CN213965979U - 一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环境保护领域，具体为一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统。本实用新型包括设置在锅炉上的碱剂喷洒脱除SO3系统；所述的碱剂喷洒脱除SO3系统包括碱剂喷洒系统和SO3在线监测设备；所述的碱剂喷洒系统设置在锅炉的SCR系统的入口；所述的SO3在线监测设备设置在锅炉的SCR系统的出口，且其数据输出端连接锅炉烟气自动检测系统的数据输入端；所述的碱剂喷洒系统包括碱剂喷枪，依次与碱剂喷枪连接的碱剂储存罐和泵，以及连接在泵的输入端的PLC自动调节控制系统；所述的碱剂喷枪设置在SCR系统的入口。本实用新型设计合理，结构简单，能有效预防烟气对锅炉管道低温腐蚀问题，同时能监控净烟气SO3的排放浓度，实现净烟气SO3的达标排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境保护领域，具体为一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统。
背景技术
SO3是大气PM2.5的重要来源之一、也是形成酸雨的主要原因。燃煤锅炉向大气排放SO3有毒气体，不利于人类与环境的可持续发展。
燃煤烟气经SCR脱硝反应系统时，烟气中的SO2会被SCR系统催化剂中的五氧化二钒催化生成SO3(这是燃煤烟气SO3生成的重要途径之一)。且烟气经SCR脱硝系统后，流经空气预热器、烟气冷却器降温时，几乎所有的SO3都会转化为H2SO4。温度足够低，生成的H2SO4气体会凝结成硫酸雾滴，附着在设备表面，造成设备管道腐蚀。且国家各地相继出台了SO3排放控制标准，并将SO3的排放限值设定为5mg/m3。
然而，目前还没有切实可行的预防锅炉管道低温腐蚀的系统。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，设计合理，结构简单，能有效预防烟气对锅炉管道低温腐蚀问题，同时能监控净烟气SO3的排放浓度，实现净烟气SO3的达标排放。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，包括设置在锅炉上的碱剂喷洒脱除SO3系统；
所述的碱剂喷洒脱除SO3系统包括碱剂喷洒系统和SO3在线监测设备；所述的碱剂喷洒系统设置在锅炉的SCR系统的入口；所述的SO3在线监测设备设置在锅炉的SCR系统的出口，且其数据输出端连接锅炉烟气自动检测系统的数据输入端。
进一步的，所述的碱剂喷洒系统包括碱剂喷枪，依次与碱剂喷枪连接的碱剂储存罐和泵，以及连接在泵的输入端的PLC自动调节控制系统；所述的碱剂喷枪设置在SCR系统的入口。
更进一步的，所述的碱剂喷枪的喷射方向与烟气流向相同或相反。
更进一步的，所述的碱剂喷枪采用耐高温耐碱剂腐蚀的材质制成。
更进一步的，所述的碱剂储存罐中的碱剂采用碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙碱性物质溶液或粉末中的一种或多种混合复配物。
更进一步的，所述的PLC自动调节控制系统用于写入净烟气SO3排放限值及SCR系统的出口排放限值，其包括PLC控制系统各元器件和相关自动调节程序；所述的相关自动调节程序，用于根据SO3在线监测设备的信号反馈自动调整碱剂喷枪的喷洒速率。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型通过在SCR系统入口安装碱剂喷洒系统，以有效脱除烟气中的SO3，预防烟气对锅炉管道低温腐蚀，同时又在SCR系统出口安装SO3在线监测设备，并将该实时监测数据传输至碱剂喷洒系统的PLC自动调节控制系统，PLC自动调节控制系统调节碱剂喷洒速率，将SCR系统出口处SO3浓度控制在10mg/m3内，以预防空气预热器及烟气冷却器的管道腐蚀，并确保净烟气的SO3排放浓度达标，集预防锅炉管道低温腐蚀及控制净烟气SO3达标排放为一体，设计合理，简单高效。
进一步，本实用新型采用PLC自动调控系统用于控制碱剂喷洒速率，根据SO3在线检测设备的监测数据对喷洒速率进行自动调整，准确高效的将SCR系统的出口的SO3浓度控制在8mg/m3-10mg/m3，自动化程度高，检测准确。
附图说明
图1为本实用新型实施例中所述系统的结构示意图。
图2为本实用新型碱剂喷洒系统的结构示意图。
图中：1-锅炉，2-SCR系统，3-空气预热器，4-烟气冷却器，5-ESP，6-SO3在线监测设备，7-碱剂喷洒系统，8-碱剂喷枪，9-泵，10-碱剂储罐，11-PLC自动调节控制系统。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，包括由碱剂喷洒系统7和SO3在线监测设备6组成的碱剂喷洒脱除SO3系统；
所述的碱剂喷洒系统7设置在SCR系统2的入口；
其中，碱剂喷洒系统7由碱剂喷枪8、碱剂储存罐10、泵9、PLC自动调节控制系统11组成；
碱剂喷洒系统7中喷洒的碱剂指的是碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙等对SO3具有脱除作用的碱性物质的溶液或粉末；
碱剂喷洒系统7的PLC自动调节控制系统11包括PLC控制系统各元器件及与本套系统相对应的控制程序；
碱剂喷洒系统7的碱剂喷枪8具备耐高温耐碱剂腐蚀的特点；
PLC自动调节控制系统11可以人工写入净烟气SO3排放限值及SCR系统2的出口排放限值。PLC自动调节控制系统11内设置相关自动调节程序，能根据SO3在线监测设备6的信号反馈进行自动调整，自动调节程序执行的方法采用现有的调控方法，例如采用现有的PID控制等，满足SO3排放限值的要求。
所述的SO3在线监测设备6连接在SCR系统2的出口；
其中，SO3在线监测设备6指的是西安热工院自主研发的SO3在线监测设备，SO3在线监测设备6的监测数据与锅炉1的烟气自动监控系统(即CEMS)相连，将其在线监测数据写入CEMS，以进行在线监测烟囱净烟气SO3排放浓度是否达标。
具体的，通过在锅炉1的SCR系统2的入口设置碱剂喷洒脱除SO3系统，将SCR系统2的出口的SO3浓度控制在10mg/m3以内。碱剂喷洒脱除SO3系统包括碱剂喷洒系统7和西安热工院自主研发的SO3在线监测设备6。当SCR系统2的出口烟气SO3浓度大于10mg/m3时，启动碱剂喷洒系统7，喷洒碱剂以脱除烟气中的SO3，并将烟气中的SO3浓度控制在8mg/m3-10mg/m3。碱剂喷洒系统7设置PLC自动调控系统11，用于控制碱剂喷洒速率，根据SO3在线检测设备6的监测数据，进行自动调整，将SCR系统2的出口的SO3浓度控制在8mg/m3-10mg/m3。同时烟囱排放的净烟气进行SO3浓度监测，当SO3排放浓度大于5mg/m3，碱剂喷洒系统7接收信号，调整碱剂喷洒量，将净烟气中的SO3排放浓度控制在5mg/m3内。
在实际应用中，采用本实用新型预防燃煤锅炉管道低温腐蚀时，包括以下步骤，
当SCR系统2的出口烟气SO3浓度大于10mg/m3时，启动碱剂喷洒系统7，喷洒碱剂以脱除烟气中的SO3，直至烟气中的SO3浓度小于10mg/m3；同时开启SO3在线监测设备6对烟囱排放的净烟气进行SO3浓度监测，当SO3排放浓度大于5mg/m3，碱剂喷洒系统7接收信号，调整碱剂喷洒量，将净烟气中的SO3排放浓度控制在5mg/m3内。
其中，碱剂喷洒系统7的碱剂喷洒速率，根据SO3在线检测设备6的监测数据通过PLC自动调控系统11进行自动调整，使SCR系统2的出口的SO3浓度控制在8mg/m3-10mg/m3。
其中，SO3在线监测设备6的监测数据写入烟气自动检测系统，进行在线监测烟囱净烟气SO3排放浓度是否达标。
在中试试验系统中，不开启碱剂喷洒脱除SO3系统时，SCR系统2的出口烟气中SO3浓度为42.5mg/m3，净烟气中的SO3浓度大于10mg/m3。连续运行半年，空气预热器3、烟气冷却器4和ESP5管道壁面腐蚀明显。启动碱剂喷洒脱除SO3系统后，连续运行半年，空气预热器3、烟气冷却器4和ESP5管道壁面未见明显腐蚀，且净烟气排放的SO3浓度小于5mg/m3。因此，本实用新型一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统是切实可行的，同时能实现烟气的SO3达标排放。
Claims (4)
1.一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，其特征在于，包括设置在锅炉(1)上的碱剂喷洒脱除SO3系统；
所述的碱剂喷洒脱除SO3系统包括碱剂喷洒系统(7)和SO3在线监测设备(6)；所述的碱剂喷洒系统(7)设置在锅炉(1)的SCR系统(2)的入口，碱剂喷洒系统(7)包括碱剂喷枪(8)，依次与碱剂喷枪(8)连接的碱剂储存罐(10)和泵(9)，以及连接在泵(9)的输入端的PLC自动调节控制系统(11)；所述的碱剂喷枪(8)设置在SCR系统(2)的入口；所述的SO3在线监测设备(6)设置在锅炉(1)的SCR系统(2)的出口，且其数据输出端连接锅炉(1)烟气自动检测系统的数据输入端。
2.根据权利要求1所述的一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，其特征在于，所述的碱剂喷枪(8)的喷射方向与烟气流向相同或相反。
3.根据权利要求1所述的一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，其特征在于，所述的碱剂喷枪(8)采用耐高温耐碱剂腐蚀的材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统，其特征在于，所述的PLC自动调节控制系统(11)用于写入净烟气SO3排放限值及SCR系统(2)的出口排放限值，其包括PLC控制系统各元器件和相关自动调节程序；所述的相关自动调节程序，用于根据SO3在线监测设备(6)的信号反馈自动调整碱剂喷枪(8)的喷洒速率。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022721159.6U CN213965979U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112426870A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-02 | 西安热工研究院有限公司 | 一种预防燃煤锅炉管道低温腐蚀的系统及方法 |
| CN117258498A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-22 | 河北中科朗博环保科技有限公司 | 烧结机烟气净化设施防腐的旁路烟道系统 |
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2020
- 2020-11-23 CN CN202022721159.6U patent/CN213965979U/zh active Active
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