CN205435239U - 一种配置有高温除尘器的锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配置有高温除尘器的锅炉系统，涉及一种锅炉系统，包括锅炉炉膛本体和袋式除尘器，袋式除尘器布置在脱硝装置之前或再提前到省煤器之前，袋式除尘器的滤料采用耐200-800℃温度的金属过滤膜材料。本实用新型使得烟气在进入脱硝装置之前实现大于99.99％的除尘效率，烟尘浓度可由5～100g/Nm³降低至<5mg/Nm³，从根本上解决脱硝装置和空气预热器的堵塞、磨损问题，大幅提升燃煤锅炉系统的运行经济性。

Description

一种配置有高温除尘器的锅炉系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉系统，尤其涉及燃煤锅炉系统。

背景技术

随着我国大气污染防治形势越来越严峻，相关环保法规越来越严格，烟气污染控制设备成为燃煤锅炉的必备设施，在锅炉省煤器后通常顺序设置有脱硝、除尘及脱硫装置。

燃煤电厂的燃煤锅炉系统所采用的除尘装置通常为静电除尘器或布袋除尘器。由于高温下烟尘比电阻大，不利于静电除尘，以及布袋使用温度的限制，燃煤锅炉的除尘器通常设置在空气预热器之后脱硫装置之前，烟气温度在140-180℃范围内的位置，以提高静电除尘器的除尘效率或提高布袋除尘器的使用寿命。这种除尘器布置位置导致除尘器之前的空气预热器、SCR脱硝装置均处于高含尘烟气运行的状态。高烟尘浓度使得SCR脱硝装置和空气预热器面临着严重的堵塞和磨损问题。为了减轻催化剂的堵塞、磨损问题，现有的技术主要是根据烟尘浓度选择较大的催化剂节距，设置一定数量的蒸汽/声波吹灰器定时吹灰，并采用催化剂前端硬化技术；对于空气预热器，则主要采用吹灰+高压水冲洗的方式减轻烟尘堵塞磨损问题。

但是，这些方法均会在不同程度上增加SCR脱硝装置和空气预热器的运行、维护成本；同时，这些方法治标不治本，不能从根本上解决高浓度烟尘给SCR脱硝装置和空气预热器带来的堵塞和磨损问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种采用高温除尘装置的燃煤锅炉系统，使得烟气在进入脱硝装置之前实现大于99.99％的除尘效率，烟尘浓度可由5～100g/Nm³降低至<5mg/Nm³，从根本上解决脱硝装置和空气预热器的堵塞、磨损问题，大幅提升燃煤锅炉系统的运行经济性。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种配置有高温除尘器的锅炉系统，包括锅炉炉膛本体和袋式除尘器，袋式除尘器布置在脱硝装置之前或再提前到省煤器之前，袋式除尘器的滤料采用耐200-800℃温度的金属过滤膜材料。

作为选择，脱硝装置为SCR脱硝装置。

作为选择，袋式除尘器的滤料采用Fe、Al或Ni基高温金属过滤膜。即现有技术中Fe、Al、Ni基等材料通过烧结制成的高温金属过滤膜。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案：如本实用新型，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型提供一种采用高温除尘装置的燃煤锅炉系统，该锅炉系统中高温除尘器布置在SCR脱硝装置之前，使得烟气在进入SCR装置之前便完成除尘，从根本上解决脱硝装置和空气预热器的堵塞、磨损问题。

本实用新型所提出的锅炉系统主要由锅炉炉膛本体、锅炉省煤器、高温除尘器、SCR脱硝装置(可选)、空气预热器组成，其中高温除尘器和锅炉省煤器的位置可以根据锅炉设计条件及锅炉空间布置情况互换。

煤粉在锅炉本体内燃烧后产生的高温烟气，在经过炉膛尾部受热面换热后温度降至300-600℃，然后烟气进入高温除尘器进行除尘。高温除尘器基本除尘原理与布袋除尘器相同，其滤料采用耐高温(200～800℃)的金属过滤膜材料，除尘效率可高达99.99％，除尘后烟尘浓度可保证低于5mg/Nm³。除尘后的烟气再进入SCR脱硝装置，由于此时烟尘浓度已经非常低，催化剂节距可以大大减小，可节约催化剂体积用量约40％；原来用于防止催化剂堵塞的蒸汽/声波吹灰器也可取消，或者大幅降低吹灰频率。从SCR脱硝装置出来的烟气再进入空气预热器，由于此时烟尘浓度很低，空气预热器的堵塞和磨损问题也基本得到解决，换热效率得到提高。此后，烟气再依次进入脱硫装置，湿式静电除尘器(可选)，净化后的烟气从烟囱排至大气。

本实用新型有以下特点：

1、将锅炉的除尘装置由常规的空气预热器之后布置优化为SCR脱硝装置之前，在烟气进入SCR脱硝装置之前(或部分尾部受热面之前)完成除尘，从根本上解决脱硝催化剂和空气预热器的堵塞和磨损问题；

2、高温除尘器和省煤器的布置位置可以根据锅炉设计条件及锅炉空间布置情况互换，高温除尘器布置在省煤器之前时，可大大减轻省煤器的磨损；

3、高温除尘器基本除尘原理与布袋除尘器相同，其滤料采用耐高温(200-800℃)的金属过滤膜材料，除尘效率可高达99.99％，除尘后烟尘浓度可保证低于5mg/Nm³；

4、高温除尘后，可显著降低催化剂节距，可节约催化剂用量约40％；原来用于防止催化剂堵塞的蒸汽/声波吹灰器也可取消，或者大幅降低吹灰频率；可解决空预器换热元件磨损和堵塞问题，延长换热元件寿命；

5、烟气脱硫后可根据烟气中烟尘浓度、PM2.5浓度及设计要求，选择是否设置湿式静电除尘器。

本实用新型的有益效果：对燃煤锅炉系统进行了优化，提出了一种全新的采用高温除尘器的燃煤锅炉系统，该锅炉系统中高温除尘器工作温度范围在200～800℃之间，布置在SCR脱硝装置之前或再提前到省煤器之前，使得烟气在进入SCR脱硝装置之前实现大于99.99％的除尘效率，烟尘浓度由5～50g/Nm³降低至<5mg/Nm³，从根本上解决脱硝装置和空气预热器的堵塞、磨损问题，大幅提升了燃煤锅炉系统的运行经济性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的装置流程示意图；

图2是本实用新型实施例2的装置流程示意图；

图中，1为锅炉本体，2为高温除尘器，3为省煤器，4为SCR脱硝装置，5为空气预热器，6为脱硫装置，7为湿式静电除尘器，8为烟囱。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

煤粉在锅炉本体1内燃烧后产生的高温烟气，在经过炉膛尾部受热面换热后温度降至400～600℃，然后烟气进入高温除尘器2进行除尘，高温除尘器2采用袋式除尘器，袋式除尘器的滤料采用耐200-800℃温度的金属过滤膜材料，金属过滤膜材料采用Fe、Al、Ni基等材料通过烧结制成；除尘后烟气再进入锅炉省煤器3，经省煤器3换热后烟气温度降至300～400℃，然后进入SCR脱硝装置4，在SCR脱硝装置4内完成脱硝后烟气再进入空气预热器5，在空气预热器5内烟气与一二次风换热后再依次进入脱硫装置6，湿式静电除尘器7(可选)，净化后的烟气从烟囱8排至大气。

实施例1：

参考图1所示，某300MW发电机组的燃煤锅炉，除尘前烟尘浓度约为40g/Nm³，要求烟尘排放浓度小于5mg/Nm³。根据设计条件和布置空间，高温除尘器2设置在省煤器3之前，高温除尘器除尘效率大于99.99％，设计压降小于1100Pa；同时，根据脱硝和脱硫要求，分别设置SCR脱硝装置和石灰石-石膏湿法脱硫装置6，在脱硫装置6顶部设置湿式静电除尘器7以控制PM2.5排放浓度。

本实施例与常规燃煤锅炉系统相比，由于烟尘浓度由40g/Nm³降低至小于5mg/Nm³，省煤器受热面磨损问题得到彻底解决；催化剂节距由8.2mm降低至4.3mm甚至更低，可以显著减少所需催化剂，同时取消反应器内的吹灰器系统；空气预热器堵塞、磨损问题大幅减轻，换热效率有一定程度提高。

实施例2：

参考图2所示，某300MW发电机组的燃煤锅炉，除尘前烟尘浓度约为30g/Nm³，要求烟尘排放浓度小于5mg/Nm³。根据设计条件和锅炉尾部布置空间，高温除尘器2设置在省煤器3之后，高温除尘器除尘效率大于99.99％，设计压降小于1100Pa；同时，根据脱硝和脱硫要求，分别设置SCR脱硝装置和石灰石-石膏湿法脱硫装置6，在脱硫装置6顶部设置湿式静电除尘器7以控制PM2.5排放浓度。

本实施例根据设计条件和锅炉尾部布置空间，将高温除尘器2设置在省煤器3之后，催化剂节距由7.6mm降低至4.3mm甚至更低，可以显著减少所需催化剂，同时取消反应器内的吹灰器系统；空气预热器堵塞、磨损问题大幅减轻，换热效率有一定程度提高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种配置有高温除尘器的锅炉系统，包括锅炉炉膛本体和袋式除尘器，其特征在于：袋式除尘器布置在脱硝装置之前或再提前到省煤器之前，袋式除尘器的滤料采用耐200-800℃温度的金属过滤膜材料。

2.如权利要求1所述的配置有高温除尘器的锅炉系统，其特征在于：脱硝装置为SCR脱硝装置。

3.如权利要求1所述的配置有高温除尘器的锅炉系统，其特征在于：袋式除尘器的滤料为Fe、Al或Ni基高温金属过滤膜。