CN213965998U - 一种宽负荷脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽负荷脱硝系统，包括设置在锅炉出口烟道中的脱硝装置和设置在脱硝装置上游的烟气加热装置，其中，所述烟气加热装置的热源为来自锅炉的高温再热蒸汽。本实用新型从锅炉系统出发，将锅炉启动阶段产生的高温再热蒸汽去加热脱硝入口的低温烟气，蒸汽温度高且烟气温度低，烟气与蒸汽之间的传热温压大，提温效果明显，因此在机组并网阶段等低负荷下，可快速将脱硝入口烟温提升到300℃以上，确保全负荷范围内脱硝投入。

Description

一种宽负荷脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝的技术领域，更具体地讲，涉及一种宽负荷脱硝系统。

背景技术

现有宽负荷脱硝的方法比较多，有尾部烟气旁路、炉水再循环，省煤器尾部受热面分隔，尾部烟气加热等。但上述方案存在各种各样问题，投资大，脱硝投入负荷高等特点。

为了保护环境，现在火力发电机组对锅炉污染物排放NOx有严格限制，但脱硝催化剂对温度有严格要求，烟气温度在310～420℃时，催化剂活性良好，温度低于或高于该范围时，催化剂将失去活性或催化剂中毒，脱硝效果变差。锅炉在实际运行中，在低负荷下特别是并网阶段，烟温均难以满足催化剂温度要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种在锅炉处于启动或并网的低负荷时能够有效提高脱硝入口烟温并确保全负荷范围内脱硝投入的宽负荷脱硝系统。

本实用新型提供了一种宽负荷脱硝系统，包括设置在锅炉出口烟道中的脱硝装置和设置在脱硝装置上游的烟气加热装置，其中，所述烟气加热装置的热源为来自锅炉的高温再热蒸汽。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，所述烟气加热装置通过再热蒸汽引入管与锅炉再热热段管道的上游相连并通过再热蒸汽返回管与锅炉再热热段管道的下游相连。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，所述再热蒸汽引入管上设置有第一控制阀，锅炉再热热段管道的上游与下游之间设置有第二控制阀。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，当锅炉处于启动或并网的低负荷时，关闭第二控制阀并打开第一控制阀，所述烟气加热装置处于使用状态。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，当所述烟气加热装置处于使用状态时，锅炉产生的再热蒸汽通过锅炉再热热段管道进入烟气加热装置并在加热烟气后返回锅炉再热热段管道。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，当锅炉负荷升高至烟气加热装置的入口烟温高于310℃时，打开第二控制阀并关闭第一控制阀，所述烟气加热装置处于备用状态。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，所述烟气加热装置采用H型鳍片管或螺旋鳍片管。

根据本实用新型宽负荷脱硝系统的一个实施例，所述第二控制阀为开度可调的点动调节闸阀，所述第一控制阀为普通闸阀。

本实用新型从锅炉系统出发，将锅炉启动阶段产生的高温再热蒸汽去加热脱硝入口的低温烟气，蒸汽温度高且烟气温度低，烟气与蒸汽之间的传热温压大，提温效果明显，因此在机组并网阶段等低负荷下，可快速将脱硝入口烟温提升到300℃以上，确保全负荷范围内脱硝投入。

附图说明

图1示出了根据本实用新型示例性实施例宽负荷脱硝系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-锅炉再热热段管道、2-第二控制阀、3-第一控制阀、4-烟气加热装置、5-脱硝装置。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面先对本实用新型的宽负荷脱硝系统进行详细说明。

由于锅炉在实际运行中，在低负荷下特别是并网阶段，烟温均难以满足催化剂的温度要求，本实用新型是针对全负荷范围内锅炉脱硝正常投入的改进技术方案。本实用新型从锅炉整体性能出发，利用锅炉产生的高温再热蒸汽(例如启炉阶段产生的高温再热蒸汽)来加热脱硝前的低温烟气，有效提升了较宽负荷范围内的脱硝入口烟温，实现全负荷脱硝。

图1示出了根据本实用新型示例性实施例宽负荷脱硝系统的结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述宽负荷脱硝系统包括设置在锅炉出口烟道中的脱硝装置5和设置在脱硝装置5上游的烟气加热装置4，其中，烟气加热装置4的热源为来自锅炉的高温再热蒸汽。由此，通过向烟气加热装置4中引入高温再热蒸汽，低温烟气与高温再热蒸汽进行换热后升温，从而提升了脱硝入口烟温。

其中，烟气加热装置4通过再热蒸汽引入管与锅炉再热热段管道1的上游相连并通过再热蒸汽返回管与锅炉再热热段管道1的下游相连。在再热蒸汽引入管上设置有第一控制阀3，锅炉再热热段管道的上游与下游之间设置有第二控制阀2，通过第一控制阀3和第二控制阀2的开闭调节能够实现烟气加热装置4的启用或停用，继而在需要时实现脱硝入口烟温的加热。

具体地，当锅炉处于启动或并网的低负荷时，关闭第二控制阀2并打开第一控制阀3，则烟气加热装置4处于使用状态。当烟气加热装置4处于使用状态时，锅炉产生的再热蒸汽通过锅炉再热热段管道1进入烟气加热装置并4在加热烟气后返回锅炉再热热段管道1。

而当锅炉负荷升高至烟气加热装置的入口烟温高于310℃时，打开第二控制阀2并关闭第一控制阀3，则烟气加热装置4处于备用状态，即烟气无需再进行加热即可直接进入脱硝装置5中进行脱硝处理，再热蒸汽也可直接去汽机。

本实用新型的第二控制阀2优选为开度可调的点动调节闸阀，由此可以根据烟温需求来调节点动调节闸阀的开度；本实用新型的第一控制阀3可以为普通闸阀，实现再热蒸汽的引入控制即可。

此外，烟气加热装置4可以采用H型鳍片管或螺旋鳍片管，通过管内的再热蒸汽与管外的烟气换热实现烟气加热。

本实用新型通过对锅炉受热面布置及汽水流程的调整，有效提高了低负荷下锅炉尾部脱硝入口烟温，可实现脱硝装置从并网到满负荷的全负荷投入。锅炉启动时，脱硝装置5前入口烟温低于300℃，打开第一控制阀3并关闭锅炉再热热段管路上的第二控制阀2，使烟气加热装置4投入使用；随着机组负荷升高，当烟气加热装置4前烟温高于310℃时，点动打开锅炉再热热段管路的第二控制阀2并关闭第一控制阀3，烟气加热装置停用，根据所需烟温需求调节第二控制阀2的开度。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例以1000MW超超临界机组为例。机组并网时，脱硝装置的入口烟温为275℃，脱硝入口烟温已低于催化剂的活性温度305℃，脱硝装置在并网阶段无法正常投入。

锅炉出口烟道内空尺寸为5.8m×16.885m，横向节距为120mm，纵向节距为120mm，纵向布置10排。烟气加热装置采用H型鳍片管或螺旋鳍片管，受热面规格为Φ51×4，材料选用15CrMoG。

在锅炉再热热段管路1上增加点动功能闸阀作为第二控制阀2，通过再热蒸汽引入管引入脱硝装置5前的烟气加热装置4，再热蒸汽引入管上设置闸阀作为第一控制阀3。

机组启动时打开闸阀，点动调节点动功能闸阀的开度，控制烟气加热装置启用。并网时，再热蒸汽汽温约为450℃，通过加热烟气使烟气温度从275℃提升到309℃，提温效果明显优于其他宽负荷脱硝方案。再热蒸汽汽温从450℃降低到420℃，仍满足汽机冲转过热度要求，汽侧阻力为0.104MPa，在此工况下烟气流速为2.2m/s，满负荷是烟速11.4m/s，满足高负荷H型鳍片烟速要求，可以抵抗高负荷干烧磨损。满负荷状态下，受热面烟气阻力增加140Pa，在受热面投用情况下，阻力增加10Pa，该技术方案可以保证从并网开始脱硝即可投入运行。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种宽负荷脱硝系统，其特征在于，包括设置在锅炉出口烟道中的脱硝装置和设置在脱硝装置上游的烟气加热装置，其中，所述烟气加热装置的热源为来自锅炉的高温再热蒸汽；

所述烟气加热装置通过再热蒸汽引入管与锅炉再热热段管道的上游相连并通过再热蒸汽返回管与锅炉再热热段管道的下游相连；

所述再热蒸汽引入管上设置有第一控制阀，锅炉再热热段管道的上游与下游之间设置有第二控制阀。

2.根据权利要求1所述的宽负荷脱硝系统，其特征在于，当锅炉处于启动或并网的低负荷时，关闭第二控制阀并打开第一控制阀，所述烟气加热装置处于使用状态。

3.根据权利要求2所述的宽负荷脱硝系统，其特征在于，当所述烟气加热装置处于使用状态时，锅炉产生的再热蒸汽通过锅炉再热热段管道进入烟气加热装置并在加热烟气后返回锅炉再热热段管道。

4.根据权利要求1所述的宽负荷脱硝系统，其特征在于，当锅炉负荷升高至烟气加热装置的入口烟温高于310℃时，打开第二控制阀并关闭第一控制阀，所述烟气加热装置处于备用状态。

5.根据权利要求1所述的宽负荷脱硝系统，其特征在于，所述烟气加热装置采用H型鳍片管或螺旋鳍片管。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的宽负荷脱硝系统，其特征在于，所述第二控制阀为开度可调的点动调节闸阀，所述第一控制阀为普通闸阀。

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