帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，包括SCR反應(yīng)器、省煤器、鍋爐下水包、煙氣升溫系統(tǒng)，所述的煙氣升溫系統(tǒng)包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、控制系統(tǒng)，所述鍋爐下水包通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接主給水管，形成從主給水管到鍋爐下水包的可調(diào)節(jié)流量的省煤器旁路；所述控制系統(tǒng)的輸入端連接省煤器，輸出端連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。所述主給水管通過(guò)三通連接件分成二路，一路連接省煤器水側(cè)旁路的起端，另一路連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。本實(shí)用新型可以在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下使得SCR反應(yīng)器正常運(yùn)行，從而保證了在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下的直流鍋爐煙氣排放質(zhì)量也能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋妒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，通過(guò)煙氣升溫系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái) 提高原直流鍋爐的SCR反應(yīng)器入口煙溫，W滿足鍋爐低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下造成 SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度低無(wú)法投用直流鍋爐脫硝系統(tǒng)時(shí)提高煙氣溫度的需要。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是W煤炭為主的，煤炭消耗量還將持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)發(fā) 電裝機(jī)容量中火電裝機(jī)容量占74% W上，在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，燃煤所造成的氮氧化 物污染是繼二氧化硫污染之后的又一重要的環(huán)境問(wèn)題。同時(shí)于2011年1月實(shí)施的《火電廠大 氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)》已經(jīng)把電站鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度限值降低 到100~200mg/m3,燃煤發(fā)電鍋爐配置SCR反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)配置。隨 著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)SCR反應(yīng)器脫硝裝置的排放濃度和投用率要求將逐漸嚴(yán)格。
[000；3]氮氧化物一般指^)淵2、側(cè)3、化0、化03等，統(tǒng)稱(chēng)為側(cè)、。鍋爐燃燒過(guò)程中生成的氮氧 化物(主要為NO及N02)嚴(yán)重地污染了環(huán)境。因此抑制NOx的生成和脫除在煙氣中已生成的NOx 己成為鍋爐燃燒設(shè)計(jì)及運(yùn)行時(shí)必須考慮的主要問(wèn)題之一。
[0004] 選擇性催化還原法(SCR)應(yīng)用最廣，且技術(shù)成熟的煙氣脫硝方法，己成為目前電站 鍋爐脫硝的主流技術(shù)。SCR脫硝效率高，排放濃度低能夠滿足目前及今后嚴(yán)格的環(huán)保要求， 日益受到我國(guó)及世界上其它國(guó)家的重視。
[0005] 目前商業(yè)上應(yīng)用比較廣泛的SCR反應(yīng)器脫硝溫度一般控制在320~400°C。當(dāng)SCR反 應(yīng)器入口煙氣的溫度低于300°C時(shí)，會(huì)使SCR反應(yīng)器中催化劑的活性降低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)SCR反應(yīng) 器脫硝的正常運(yùn)行。因此，保證合適的SCR反應(yīng)器脫硝入口煙氣的溫度是SCR反應(yīng)器脫硝正 常運(yùn)行的關(guān)鍵。
[0006] 由于直流鍋爐設(shè)計(jì)方面的原因，在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下運(yùn)行時(shí)，直流鍋 爐的SCR反應(yīng)器煙氣入口溫度與可W保證SCR反應(yīng)器正常運(yùn)行的溫度相差可達(dá)10°CW上，因 此在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下，SCR反應(yīng)器無(wú)法投運(yùn)，煙氣排放濃度將不能滿足國(guó)家 環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型的目的是為了解決直流鍋爐在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下SCR反 應(yīng)器無(wú)法投運(yùn)的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，即通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的直 流鍋爐的水系統(tǒng)進(jìn)行改造，將部分給水旁路進(jìn)入下水包，減少省煤器水量，省煤器的出口溫 度提高降低了省煤器的換熱溫差，減少對(duì)流換熱量，進(jìn)而提高鍋爐省煤器出口煙氣溫度，使 之溫度達(dá)到SCR反應(yīng)器投運(yùn)的適用溫度。
[000引為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐， 包括SCR反應(yīng)器、省煤器、鍋爐下水包、煙氣升溫系統(tǒng)，所述的煙氣升溫系統(tǒng)包括電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥、控制系統(tǒng)，所述鍋爐下水包通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接主給水管，形成從主給水管到鍋爐下水 包的可調(diào)節(jié)流量的省煤器旁路;所述控制系統(tǒng)的輸入端連接省煤器，輸出端連接電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥。
[0009] 所述主給水管通過(guò)Ξ通連接件分成二路，一路連接省煤器水側(cè)旁路的起端，另一 路連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0011] 本實(shí)用新型的帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，通過(guò)增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1及相應(yīng)的管 道，使進(jìn)入省煤器的給水的流量減少，省煤器中的煙氣放熱量的減少，省煤器出口的煙氣的 溫度升高，使進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣溫度能夠滿足SCR反應(yīng)器的投運(yùn)的適用溫度，因此，通過(guò) 增加煙氣升溫系統(tǒng)，保證了原直流鍋爐SCR反應(yīng)器在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下正常運(yùn) 行，從而保證了在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件下的直流鍋爐煙氣排放質(zhì)量也能夠達(dá)到國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)。
[0012] 進(jìn)一步，本實(shí)用新型通過(guò)水側(cè)改造，有效的解決了在低負(fù)荷和/或大氣溫度低條件 下SCR入口煙溫低而造成的SCR反應(yīng)器停運(yùn)的問(wèn)題，較水側(cè)的其它方法系統(tǒng)簡(jiǎn)單，改造投資 少，對(duì)其它工況影響小的特點(diǎn)。進(jìn)一步和煙氣側(cè)改造方法相比本實(shí)用新型的最大特點(diǎn)是改 造范圍小、投資少，施工期短。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為現(xiàn)有直流鍋爐及水側(cè)流程的示意圖；
[0014] 圖2為帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐及水側(cè)流程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過(guò)具體應(yīng)用實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步闡述。
[0016] 如圖1所示，現(xiàn)有的鍋爐水側(cè)的流程為給水經(jīng)過(guò)省煤器升溫后進(jìn)入省煤器出口集 箱5，省煤器出口集箱5再經(jīng)過(guò)下降管進(jìn)入鍋爐的下水包9，下水包9的水通過(guò)水冷壁上升吸 取熱量，從而蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽通過(guò)水冷壁上集箱6進(jìn)入過(guò)熱器。
[0017] 如圖2所示，本實(shí)用新型的帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，包括空預(yù)器2、SCR反應(yīng) 器3、省煤器4、省煤器出口集箱5、水冷壁上集箱6、鍋爐8、鍋爐下水包9、汽水分離器、煙氣升 溫系統(tǒng)。
[0018] 煙氣升溫系統(tǒng)包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1、控制系統(tǒng)，所述鍋爐下水包9通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1連 接主給水管，形成從主給水管到鍋爐下水包9的可調(diào)節(jié)流量的省煤器旁路;所述控制系統(tǒng)的 輸入端連接省煤器4,輸出端連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1。
[0019] 主給水管通過(guò)Ξ通連接件分成二路，一路連接省煤器水側(cè)旁路的起端另一路連接 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，用W增加旁路的通流能力，末端連接到下水包。
[0020] 控制系統(tǒng)在SCR入口煙氣溫度低時(shí)投入旁路，并由調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，W將煙氣提高 到所需的溫度，當(dāng)省煤器出口處介質(zhì)的飽和溫度和出口水溫的差值偏小時(shí)退出溫度控制模 式W避免省煤器沸騰。
[0021] 本實(shí)用新型的技術(shù)原理：
[0022] 原直流鍋爐水側(cè)的流程為，給水經(jīng)過(guò)省煤器升溫后進(jìn)入省煤器出口集箱5,省煤器 出口集箱5再經(jīng)過(guò)下降管進(jìn)入鍋爐的下水包9，下水包9的水通過(guò)水冷壁上升吸取熱量，從而 蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽通過(guò)水冷壁上集箱6進(jìn)入過(guò)熱器。
[0023] 改造增加從給水母管到鍋爐下水包的可調(diào)節(jié)流量的省煤器旁路，從而減少了省煤 器中水的吸熱量，煙氣放熱量減少，省煤器出口煙氣的溫度有了一定程度的提高，因此進(jìn)入 SCR反應(yīng)器的入口煙氣溫度也升高，通過(guò)調(diào)節(jié)省煤器旁路水的量來(lái)調(diào)整SCR反應(yīng)器入口的煙 氣溫度，使之達(dá)到SCR反應(yīng)器投運(yùn)所需的煙氣的溫度。
[0024] 本實(shí)用新型通過(guò)旁路部分給水進(jìn)入鍋爐下水包，省煤器給水流量減少，省煤器中 的煙氣放熱量的減少，而在運(yùn)個(gè)過(guò)程中，省煤器入口的煙氣流量和溫度基本不變，運(yùn)樣省煤 器出口的煙氣的溫度就會(huì)有較大的提高。
[0025] 控制系統(tǒng)WSCR運(yùn)行要求的煙氣溫度為目標(biāo)，W下降管水溫、給水溫度、省煤器出 口水溫等為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)省煤器水旁路流量進(jìn)行控制。
[0026] 應(yīng)用實(shí)施例：
[0027] -種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，即W亞臨界1000MW直流鍋爐為例進(jìn)行介紹： [002引 一、W上海上電酒徑發(fā)電有限公司的超超臨界1000MW直流鍋爐為例，鍋爐為上海 鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓螺旋管圈水冷壁直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用四角 切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)、塔式、露天布置燃煤鍋爐。其主要參數(shù) 如下： 過(guò)熱蒸汽（MCR) 再熱蒸汽（MC民） 流量 2955 t/h 流量 2448t/h
[0029] 壓力 27.% Mpa 壓力 6.2化OMpa 濕度 就5它 溫度 3:巧/飾3T：
[0030] 上海上電酒徑發(fā)電有限責(zé)任公司鍋爐的SCR裝置安裝了雅潔隆和遠(yuǎn)達(dá)的催化劑。 雅潔隆規(guī)定最低的使用溫度320°C，要求低于規(guī)定溫度低負(fù)荷運(yùn)行后將煙氣升溫到350°C運(yùn) 行5小時(shí)。遠(yuǎn)達(dá)要求的最低運(yùn)行溫度320°C，規(guī)定的不超過(guò)12小時(shí)噴氨的煙氣溫度310°C，要 求的恢復(fù)溫度34rC?？傊蒞長(zhǎng)期運(yùn)行的煙氣溫度應(yīng)在320°C W上。該臺(tái)機(jī)組SCR運(yùn)行的資 料如下表：
[0031]
[0032] 根據(jù)上表，記錄到負(fù)荷400MW的最低煙氣溫度是309°C，當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度為3.8°C。 大致是環(huán)境溫度低于20°C負(fù)荷低于50(MW會(huì)發(fā)生低煙溫情況。綜合考慮在低負(fù)荷低氣溫時(shí) 需要提升的煙氣溫度在15°C左右。
[0033] 二、帶有煙氣升溫系統(tǒng)的1000MW直流鍋爐，實(shí)現(xiàn)在低負(fù)荷的條件下SCR反應(yīng)器投運(yùn)
[0034] 帶有煙氣升溫系統(tǒng)的1000MW直流鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括鍋爐、汽水分 離器、省煤器、SCR反應(yīng)器、空預(yù)器，另外還包括煙氣升溫系統(tǒng)，所述的煙氣升溫系統(tǒng)包括電 動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，W及在直流鍋爐的基礎(chǔ)上增加了從給水母管到鍋爐下水包的可調(diào)節(jié)流量的省 煤器旁路。
[0035] Ξ、本實(shí)用新型的實(shí)施例中的一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的1000MW直流鍋爐的運(yùn)行參 數(shù)如下表所示：
[0036]
[0037] 通過(guò)本實(shí)用新型的溫升系統(tǒng)，在400MW穩(wěn)定負(fù)荷下，省煤器出口給水溫度提升了 26 °C，SCR入口煙氣溫度提高了約15°C ;在450MW穩(wěn)定負(fù)荷下，省煤器出口給水溫度提升了20 °C，SCR入口煙溫提高了約9°C。經(jīng)過(guò)煙氣升溫系統(tǒng)改造后能夠達(dá)到SCR反應(yīng)的溫度要求，SCR 反應(yīng)器投運(yùn)，同時(shí)省煤器出口水溫最大升高26°C左右，但仍在汽化溫度W下，保證省煤器的 正常運(yùn)行，保證鍋爐的安全運(yùn)行。
[0038] W上所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案 所做的任何等效變換，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，包括SCR反應(yīng)器（3)、省煤器（4)、鍋爐下水包 (9)、煙氣升溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的煙氣升溫系統(tǒng)包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（1)、控制系統(tǒng)，所述 鍋爐下水包(9)通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（1)連接主給水管，形成從主給水管到鍋爐下水包(9)的可 調(diào)節(jié)流量的省煤器旁路;所述控制系統(tǒng)的輸入端連接省煤器(4)，輸出端連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 ⑴。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有煙氣升溫系統(tǒng)的直流鍋爐，其特在于:所述主給水管 通過(guò)三通連接件分成二路，一路連接省煤器水側(cè)旁路的起端，另一路連接電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（1)。
【文檔編號(hào)】F22B35/00GK205560691SQ201620139172
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年2月24日
【發(fā)明人】王東平, 許振鋒, 祝雷淵, 譚青, 王吉翔, 張彥琦, 胡遠(yuǎn)濤, 湯濤, 崔堯
【申請(qǐng)人】上海上電漕涇發(fā)電有限公司, 上海上電電力工程有限公司