CN211040943U - 一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统 - Google Patents
一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统。该系统具有提高锅炉低负荷运行阶段主蒸汽温度进而提高机组热效率、提高低负荷阶段锅炉出口烟气烟温从而满足低负荷阶段催化剂温度窗口要求的功能。从引风机后两侧烟道分别引出支管，支管上分别安装电动调节门，然后两根支管汇总为一根循环烟气总管，总管上设计有手动截止门、高温增压风机、电动风量调节门，烟气增压大于送风机出口压力后分为两路支管，分别送入两侧空预器出口二次热风母管；循环烟气量控制主要通过高温增压风机变频转速以及风机入口电动调节插板门，循环烟气最终送入锅炉左右两侧二次风箱，通过二次风箱内分层布置的二次风喷口均匀送入炉膛。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电厂节能环保技术领域，是一种新型的锅炉低负荷燃烧过程降污提效技术，主要针对煤粉锅炉低负荷运行阶段设计。
背景技术
我国火力发电厂面对新的能源格局，节能、环保、火电机组灵活性运行要求越来越严格，火电厂的一些系统和设备需要不断技术进步。机组低负荷运行阶段，锅炉为防止灭火，强化燃烧增加了NOx生成，同时脱硝装置（SCR）入口烟温降低，脱离催化剂温度窗口（320℃～380℃），降低脱硝效率。目前针对低负荷脱硝有多种技术，多集中在烟道中提高烟温温度的措施，浪费加热能源的同时且造成一系列运行安全问题。因此有必要研究一种能够保证脱销效率又能够降低NOx生成的电站锅炉燃烧系统。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电站煤粉锅炉低负荷运行阶段降低炉膛燃烧过程的温度和氧浓度，增强燃烧区域还原性气氛，进而降NOx生成、提高机组热效率的系统。针对煤粉锅炉低负荷运行阶段的特点，设计了燃烧区二次风降低温度和氧浓度，延长炉膛燃烧过程，提高SCR入口烟温，提高脱硝效率，同时提高蒸汽温度，提高机组热效率，最终达到降污提效的目的。
本实用新型采用的技术方案如下：一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，从煤粉锅炉尾部烟道两侧的引风机分别连接第一、第二循环烟道，并在两侧循环烟道上分别设置第一、第二电动截止门，两侧循环烟道汇总为循环烟气总管，循环烟气总管上顺序设置第一手动截止门、高温增压风机、电动调节门，然后循环烟气总管分为直径相等的两侧支管分别接入A、B侧空预器出口的A、B侧二次热风母管，并在两个支管上分别设置第二、第三手动截止门，通过A、B侧二次热风母管进入锅炉两侧二次风箱，通过锅炉上分层布置的二次风喷口均匀进入炉膛。
循环烟气抽取位置为两侧引风机后，经高温增压风机抽取循环烟气，烟气量由电动调节门开度控制和高温增压风机转速控制，实际混入二次热风管道的烟气量由高温增压风机和电动调节门控制，最终通过锅炉上分层布置的二次风喷口均匀进入炉膛燃烧区。循环烟气与二次热风混合后参与燃烧过程，由于循环热风温度低、氧浓度低的特点，混入二次热风后最终适当降低二次风温度10～30℃，降低氧气体积浓度1%～3%，在不影响一次风着火的情况下，降低燃烧火焰温度、增强炉膛内燃烧区还原性气氛、从而达到降低燃烧过程NOx生成、延长燃烧时间，提高炉膛出口烟温10～30℃左右，提高主蒸汽温度5～15℃从而提高机组热效率的目的。
上述的电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其高温增压风机选型基于实际锅炉热力计算基础上其出口压力大于空预器出口二次热风压力，并采用变频控制，管道连接充分考虑130℃烟气温度以及烟气流动方向。
上述的电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其负荷不同，抽取烟气量也不同，燃烧器投运层数也不同，需要根据具体锅炉燃烧实际情况确定。
上述的电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，系统不投入运行时，关闭二次风箱入口门即可，同时利于检修。
针对电厂锅炉燃烧特点，在不影响一次风着火稳燃前提下，降低炉膛内燃烧区温度和氧浓度，增强燃烧区还原性气氛，可以减少NOx生成，从引风机后烟道抽取循环低温烟气送入炉膛燃烧，符合上述要求，则可以实现燃烧过程降低污染物生成。
循环烟气进入燃烧区域，降低温度和氧浓度，使得燃烧过程延长，进而提高锅炉出口烟温，加强锅炉水平烟道和尾部烟道对流受热面对流换热（炉膛出口烟温升高，使得烟温与管内蒸汽温差加大，对流换热量增加，也即加强对流换热，对流受热面内低温蒸汽与升高的烟温之间的对流换热加强），使得锅炉出口主蒸汽温度提高，提高了机组热效率，同时也提高SCR入口烟温达到催化剂要求温度窗口，提高脱硝效率，降低污染排放。
本实用新型主要是针对煤粉锅炉低负荷运行阶段，降低污染物排放，同时提升炉膛出口烟气温度和锅炉蒸汽温度，满足SCR脱硝装置催化剂温度窗口温度要求、提高机组热效率的技术。其原理是公开的燃烧基本原理及大量研究的公开研究结果，设计了烟气循环系统，实现电站煤粉锅炉低负荷阶段降低污染物排放的同时提升机组热效率。该装置具有工艺简单，安全性、可靠性高，适应性强等诸多优点。
附图说明
图1为煤粉锅炉低负荷循环烟气提效升温燃烧系统示意图之一。
图2为煤粉锅炉低负荷循环烟气提效升温燃烧系统示意图之二。
1-循环烟气总管，2-第一手动截止门，3-高温增压风机，4-电动调节门，5-第二手动截止门，6-第三手动截止门、7-锅炉二次风箱，8-二次风喷口，9-炉膛，10-炉膛出口，11-第一引风机、12-第二引风机、13-第一电动截止门、14-第二电动截止门、15- A侧空预器、16- B侧空预器、17-第一循环烟道、18-第二循环烟道、19- A侧二次热风母管、20- B侧二次热风母管。
具体实施方式
下面结合附图对发明的实施进行描述：
锅炉低负荷运行时，通过烟气再循环管道（第一、第二循环管道17、18）分别抽取两侧引风机（第一、第二引风机，或者叫A、B侧引风机）烟气支管，汇总进入循环烟气总管1，流经高温增压风机3，分支管分别进入两侧空预器出口A、B侧二次热风母管19、20，最终汇入锅炉两侧二次风箱7，使的进入锅炉的二次风温降低10℃～30℃，氧浓度降低为17%～20%。最终通过二次风喷口8均匀进入锅炉燃烧区。在不影响一次风着火的情况下，降低燃烧火焰温度、增强燃烧区还原性气氛、从而降低燃烧过程NOx生成、延长燃烧时间，提高炉膛出口10烟温10～30℃左右，提高主蒸汽温度5～15℃。
本实用新型主要原理是利用普遍的烟气循环燃烧原理，在锅炉低负荷运行阶段，降低进入炉膛的二次风温度和氧浓度，延长炉膛内煤粉燃烧过程，达到低负荷运行阶段提高锅炉出口烟温的目的，满足炉后SCR脱硝装置催化剂温度窗口要求，同时出口烟温提高可以提高主蒸汽温度，进而提高进入汽轮机的蒸汽温度，提高机组热效率。
循环烟气抽取位置为煤粉锅炉尾部烟道两侧引风机出口，两侧引风机出口分别设置管道抽取，并在管道上设置电动截止门，以便检修时隔绝烟气循环。
循环烟气管路设置为分别从两侧引风机后设置支管，然后汇总为总管，然后再分为两侧支管分别进入两侧空预器（一台锅炉尾部烟道配置A、B两侧各一个空预器）出口的二次热风母管，其中抽取和送出的两侧支管通流面积加起来大于总管通流面积。
循环烟气总管上设置高温增压风机3，风机出口压力大于空预器出口风压，并在高温增压风机3出入口设置截止门和调节门，在循环烟气进口两侧支管与出口两侧支管上，分别设置截止门，便于检修时隔绝烟气和热风。
循环烟气调节量主要通过高温增压风机3变频调节，其次通过风机出入口电动调节门4调节。第一手动截止门和电动调节门分别采用手动插板门和电动插板门。
循环烟气混入两侧二次热风后进入锅炉两侧二次风箱7，通过锅炉上分层布置的二次风喷口8（分层布置）均匀进入炉膛9，参与燃烧过程。
高温增压风机转速、及循环烟道管路上电动调节门4（电动调节阀）既可就地操作，也可以远程操作。
高温增压风机3变频控制转速，通过调节风机入口阀门（第一手动截止门2），出口阀门（电动调节门4）开度，调节再循环烟气抽取量。
循环烟道两侧支管与二次热风后的管道（A、B侧次热风母管19、20）设置膨胀节，以免膨胀量不同，撕裂管道或者引起管道变形。
最后说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出改进，也可以对上述具体实施方式的进行组合，这些改进及组合形成的技术方案也应视为本发明的权利范围当中。
Claims (7)
1.一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，从煤粉锅炉尾部烟道两侧的引风机分别连接第一、第二循环烟道（17、18），并在两侧循环烟道上分别设置第一、第二电动截止门（13、14），两侧循环烟道汇总为循环烟气总管（1），循环烟气总管（1）上顺序设置第一手动截止门（2）、高温增压风机（3）、电动调节门（4），然后循环烟气总管（1）分为直径相等的两侧支管分别接入A、B侧空预器（15、16）出口的A、B侧二次热风母管（19、20），并在两个支管上分别设置第二、第三手动截止门（5、6），通过A、B侧二次热风母管（19、20）进入锅炉两侧二次风箱（7），通过锅炉上分层布置的二次风喷口（8）均匀进入炉膛（9）。
2.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，循环烟气抽取位置为煤粉锅炉尾部烟道两侧引风机出口，两侧引风机出口分别设置管道抽取，并在管道上设置电动截止门，以便检修时隔绝烟气循环。
3.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，循环烟气管路设置为分别从两侧引风机后设置支管，然后汇总为总管，然后再分为两侧支管分别进入两侧空预器出口的二次热风母管，其中抽取和送出的两侧支管通流面积加起来大于总管通流面积。
4.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，循环烟气总管上设置高温增压风机（3），风机出口压力大于空预器出口风压，并在高温增压风机（3）出入口设置截止门和调节门，在循环烟气进口两侧支管与出口两侧支管上，分别设置截止门，便于检修时隔绝烟气和热风。
5.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，循环烟气调节量主要通过高温增压风机（3）变频调节，其次通过风机出入口电动调节门（4）调节。
6.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，循环烟气混入两侧二次热风后进入锅炉两侧二次风箱（7），通过锅炉上分层布置的二次风喷口（8）均匀进入炉膛（9），参与燃烧过程。
7.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低负荷烟气循环降污提效升温燃烧系统，其特征在于，高温增压风机（3）转速、及循环烟道管路上电动调节门（4）既可就地操作，也可以远程操作。
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