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、引风机均为两套，两套脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、引风机呈并联状并排设置，每一套中的脱硝装置、空气预热器、静电除尘器、引风机相串联，两件脱硝装置均与省煤器相连通，两件引风机均与脱硫装置相连通，其特征在于：所述系统还增设有一条连通烟道，所述的连通烟道与省煤器与脱硝装置之间的烟道或者脱硝装置与空气预热器之间的烟道或者空气预热器与静电除尘器之间的烟道或者静电除尘器与引风机之间的烟道或者引风机与脱硫装置之间的烟道或者脱硫装置与湿式电除尘器之间的烟道相连通，用于连通N台机组之间的烟道，实现N台机组的烟气互通；当所述的连通烟道与N台机组的管路相连通的连通点位于省煤器与脱硝装置之间的烟道或者脱硝装置与空气预热器之间的烟道或者空气预热器与静电除尘器之间的烟道或者静电除尘器与引风机之间的烟道时，所形成的连通点为N个，每一台机组中包含连通点的管路上均设置有一扇挡板门，由此形成N扇挡板门，所述连通烟道在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门；当所述的连通烟道与N台机组的管路相连通的连通点位于引风机与脱硫装置之间的烟道或者脱硫装置与湿式电除尘器之间的烟道时，所形成的连通点为N个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门，由此形成N扇挡板门，所述连通烟道在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门；通过对系统中各挡板门的控制，实现不同锅炉之间的烟气互通与分离，达到能够对机组后续环节环保减排设施经济运行的目的，从而提高电厂环保减排设施运行的经济性。

本实用新型中，优选机组为2组或3组，即所述N优选2或3。

本实用新型中，所述挡板门和连通挡板门均为能够控制烟气流通的电动调节门或者气动调节门。

本实用新型可以作如下改进：每一台机组还增设有烟气换热器，烟气换热器具有烟气换热器降温段和烟气换热器升温段，所述烟气换热器降温段位于引风机与脱硫装置之间的烟道上，烟气换热器升温段位于湿式电除尘器与烟囱之间的烟道上。引风机出口烟气先进入烟气换热器降温段，再进入脱硫装置和湿式电除尘器，然后进入烟气换热器升温段，最后进入烟囱。

本实用新型中，对于设置烟气换热器的机组系统，所述的连通烟道可设置于引风机与烟气换热器之间的烟道上；对于没有设置烟气换热器的机组系统，所述的连通烟道可设置于引风机与脱硫装置之间的烟道上。

本实用新型中，所述的连通烟道用于连通两台机组引风机后的烟气，能够实现任一台机组引风机后的环保减排设施完全停运或完全处理两台机组合并后的烟气。

本实用新型的所述的连通烟道还可用于连通三台及以上数量机组间的烟道，实现不同机组间的烟气部分或全部互通，达到能够停运某台及多台机组连通烟道连接点的后续设备的目的。

与现有技术相比，本实用新型在至少两台机组间的烟道上增设一条连通烟道及相应的挡板门，通过对各挡板门的合理调节，使其能够根据各机组运行负荷及运行烟气量的实际情况灵活调整，实现对两台机组间烟气的合并(互通)与分离控制，最终满足能够停运某台机组连通烟道后在运行设备的要求，并且在机组低负荷运行，或满足两台机组烟气合并后仍能仅使用一台机组的环保减排设施运行条件下，可以降低电厂厂用电率(能耗)，同时也利于充分发挥在投运环保减排设施的减排能力。

此外，从安全运行方面看，当某台机组连通烟道后的环保减排设施故障不能正常运行或需要进行某项重要维修等情况时，本实用新型方法也能够实现此环保减排设施隔离停运，避免在目前严格的环保政策下，出现超标排放受处罚或被迫整台机组停运的问题。对于“两炉一塔”向“一炉一塔”改造后的机组系统，以及环保设施集中布置的机组系统和新建机组系统，则只需按照本实用新型方法进行相应的结构设计。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是现有技术中多机组系统的整体结构布置示意图；

图2是本实用新型多机组系统实施例一的整体结构布置示意图；

图3是本实用新型多机组系统实施例二的整体结构布置示意图；

图4是本实用新型多机组系统实施例三的整体结构布置示意图；

图5是本实用新型多机组系统实施例四的整体结构布置示意图；

图6是本实用新型多机组系统实施例五的整体结构布置示意图；

图7是本实用新型多机组系统实施例六的整体结构布置示意图；

图8是本实用新型多机组系统实施例七的整体结构布置示意图；

图9是本实用新型多机组系统实施例八的整体结构布置示意图。

附图标记说明

1、锅炉；2、省煤器；3、脱硝装置；4、空气预热器；5、静电除尘器；

6、引风机；7、烟气换热器；71、烟气换热器降温段；

72、烟气换热器升温段；8、脱硫装置；9、湿式电除尘器；

10、挡板门；11、连通烟道；12、连通挡板门；13、烟囱

具体实施方式

实施例一

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例一如图2所示，该系统包括结构相同且并排设置的2台机组，2台机组分别与锅炉1相连接，每一台机组均包括自锅炉1向烟囱13方向设置且通过烟道依次相串联的省煤器2、脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6、脱硫装置8和湿式电除尘器9，自锅炉1向烟囱13方向设置也即沿烟气流动方向依次设置，其中，省煤器2最靠近锅炉1，省煤器2与锅炉1的烟道相连接，湿式电除尘器9最靠近烟囱13，湿式电除尘器9与烟囱13相连接，每一台机组中的脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6均为两套，两套脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6呈并联状并排设置，每一套中的脱硝装置3、空气预热器4、静电除尘器5、引风机6相串联，两套脱硝装置3均与省煤器2相连通，两件引风机6均与脱硫装置8相连通。

该系统还设置有一条连通烟道11，连通烟道11分别与引风机6与脱硫装置8之间的烟道相连通，用于连通2台机组之间的烟道，实现2台机组的烟气互通；连通烟道11与机组烟道连通所形成的连通点为2个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成2扇挡板门10，并且挡板门10的设置位于连通烟道11与机组烟道连通所形成的连通点与脱硫装置8之间，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12，挡板门10和连通挡板门12均为能够控制烟气流通的电动调节门，也可以选用气动调节门。

通过对系统中各挡板门的控制，实现不同机组之间的烟气互通与分离，达到能够对锅炉后续环节环保减排设施经济运行的目的，从而提高电厂环保减排设施运行的经济性。同时该系统还可以达到实现一台机组烟气部分或全部并入另一台机组烟道内的目的。

每一台机组还增设有烟气换热器7，烟气换热器7具有烟气换热器降温段71和烟气换热器升温段72，烟气换热器降温段71位于引风机6与脱硫装置8之间的烟道上，并且位于挡板门10与脱硫装置8之间，烟气换热器升温段72位于湿式电除尘器9与烟囱13之间的烟道上。引风机6出口烟气先进入烟气换热器降温段71，再进入脱硫装置8和湿式电除尘器9，然后进入烟气换热器升温段72，最后进入烟囱13。

本实施例通过两台机组间的连通烟道实现烟气的互通，通过设置在各机组烟道上及连通烟道上的挡板门，调节并入某台机组烟道内的烟气量，实现一台机组连通烟道后的设备，仍能满足接收两台机组烟气量的运行要求，同时，另一台机组连通烟道后的设备，能够实现停运的目的。

本实施例还可以做如下变换：该系统包括结构相同或不同但能够实现环保减排设施间烟道相同连通的N台机组，N≥2，优选2台或3台或4台。

该系统设置的一条连通烟道11可以采用如下多种设置方式，比如：该一条连通烟道11可以与省煤器2与脱硝装置3之间的烟道或者脱硝装置3与空气预热器4之间的烟道或者空气预热器4与静电除尘器5之间的烟道或者静电除尘器5与引风机6之间的烟道或者引风机6与脱硫装置8之间的烟道或者脱硫装置8与湿式电除尘器9之间的烟道相连通，用于连通N台机组之间的烟道，实现N台机组的烟气互通；当连通烟道11与N台机组的烟道相连通的连通点位于省煤器2与脱硝装置3之间的烟道或者脱硝装置3与空气预热器4之间的烟道或者空气预热器4与静电除尘器5之间的烟道或者静电除尘器5与引风机6之间的烟道时，所形成的连通点为2N个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成2N扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12；当连通烟道11与N台机组的烟道相连通的连通点位于引风机6与脱硫装置8之间的烟道或者脱硫装置8与湿式电除尘器9之间的烟道时，所形成的连通点为N个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成N扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12。

本实用新型的系统在原烟道上进行连通改造，通过两台机组间的连通烟道11实现烟气的互通与隔离，通过设置在机组烟道上的挡板门10，及连通烟道11上的连通挡板门12，调节并入某台机组烟道内的烟气量，使一台机组连通烟道11后的设备，在仍能满足接收两台机组烟气量的条件下运行，而另一台机组连通烟道11后的设备，能够实现停运。

当两台机组高负荷运行或不能实现单台机组连通烟道11后的环保减排设施完全处理两台机组烟气量的运行条件时，关闭一扇连通挡板门12，开启机组烟道上的两扇挡板门10，使每台机组的烟气进入各自所在机组系统的连通烟道11的后续设施内；当两台机组低负荷运行或能够满足单台机组连通烟道11后的环保减排设施完全处理两台机组烟气量的运行条件时，打开连通挡板门12和其中的一扇挡板门10，关闭另一扇挡板门10，使一台机组在相应挡板门10后的烟气全部经连通烟道11进入另一台号机组挡板门10后续烟气系统内，该扇挡板门10后的环保减排设施进行两台机组的烟气污染物减排处理，最终实现一套环保减排设施的高效运行和另一套环保减排设施的节能停运。

实施例二

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例二如图3所示，和实施例一不同的是，该实施例中没有烟气换热器7。

实施例三

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例三如图4所示，和实施例一不同的是，该实施例中的连通烟道11设置在省煤器2与脱硝装置3之间，与机组烟道连通所形成的连通点为4个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成4扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12。

实施例四

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例四如图5所示，和实施例一不同的是，该实施例中的连通烟道11设置在脱硝装置3与空气预热器4之间，与机组烟道连通所形成的连通点为4个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成4扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12。

实施例五

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例五如图6所示，和实施例一不同的是，该实施例中的机组为三台，连通烟道11与机组烟道连通所形成的连通点为3个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成3扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12，三台机组共计设置两扇连通挡板门12，挡板门10和连通挡板门12均为能够控制烟气流通的气动调节门或电动调节门。本实施例中的连通烟道11用于连通三台机组间的烟道，实现不同机组间的烟气部分或全部互通，达到能够停运某台及多台机组连通烟道后续设备的目的。

实施例六

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例六如图7所示，和实施例五不同的是，该实施例中没有烟气换热器7。

实施例七

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例七如图8所示，和实施例五不同的是，该实施例中的连通烟道11设置在省煤器2与脱硝装置3之间，与机组烟道连通所形成的连通点为6个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成6扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12，三台机组共计设置两扇连通挡板门12。

实施例八

本实用新型一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统的实施例八如图9所示，和实施例五不同的是，该实施例中的连通烟道11设置在脱硝装置3与空气预热器4之间，与机组烟道连通所形成的连通点为6个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门10，由此形成6扇挡板门10，连通烟道11在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门12，三台机组共计设置有两扇连通挡板门12。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，该系统包括结构相同的N台机组，N≥2，每一台机组均包括自锅炉(1)向烟囱(13)方向设置且通过烟道依次相串联的省煤器(2)、脱硝装置(3)、空气预热器(4)、静电除尘器(5)、引风机(6)、脱硫装置(8)和湿式电除尘器(9)，其中，省煤器(2)与锅炉(1)的烟道相连接，湿式电除尘器(9)与烟囱(13)相连接，每一台机组中的脱硝装置(3)、空气预热器(4)、静电除尘器(5)、引风机(6)均为两套，两套脱硝装置(3)、空气预热器(4)、静电除尘器(5)、引风机(6)呈并联状并排设置，每一套中的脱硝装置(3)、空气预热器(4)、静电除尘器(5)、引风机(6)相串联，两件脱硝装置(3)均与省煤器(2)相连通，两件引风机(6)均与脱硫装置(8)相连通，其特征在于：所述系统还增设有一条连通烟道(11)，所述的连通烟道(11)与省煤器(2)与脱硝装置(3)之间的烟道或者脱硝装置(3)与空气预热器(4)之间的烟道或者空气预热器(4)与静电除尘器(5)之间的烟道或者静电除尘器(5)与引风机(6)之间的烟道或者引风机(6)与脱硫装置(8)之间的烟道或者脱硫装置(8)与湿式电除尘器(9)之间的烟道相连通，用于连通N台机组之间的烟道，实现N台机组的烟气互通；当所述的连通烟道(11)与N台机组的烟道相连通的连通点位于省煤器(2)与脱硝装置(3)之间的烟道或者脱硝装置(3)与空气预热器(4)之间的烟道或者空气预热器(4)与静电除尘器(5)之间的烟道或者静电除尘器(5)与引风机(6)之间的烟道时，所形成的连通点为2N个，每一台机组中包含连通点的烟道上均设置有一扇挡板门(10)，由此形成2N扇挡板门(10)，所述连通烟道(11)在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门(12)；当所述的连通烟道(11)与N台机组的烟道相连通的连通点位于引风机(6)与脱硫装置(8)之间的烟道或者脱硫装置(8)与湿式电除尘器(9)之间的烟道时，所形成的连通点为N个，每一台机组中包含连通点的管路上均设置有一扇挡板门(10)，由此形成N扇挡板门(10)，所述连通烟道(11)在位于相邻机组之间的烟道上设置有一扇连通挡板门(12)；通过对系统中各挡板门的控制，实现不同机组之间的烟气互通与分离，达到能够对锅炉后续环节环保减排设施经济运行的目的，从而提高电厂环保减排设施运行的经济性。

2.根据权利要求1所述的用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，其特征在于：所述N为3。

3.根据权利要求1所述的用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，其特征在于：所述挡板门(10)和连通挡板门(12)均为能够控制烟气流通的电动调节门或者气动调节门。

4.根据权利要求1至3任一项所述的用于提高电厂环保减排设施经济性的多机组连通系统，其特征在于：所述每一台机组还增设有烟气换热器(7)，烟气换热器(7)具有烟气换热器降温段(71)和烟气换热器升温段(72)，所述烟气换热器降温段(71)位于引风机(6)与脱硫装置(8)之间的烟道上，烟气换热器升温段(72)位于湿式电除尘器(9)与烟囱(13)之间的烟道上。