CN211886207U - 火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统，属于火电厂锅炉烟气污染物超低排放领域，以解决低负荷及启停炉阶段火电厂氮氧化物超标排放的问题。包括两套循环流化床锅炉系统：一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第一送风机、第一循环流化床锅炉、第一分离器、第一分离器出口烟道、第一尾部烟道、第一引风机和第一烟囱；另一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第二送风机、第二循环流化床锅炉、第二分离器、第二分离器出口烟道、第二尾部烟道、第二引风机和第二烟囱；第一分离器出口烟道和第二分离器出口烟道通过联络烟道连通，联络烟道两端分别装有第一电动调节挡板门和第二电动调节挡板门。

Description

火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统

技术领域

本实用新型涉及火电厂锅炉烟气污染物超低排放技术领域，尤其涉及一种火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统。

背景技术

近年来，随着新能源发电并网的容量不断增加，新能源发电输出的波动性和间歇性对电网稳定运行的影响日益严重。火电厂需频繁参与调峰来保证电网运行的安全性，导致火电厂进行低负荷运行及启停的次数明显增加。然而，火电厂在低负荷运行时，尤其是在启停炉时，由于烟气温度低，无法满足脱硝反应对温度的要求(SNCR温度窗口为850℃-1000℃，SCR温度窗口为300℃-400℃)，造成脱硝还原剂氨水(尿素)的过量使用、氮氧化物超标排放和氨逃逸严重等问题。这不仅使火电厂的运行成本增加，同时根据现行环保考核标准，污染物浓度小时均值超标动辄考核数十万元，给火电厂带来严重的经济损失。

目前针对烟气氮氧化物的控制，循环流化床锅炉主要采取SNCR(selective non-catalytic reduction，选择性非催化还原)脱硝工艺，该工艺尽管进行了炉内燃烧优化、烟气再循环等改造，在30％-50％BMCR(Boilermaximum continuous rating，锅炉最大连续蒸发量)工况，烟气温度降低，在还原剂过量喷入的情况下也存在氮氧化物超标排放的风险，当负荷继续降低以及启停机时氮氧化物必然超标排放。由此可见，为解决火电厂面临的生存困境，亟需开发一种低负荷下尤其是启停阶段火电厂锅炉氮氧化物超低排放系统。

发明内容

为解决低负荷及启停炉阶段火电厂氮氧化物超标排放的技术问题，本实用新型提供一种火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统，其包括两套循环流化床锅炉系统，其中：一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第一送风机、第一循环流化床锅炉、第一分离器、第一分离器出口烟道、第一尾部烟道、第一引风机和第一烟囱；另一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第二送风机、第二循环流化床锅炉、第二分离器、第二分离器出口烟道、第二尾部烟道、第二引风机和第二烟囱；所述第一分离器出口烟道和第二分离器出口烟道通过联络烟道连通，在联络烟道的两端分别装有第一电动调节挡板门和第二电动调节挡板门，在第一电动调节挡板门和第二电动调节挡板门中间装有烟气流量计；所述第一分离器出口烟道靠近联络烟道侧依次布置有第一压力传感器、第一温度传感器和第一脱硝喷枪，所述第二分离器出口烟道靠近联络烟道侧依次布置有第二压力传感器、第二温度传感器和第二脱硝喷枪；第一送风机、第一引风机、第二送风机、第二引风机、第一电动调节挡板门和第二电动调节挡板门均与火电厂的DCS连接。

本实用新型的有益效果是：

通过联络烟道将两套循环流化床锅炉系统耦合起来，当其中一套循环流化床锅炉系统低负荷运行或启停，另一套循环流化床锅炉系统高负荷运行时，可通过控制两套循环流化床锅炉系统中的送风机、引风机出力及电动调节挡板门的开度，使联络烟道高负荷侧分离器出口烟道压力大于低负荷侧分离器出口烟道压力，使得在压差作用下高负荷侧高温烟气流向低负荷侧低温烟气并将其加热，从而满足脱硝温度要求，使低负荷运行或启停的循环流化床锅炉的氮氧化物达标排放。本实用新型具有如下优点：

1、通过加热分离器出口烟道的烟气温度，彻底解决低负荷特别是启停炉时氮氧化物超标排放的问题，免于环保部门的考核罚款，为火电厂带来可观的经济效益。

2、加热烟气取自高负荷运行的循环流化床锅炉的分离器出口处，烟气温度高，可使低负荷或启停炉侧烟气快速升温，且加热烟气流量小，联络烟道阻力小。

3、由于解决了烟气温度不足的问题，低负荷或启停侧循环流化床锅炉可有效降低喷氨量和氨逃逸，提高了机组运行的经济性。

4、本实用新型无需新增风机，通过调整送风机、引风机出力及电动调节挡板门的开度，即可形成压差实现高温烟气向低温烟气流动并加热的目的。

5、本实用新型联络烟道设置在分离器出口之间，脱硝喷枪设置在联络烟道后的分离器出口烟道上，大大降低了烟气中的含尘量，减少了飞灰对还原剂的吸附，提高了脱硝效率。

6、本实用新型很大程度得提高了机组调峰运行的灵活性，可使火电厂获得较高的调峰收益。

附图说明

图1是本实用新型的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，本实施例中的火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统，其包括两套循环流化床锅炉系统，其中：一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第一送风机1、第一循环流化床锅炉2、第一分离器3、第一分离器出口烟道4、第一尾部烟道5、第一引风机6和第一烟囱7；另一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第二送风机10、第二循环流化床锅炉11、第二分离器12、第二分离器出口烟道13、第二尾部烟道14、第二引风机15和第二烟囱16；所述第一分离器出口烟道4和第二分离器出口烟道13通过联络烟道19连通，在联络烟道19的两端分别装有第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17，在第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17中间装有烟气流量计24；所述第一分离器出口烟道4靠近联络烟道19侧依次布置有第一压力传感器20、第一温度传感器21和第一脱硝喷枪9，所述第二分离器出口烟道13靠近联络烟道19侧依次布置有第二压力传感器22、第二温度传感器23和第二脱硝喷枪18；第一送风机1、第一引风机6、第二送风机10、第二引风机15、第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17均与火电厂的DCS(DistributedControl System，分布式控制系统)连接。烟气流量计24、第一压力传感器20、第一温度传感器21、第二压力传感器22和第二温度传感器23也与火电厂的DCS连接。

本实用新型在运行时，假如第一循环流化床锅炉2低负荷运行或启停，第二循环流化床锅炉11高负荷运行，第一循环流化床锅炉2的氮氧化物排放不达标时，可以通过DCS将第一引风机6的出力增大、第一送风机1的出力减小、第二引风机15的出力减小、第二送风机10的出力增大，使第一压力传感器20的压力降低，第二压力传感器22的压力升高，分别记录第一温度传感器21、第二温度传感器23、第一压力传感器20和第二压力传感器22的读数。待第一压力传感器20和第二压力传感器22之间的压差增大到100-300Pa时，分别通过DCS调节第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17的开度，并观察烟气流量计24和第一温度传感器21的读数。当第一温度传感器21的读数小于800℃时，开大第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17的开度或调节第一引风机6、第二引风机15与第一送风机1、第二送风机10的出力，使得第一压力传感器20和第二压力传感器22之间的压差增大，烟气流量计24增大，直到第一温度传感器21的读数达到800℃，使SNCR脱硝系统高效运行。当第一循环流化床锅炉2升负荷后，第一温度传感器21的读数达到850℃左右时，逐渐关小第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17的开度，并且调节第一引风机6、第二引风机15与第一送风机1、第二送风机10的出力，使得第一压力传感器20和第二压力传感器22之间的压差减小，期间始终保持第一温度传感器21的读数在850℃左右，直到完全关闭第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17，使第一循环流化床锅炉2与第二循环流化床锅炉11完全隔离。

假如第二循环流化床锅炉11低负荷运行或启停，第一循环流化床锅炉2高负荷运行时，第二循环流化床锅炉11的氮氧化物排放不达标，系统的运行方式与上述调节方式原理相同。

在第一循环流化床锅炉2与第二循环流化床锅炉11运行或停炉检修时，为防止第一电动调节挡板门8和第二电动调节挡板门17关不严漏气造成相互影响，可以通过DCS调整第一引风机6、第二引风机15与第一送风机1、第二送风机10的出力，使第一压力传感器20和第二压力传感器22之间的压差始终保持接近于零。

通过本实用新型，可以彻底解决低负荷特别是启停炉时氮氧化物超标排放的问题，大幅度提高机组调峰运行的灵活性，既实现了火电厂污染物的达标排放，又带来了可观的经济效益。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种火电厂双炉耦合氮氧化物超低排放系统，其特征在于，包括两套循环流化床锅炉系统，其中：

一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第一送风机(1)、第一循环流化床锅炉(2)、第一分离器(3)、第一分离器出口烟道(4)、第一尾部烟道(5)、第一引风机(6)和第一烟囱(7)；

另一套循环流化床锅炉系统包括依次通过管路连接的第二送风机(10)、第二循环流化床锅炉(11)、第二分离器(12)、第二分离器出口烟道(13)、第二尾部烟道(14)、第二引风机(15)和第二烟囱(16)；

所述第一分离器出口烟道(4)和第二分离器出口烟道(13)通过联络烟道(19)连通，在联络烟道(19)的两端分别装有第一电动调节挡板门(8)和第二电动调节挡板门(17)，在第一电动调节挡板门(8)和第二电动调节挡板门(17)中间装有烟气流量计(24)；所述第一分离器出口烟道(4)靠近联络烟道(19)侧依次布置有第一压力传感器(20)、第一温度传感器(21)和第一脱硝喷枪(9)，所述第二分离器出口烟道(13)靠近联络烟道(19)侧依次布置有第二压力传感器(22)、第二温度传感器(23)和第二脱硝喷枪(18)；第一送风机(1)、第一引风机(6)、第二送风机(10)、第二引风机(15)、第一电动调节挡板门(8)和第二电动调节挡板门(17)均与火电厂的DCS连接。

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