專利名稱：蒸汽發(fā)生器設(shè)置的制作方法
蒸汽發(fā)生器設(shè)置
相關(guān)申請的交叉引用
聲明優(yōu)先權(quán)為2007年4月12日申請的美國臨時專利申請No.60/911425，
其全部公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
背景駄
本發(fā)明總地涉及用于具有平行對流反向通道的鍋爐的選擇性催化還原 (SCR)煙氣入口^j^控帝頓域，特別是涉及即使當(dāng)鍋爐在折算荷載下(reduced loads)運行時，也能使進(jìn)入SCR系統(tǒng)的燃燒娜道氣保持處于或高于最小噴射 溫度和最小連續(xù)工作溫度(如系統(tǒng)中使用的催化齊啲供應(yīng)者所規(guī)定的)的系統(tǒng) 和方法。
選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)引導(dǎo)氨進(jìn)入填滿許多催化劑塊的反應(yīng)器的煙 道氣上游，當(dāng)在包含在催化劑微 L結(jié)構(gòu)之內(nèi)的活性位置與氨相結(jié)合時，燃燒時 產(chǎn)生的織化物(NOx)在此被還原成氮和水。系統(tǒng)運行必須根據(jù)每個催化劑供 應(yīng)者的說令執(zhí)行；這些說令包括，只有當(dāng)進(jìn)入SCR反應(yīng)器的平均煙氣M符合 或超過用于有限運行的最小噴針MiS或用于無限制運行的連續(xù)運行溫度時，限 制氨進(jìn)入煙道氣，直到最大許可煙氣溫度。這些最小溫度根據(jù)燃料的含硫量和 作為預(yù)期結(jié)果的三氧化硫(so3)在排出鍋爐節(jié)能器的燃燒產(chǎn)物中的的濃度來設(shè) 定。典型地，用于有P艮運行的最小噴M^J芰在大約520°F到大約620T的溫度范 圍之內(nèi)，而用于無限制運行的最小連續(xù)運行溫度在大約540 °F到大約640° F的 ^J芰范圍之內(nèi)。
典型地，在鍋爐或蒸汽發(fā)生器單元的最大連續(xù)功率(MCR)下，itA SCR 反應(yīng)器的煙道氣溫度符合或超過催化劑供應(yīng)者的最小噴針溫度和最小連續(xù)運行 鵬。當(dāng)鍋爐負(fù)載減小時，鍋爐排氣溫度可以下降至贓最小噴針鵬和最小連 續(xù)短fMit之間的^t，或在變動負(fù)載時甚至低于最小噴射^it，負(fù)載的變動 取決于燃料、點火方法和整體單元運行。對于在最小噴射溫度和最小連續(xù)運行 溫度之間的反應(yīng)器入口溫度，氨噴射可以只發(fā)生在反應(yīng)劑必須切斷或煙氣溫度
必須增至高于催化劑供應(yīng)者指定的、等效時間內(nèi)的恢復(fù)，之前的有限時間內(nèi)， 等效時間是單^S行在最小噴針溫度和最小連續(xù)運行溫度之間的時間。如果反 應(yīng)器平均入口煙氣7顯度降到最小噴射溫度之下，反應(yīng)劑必須被立即切斷。為了 在較低的鍋爐負(fù)載時，保持反應(yīng)器平均入口煙氣溫度超過最小噴身t溫度和最小 連續(xù)運行^it，現(xiàn)在的工業(yè)實踐中已經(jīng)使用了外部節(jié)能器煙氣分流。外部節(jié)能 器煙氣分流重新設(shè)定排出環(huán)繞各個節(jié)能器傳熱面的平行對流反向通道一級過熱 或再熱區(qū)域的一部分熱煙氣的路線，在此將其再次引入主氣流，以便在減少鍋 爐荷載下保持進(jìn)入SCR反應(yīng)器的提高的煙氣溫度。
SCR可以用于現(xiàn)有鍋爐或蒸汽發(fā)生器作為改進(jìn)的應(yīng)用，或它們可以用作新
電廠裝機(jī)的一部分。在有些情況下，鍋爐/SCR設(shè)置已經(jīng)設(shè)計完成，并且因為許
多材料已經(jīng)獲得并制造，設(shè)計者面臨有限空間的問題。除了在改進(jìn)中通常有一
些重新設(shè)置SCR的自由之外，這是^it應(yīng)用的典型情況。
常規(guī)的外部鍋爐對流通道，煙氣分流系統(tǒng)典型地設(shè)計成在鍋爐對^m道管
束之前和之后的外殼中完成新的貫通，其用于保有在減少鍋爐荷載下的分流的 煙道氣。典型地，這需要鍋爐外殼貫通、貫通密封和通到鍋爐機(jī)組外部的煙氣 煙道，其連接鍋爐的分出點與預(yù)期的下游再噴射點。對于這種常規(guī)的鍋爐對流 煙道傳熱面設(shè)置，還需要用于結(jié)構(gòu)支撐的擋板、吊架、伸縮接頭和結(jié)構(gòu)鋼。對 于這一點而言，不希望存在的問題包括在外部分流或"跨接(jumper)"煙道中的 鍋爐飛灰堆積。此外，在滿負(fù)載運行的情況下，當(dāng)希望煙氣分流系統(tǒng)不工作并 且希望所有煙道氣流穿過對流傳熱面流動時，隨著時間的推移存在煙道氣泄漏 的潛在可能，這樣會減少鍋爐的傳熱效率。
對于除去NOx的SCR系統(tǒng)的額外詳細(xì)描述提供在《蒸n/它的產(chǎn)生和4OT (Steam/its generation and use)》(第41版，Kitto禾口Stultz，Eds. ， Copyright 2005 ， Babc0Ck&Wilcox公司)的第34章中，據(jù)此將其原文作為參考引入，如同完全 地陳述于此。使用常規(guī)節(jié)能器的煙道氣iMM空制在McNertney， Jr.等的美國專利 7,021,248和Albrecht等人的美國專利6,609,483中得到描述，據(jù)此將其原文作為 參考引入，如同完全地陳述于此。使用內(nèi)部煙道氣分流的煙道氣溫度控制也在 Kashiwazaki等人的美國專利4,738,226和DeSellem的美國專利6,748,880中得到 描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明關(guān)注用于在新的或現(xiàn)有鍋爐機(jī)組之內(nèi)，經(jīng)過或環(huán)繞選定的鍋爐對流 傳熱管束在內(nèi)部有效地分流鍋爐煙道氣的改進(jìn)的設(shè)備和方法。在管束之內(nèi)的一 個或多個位置，輸熱管被除去，或在新的鍋爐煙道設(shè)計中被省略，由此在管束 之間或沿著管束形成一個或多個空隙，并且例如使用鋼板，與現(xiàn)有煙道壁一起， 或使用整體套筒，在每個空隙之內(nèi)形成分流煙道或管道。分流煙道的壁可以包 括水冷或蒸汽冷卻管，或特殊的內(nèi)部壁設(shè)置結(jié)構(gòu)?？梢园惭b擋板以控制通過每
個分流煙道弓l導(dǎo)的煙道氣量，并且i^周期性地循環(huán)擋板以通過煙道氣除去沉 積的飛灰。
有利地，本發(fā)明可以用來在鍋爐負(fù)載變化時保持對流通道出口處的煙道氣 溫度處在或高于希望的水平。這樣可以允許較低負(fù)載下氨的噴射并且允許由于
SCR導(dǎo)致NOx的還原，在較低負(fù)載下沒有分流則還原不會正常地發(fā)生。
本發(fā)明有益地利用了如SCR設(shè)置所定義的有限空間，使分流煙道氣再引入 到主煙氣流和反應(yīng)器入口之間的距離最大化。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個方面關(guān)注用于鍋爐的內(nèi)部煙氣分流裝置，特別是在 鍋爐用于產(chǎn)生流動煙道氣的鍋爐煙道中，鍋爐煙道在鍋爐機(jī)組內(nèi)的平行煙氣流 動路徑之內(nèi)具有許多管束，管束具有管束入口和管束出口。經(jīng)過每個平行煙氣 流動路徑的煙氣流動通過單獨的出口流動控制擋板控制。內(nèi)部煙氣分流裝置包 括與鍋爐煙道流體連通的一個或多個分流煙道，并且在流動控制煙氣路徑之內(nèi) 經(jīng)過或環(huán)繞至少一個管束布置。分流煙道用于引導(dǎo)煙道氣經(jīng)過或環(huán)繞管束從管 束入口到管束出口 ，并且一個或多個分流煙道完全包含在鍋爐機(jī)組的平行煙氣 流動路^^內(nèi)。
本發(fā)明的另一個方面關(guān)注控制煙道氣經(jīng)過具有平行煙氣流動路徑的鍋爐煙 道流動的方法。過熱器面位于一個煙氣流動路徑并且再熱器面位于另一^^因氣 流動路徑。出口流動控制擋板設(shè)置在過熱器和再熱器煙氣流動路徑兩者中，并 且在鍋爐的鍋爐機(jī)組內(nèi)，并且鍋爐煙道在平行煙氣流動路徑之內(nèi)具有許多管束 和管束入口和管束出口 。內(nèi)部煙氣分流設(shè)置完全包含在包括與鍋爐煙道流體連 通的一個或多個分流煙道的鍋爐機(jī)組之內(nèi)，并且經(jīng)過或環(huán)繞用于弓l導(dǎo)煙道氣從 管束入口到管束出口的至少一個管束布置。 一個或多個分流煙道的每個都具有 位于分流煙道內(nèi)的或者在分流煙道的任一端的控制擋板。該方法包括在過熱器
和再熱器煙氣流動路徑中調(diào)整出口流動控制擋板的步驟，以控制流經(jīng)此處的煙 道氣的相對量，以保持過熱器和再熱器至少一個的蒸汽M^處在希望值。同時， 執(zhí)行對在一個或多個分流煙道中的控制擋板的調(diào)整，以控制煙道氣穿過至少一 個管束流動的量，以將從鍋爐煙道排出的煙道氣Mit保持在希望值，該希望值 貫穿鍋爐的希望運行負(fù)載范圍。
本發(fā)明的另一方面關(guān)注改變鍋爐的鍋爐煙道以提供內(nèi)部煙氣分流裝置的方 法。在這種情況下，鍋爐煙道具有平行流動煙氣路徑，該平行流動煙氣路徑具 有位于一i"煙氣流動路徑的過熱器面、位于另一^H因氣流動路徑的再熱器面和 設(shè)置在過熱器和再熱器煙氣流動路徑中的出口流動控制擋板。鍋爐煙道在鍋爐 機(jī)組的平行煙氣流動路徑內(nèi)具有許多管束，其具有多個管束入口和多個管束出 口。變形通過以下步驟實現(xiàn)從至少一個管束除去管以在管束之內(nèi)形成空隙； 在鍋爐機(jī)組內(nèi)，在從用于經(jīng)過那里傳送煙道氣的管束入口到管束出口的空隙之 內(nèi)安裝分流煙道；并且在分流煙道內(nèi)安裝擋板用于控制經(jīng)過分流煙道的流動煙 道氣預(yù)先選擇的部分。
以權(quán)利要求中的特性指出表現(xiàn)本發(fā)明新穎性的各種特征，權(quán)利要求后附于 本公開內(nèi)容并形成為本公開內(nèi)容的一部分。為了更好地理解本發(fā)明和通過它的 使用獲得運行效益，參考形成為本公開內(nèi)容的一部分的附圖和敘述內(nèi)容，其中 示出了本發(fā)明優(yōu)選的實施例。


形成為本說明書的一部分的附圖所示出的相同附圖標(biāo)記貫穿始終表示相同
或相應(yīng)的部分，其中
圖1是鍋爐或蒸汽發(fā)生器對t繊道的后視截面示意圖，示出了本發(fā)明j頓
單一 內(nèi)部分流煙道的第一實施例；
圖2是鍋爐或蒸汽發(fā)生器X寸涼適道的后視截面示意圖，示出了本發(fā)明IOT
多個內(nèi)部分流煙道的第二實施例；
圖3A是圖1的鍋爐或蒸汽發(fā)生器的對》頓道的平面示意圖； 圖3B是圖2的鍋爐或蒸汽發(fā)生器的對箭適道的平面示意圖； 圖4是鍋爐或蒸汽發(fā)生器對^ffl道的側(cè)視截面示意圖，示出了本發(fā)明使用
多個內(nèi)部分流煙道的第二實施例的變型；
圖5是圖4沿著線5-5的鍋爐或蒸汽發(fā)生器對流煙道的平面示意圖；和
圖6是圖4沿著線6-6的鍋爐或蒸汽發(fā)生器對流煙道的平面示意圖。
如用于本公開內(nèi)容和為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，術(shù)語鍋爐在此用于廣纟乏地 指代用于產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備，并且可以包括鍋筒式鍋爐和直流式鍋爐兩者。對于
這些類型的鍋爐或蒸汽發(fā)生器的一般說明，讀者可參考前述的《蒸汽(STEAM)》 第41版的參考資料(特別是導(dǎo)言和選擇色板)，以及第19、 20和26章，據(jù)此 將其原文作為參照引入，如同完全陳述于此。
在本公開內(nèi)容中描述的內(nèi)部煙氣分流方法和設(shè)備可以實現(xiàn)所需的功能要 求，并且特別適于折算荷載SCR運行是必需或所需的應(yīng)用，其中由于較低平均 反應(yīng)器進(jìn)口煙氣溫度的原因，在沒有分流的情況下，這種折算荷載運行將是不 可能的。本發(fā)明使單元排放限值更容易f始改進(jìn)的和新的SCR/鍋爐安裝，即使 是考慮到有限的空間。在本公開內(nèi)容和附圖中，RH是再熱器(reheater)的縮寫， ECON是節(jié)能器(economizer)的縮寫，PSH是一級過熱器(primary superheater) 的縮寫，LHS或RHS是左手邊(left-handside)和右手邊(right-handside)的 縮寫。 '
現(xiàn)在參考圖l， 2， 3A和3B，本發(fā)明的一個方面鬆圣過跡繞現(xiàn)有鍋爐煙 道15內(nèi)的2形荒通道10的一些Xt流傳熱管束12有效地分流鍋爐煙道氣11的設(shè) 備和方法。如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，現(xiàn)有鍋爐煙道15的對流通道10由兩 個或多個被通過折流壁分開的分離的、平行的煙道氣通道組成，并且有時稱為 "平行后端"對流通道。煙氣均衡檔板，如下所述，是用于均衡煙道氣ll穿過每 個路徑的流動，并且對流傳熱面位于每一路徑中，以便控制再熱(RH)和過熱 (SH)鵬。
在現(xiàn)有鍋爐煙道15內(nèi)，經(jīng)過或環(huán)纟效寸箭di道10的一些X寸流傳熱管束12有 效地分流鍋爐煙道氣11包括設(shè)計成新鍋爐或從現(xiàn)有鍋爐上去掉在穿過鍋爐煙道 15寬度的增加位置的對流通道管束12。替代在這些位置的管，空隙110形成在 管束12之間。有利地，由適于溫度、壓力和煙道氣化學(xué)條件的材料制成的扁平 鋼板130通過許多希望的連接方法的一個連接到對流通道管束12中的空隙或者 "小路(lane) "110的每一側(cè)。這，板130將從入口管束13的頂部延伸到希望
被分流的管束14出口的底部(例如，兩個板130和現(xiàn)有X賴t煙道包圍壁(例如
鍋爐煙道15的前壁16和后壁18)可以形成通常由100表示的分流煙道的包圍 部)。分流煙道100還可以構(gòu)造為整體煙道套筒或插入件120，如圖3A所示， 以完全包住煙道氣體路徑。使用計算傳熱模型工具以決定最優(yōu)的累積流通面積 和要安裝的煙氣分流小路的數(shù)量，例如圖3B示出的121-125。在單3蟲煙氣分流 煙道100的任一末端或者入口 140和出口 180之間的任何空間中，當(dāng)希望使大 部分煙道氣11穿^)(寸流傳熱管束面12 (如節(jié)能器61和62，)流動時，{頓通 常表示為80的流動控制擋板或風(fēng)門(damper)以切斷流動。例如，這將會處在 鍋爐滿負(fù)載或其它提高的鍋爐負(fù)載下。擋板80將用來打開ilil由平板130或煙 道套筒120形成的分流煙道100的煙氣流動路徑。通過借助于其它現(xiàn)有或新提 供的煙氣偏移擋板86， 87收縮限制穿過所有其它對流傳熱面的煙氣流，可以提 高足夠的煙道氣壓力以便驅(qū)動煙氣流經(jīng)M過開口煙氣分流煙道(如101-105) 的最小阻力路徑，至U達(dá)被分流的下f劍專熱束的出口 14。
亍OT這種設(shè)置，煙道氣11可以有效地鄉(xiāng)M)(寸流傳熱面12分流，并且由于 缺乏從煙道氣11到對流管束的對流熱交換而導(dǎo)致排氣^JS更高。在減少鍋爐荷 載下，這種煙氣分流運行是所希望的，可以將iaASCR反應(yīng)器的平均煙道氣溫 度保持處在^g過最小連續(xù)運行溫度，從而允許氨噴射和隨后的NOx還原在沒 有運行限制的情況下發(fā)生。
本發(fā)明的一個優(yōu)點的實現(xiàn)是由于節(jié)省了位于鍋爐機(jī)組外部的常規(guī)外部煙道 氣"跨接煙道(jumper flue)"設(shè)置所增加的成本。這包括鍋爐中煙道氣移去和再 噴射點的較大開口 ，和將需要吊架(設(shè)計用于煙道重量和任何可能的粉塵負(fù)載)、 支撐鋼、絕緣材料和防護(hù)套的較大煙道。，相對較大的緊密關(guān)閉擋板對于每個常 規(guī)的外部分流煙道也是需要的，外部分流煙道在不希望有煙道氣涼uil過煙氣分 流煙道時(g卩，在更高的鍋爐負(fù)載時)起隔離經(jīng)過煙氣分流煙道的煙道氣流的 作用。這種外部煙道具有在任何水平斷面充滿飛灰的傾向，可能使它被設(shè)計所 為的傳送煙道氣變得完全無效。通過凝結(jié)和隨后的酸露點腐蝕，這種常規(guī)設(shè)置 還可能將煙道金屬材料暴露至咖速腐蝕條件下，因為它將不斷地遭受不可避免 地沉積在煙道中的煙道氣和煙灰的化學(xué)作用(下沉積腐蝕(undeMieposit corrosion))。
本發(fā)明的設(shè)置需要以新設(shè)計和安裝的煙道套筒120或平板130對流傳熱管
束面12中的空隙或"小路(lanes) "110作更換或原始設(shè)計，以形成在穿過鍋爐 煙道15寬度的一個或多個位置經(jīng)過對流傳熱管束12的煙氣分流煙道或管道 100。將根據(jù)鍋爐在運轉(zhuǎn)和不運轉(zhuǎn)之間循環(huán)時的運行條件和煙道氣化學(xué)作用選擇 用于平板130 筒120的材料。
需要的擋板81-85將設(shè)置在分流煙道101-105之內(nèi)，或在分流煙道101-105 的上游末端140或下游末端180，并且將由通過多聯(lián)接裝置連接的或者魏過其 它單獨執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運行的致動器或電動機(jī)90驅(qū)動。應(yīng)當(dāng)注意的是，這些擋板 81-85優(yōu)選地設(shè)置在如現(xiàn)有鍋爐煙氣偏移擋板86， 87的同樣位置，以便于維修 和與其他設(shè)備干擾的最小化。也應(yīng)注意，為了對付飛灰在擋t^Jl游側(cè)的堆積， 擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計成使擋板81-85能周期性地開始次序、間歇的運 行，或者是單獨i艦行或者是經(jīng)體接的一對、三個一組、或四個一組進(jìn)行。 這種運行是必需的，以便清除所有堆積的飛灰返回?zé)煹罋饬鱨l，它將在此被清 掃到下游并由下游微粒除去設(shè)備收集。這種擋板粉塵清除次序的頻率將與氣流 中飛灰的數(shù)量和聚集在擋板上的速率有關(guān)。在本發(fā)明中，擋板81-85涉及許多煙 道(例如101-105)和擋板，從而全部鍋爐煙氣11中只有較少的部分在極短的 時段上中斷，以便實現(xiàn)這種單獨或連接的擋板飛灰清除運行。人們相信，無論 鍋爐何時聯(lián)機(jī)并產(chǎn)生飛灰負(fù)載煙道氣，這種飛灰清除運行(擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)的間 歇沖程)必須是進(jìn)行中的運行。
圖4-6描述了圖2使用多個分流煙道的實施例的變化。與圖2相比，其中空 隙110形成在穿過鍋爐煙道15寬度的增加位置，在圖4-6所示的變化中使分流 管道(例如平行分流煙道201， 202)沿著管束加熱面的任一端橫切對流煙道管 束定位。
對流煙道10具有M鍋爐煙道15連接的管束入口 13和管束出口 14，鍋爐 煙道15具有前壁16、后壁18和側(cè)壁17， 19。在運行中，煙道氣11在對流煙 道10的鍋爐煙道15中流過水平再熱器231-235，并且還流過包含水平的一級過 熱器251 -253和節(jié)能器271 ， 272的平行流動路徑。
分流煙道201， 202設(shè)計成能結(jié)合膜片構(gòu)造的包圍部管面213。包圍部面213 4腿地是由延伸穿過鍋爐煙道15齡寬度的7乂冷或蒸汽^i卩管審喊。分流煙道 201， 202的內(nèi)部側(cè)壁217， 219,地是由在分流入口 240連接在一起的一對平 板形成，在平板之間形成空隙206。擋板281， 282控制經(jīng)過相關(guān)的分流煙道
201， 202的煙道氣箭速。擋板281， 282可以7乂平地定向(優(yōu)選地)或垂直i也定 向，并設(shè)置在煙道15和分流煙道201 ， 202的任一端或者設(shè)置在位于煙道15和 分流煙道201 ， 202的底部附近的入口 240和出口 280之間的^f可空間中。
圖6描述了適于使用在圖4-5示出的本發(fā)明變化中的擋板設(shè)置。除上面描述 的煙氣偏移擋板281和282之外，煙氣偏移擋板285， 286設(shè)置在一級過熱器流 動路徑中，并且煙氣偏移擋板287設(shè)置在再熱器流動路徑中。電動機(jī)或致動器 90控制擋板從而調(diào)整煙道氣11在不同平行流動路徑之中的流速。
上述設(shè)置中，環(huán)繞傳熱面，煙道氣ll有效地圍繞傳熱面在內(nèi)部被分流，并 被再弓l入總煙道氣流，以致由于被分流煙氣接觸或極少接觸傳熱面而使被分流 煙氣的最小冷卻的原因，組合的、平均煙氣溫度高于其否則要達(dá)到的溫度。
一旦提供內(nèi)部煙氣分流裝置，流經(jīng)鍋爐的煙道氣將以如下的簡單方式控制。 在過熱器和再熱器煙氣流動路徑中的出口流量控制擋板86， 87或285， 286和 287用于控制通過其流動的煙道氣11的相對量，以維,熱器和再熱器蒸汽溫 度的至少-一個處于希望值。同時，調(diào)整一個或多個分流煙道100或101-105或 201 ， 202中的控制擋板80或81-85或281 ， 282以控制穿過至少一個管束流動 的煙道氣的量，以保持從鍋爐煙道15排出的煙道氣的溫度處于貫穿希望的鍋爐 運行負(fù)載范圍的希望值。有利地，因為鍋爐煙道15將煙道氣11提供到下游選 擇性催化還原(SCR)器件，調(diào)整一個或多個分流煙道中的控制擋板可以將從 鍋爐煙道15排出的煙道氣的^f保持在處于或高于用于SCR的限制運行的最 小氨噴I浙鵬，或處于或高于用于SCR的無限制運行的最小連續(xù)工作^it，直 到SCR的最大許可煙氣、溫度。
所使用的控制運行可能有優(yōu)先順序，例如根據(jù)控制者指令用于調(diào)整整^H咼 爐運行負(fù)載范圍的蒸汽溫度控制的控制信號，在過熱器和再熱器煙氣流動路徑 中調(diào)整出口流動控制擋板。然后，在一個或多個分流煙道中的控制擋板根據(jù)第 二過調(diào)節(jié)控制信號調(diào)整，以便保持從鍋爐煙道排出并且^A SCR的煙道氣的溫 度處于希望的水平。過熱器和再熱器煙氣流動路徑中的出口流動控制擋板的調(diào) 整可以根據(jù)前饋控制方法實現(xiàn)。另外， 一個或多個分流煙道中的控制擋板的調(diào) 整可以根據(jù)開/閉的控制方式而實現(xiàn)。此外，所有擋板可以周期性±也被調(diào)整或循 環(huán)以除去由煙道氣11沉積的飛灰。
本發(fā)明可以有益地使用和應(yīng)用于現(xiàn)有鍋爐或蒸汽發(fā)生器，以提供內(nèi)部煙氣分流設(shè)置。在許多情況下，具有現(xiàn)有鍋爐和相關(guān)聯(lián)的鍋爐煙道。鍋爐煙道具有 平行流動煙氣路徑，其中過熱器面位于一個煙氣流動路徑中，并且再熱器面位 于另一個煙氣流動路徑中。出口流動控制擋板設(shè)置在過熱器和再熱器煙氣流動 路徑兩者中，并且在鍋爐機(jī)組內(nèi)的平行煙氣流動路徑中具有許多有多管束入口 和多管束出口的管束。因此可以M從管束的至少一個中除去管而應(yīng)用本發(fā)明， 以在管束之內(nèi)形成空隙。然后在經(jīng)過那里用于運輸煙道氣的從管束入口到管束 出口的空隙中，分流煙道完全地安裝在鍋爐機(jī)組之內(nèi)。為了提供對經(jīng)過分流煙 道的煙道氣的流動控制，擋板安裝在分流煙道之內(nèi)，用于控制經(jīng)過分流煙道的 流動煙道氣預(yù)先選擇的部分。
總的來說，比起常規(guī)的置于鍋爐外部的"跨接(jumper)"煙道，根據(jù)本發(fā)明
設(shè)置的方法和設(shè)備是環(huán)繞置于現(xiàn)有鍋爐機(jī)組內(nèi)部的傳熱管束分流煙道氣的成本 更加有效的裝置。本發(fā)明在與其它鍋爐或輔助設(shè)備的任何可能的干擾上具有較 小的影響。當(dāng)利用本發(fā)明以實現(xiàn)它設(shè)計希望的煙氣分流功能效果時，不需要附 加的吊架、支撐、外部煙道、伸縮接頭、絕緣材料或防護(hù)套。
雖然本發(fā)明具體的實施例已經(jīng)示出，并詳細(xì)描述以示出本發(fā)明原理的應(yīng)用， 但很清楚，本發(fā)明可以體現(xiàn)不脫離這種原理的其它方面。例如，本發(fā)明可以用 于新的包括選擇性催化還原反應(yīng)器的鍋爐或蒸汽發(fā)生器的構(gòu)造，或用于選擇性 催化還原反應(yīng)器己經(jīng)作為改進(jìn)安裝的現(xiàn)有鍋爐或蒸汽發(fā)生器的更換、修理或改 變。在本發(fā)明的一些實施例中，本發(fā)明的某些特征有時可以有益地使用而不使 用其它相應(yīng)特征。相應(yīng)地，所有這種適當(dāng)?shù)母淖兒蛯嵤├淙胍韵聶?quán)利要求的 范圍。
權(quán)利要求
1、一種在用于產(chǎn)生流動煙道氣的鍋爐的鍋爐煙道中的內(nèi)部煙氣分流裝置，其中在鍋爐機(jī)組內(nèi)的平行煙氣流動路徑之內(nèi)鍋爐煙道具有多個管束，管束具有管束入口和管束出口，經(jīng)過每個平行煙氣流動路徑的煙氣流動通過單獨的出口流動控制擋板控制，所述內(nèi)部煙氣分流裝置包括一個或多個與鍋爐煙道流體連通并且在流動控制煙氣路徑之內(nèi)經(jīng)過或環(huán)繞至少一個管束布置的分流煙道，用于引導(dǎo)煙道氣經(jīng)過或環(huán)繞管束從管束入口到管束出口，并且其中一個或多個分流煙道完全包含在鍋爐機(jī)組內(nèi)的平行煙氣流動路徑之內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求1的內(nèi)部煙氣分流裝置，其特征在于， 一個或多個分流煙道 設(shè)有由蒸汽或水冷的膜片管壁構(gòu)造構(gòu)成的包圍部。
3、 如權(quán)利要求1的內(nèi)部煙氣分流裝置，其特征在于， 一個或多個分流煙道 設(shè)有由平板壁構(gòu)造構(gòu)成的包圍部。
4、 如權(quán)利要求1的內(nèi)部煙氣分流裝置，其特征在于， 一個或多個分流煙道 設(shè)有一個或多個位于分流煙道任一端中一個的或位于分流煙道內(nèi)部的控制擋 板。
5、 如權(quán)利要求1的內(nèi)部煙氣分流裝置，其特征在于， 一個或多個分流煙道設(shè)有整體煙道套筒。
6、 一種控制煙道氣經(jīng)過具有平行煙氣流動路徑的鍋爐煙道流動的方法，過 熱器面位于一個煙氣流動路徑中而再熱器面位于另一個煙氣流動路徑中，并且 出口流動控制擋板設(shè)置在過熱器和再熱器煙氣流動路徑中，并且在鍋爐的鍋爐 機(jī)組內(nèi)，鍋爐煙道在平行煙氣流動路徑之內(nèi)具有多個管束以及管束入口和管束 出口 ，并且完全包含在鍋爐機(jī)組之內(nèi)的內(nèi)部煙氣分流裝置包括一個或多個與鍋 爐煙道流體連通并且經(jīng)過或環(huán)繞至少一個管束布置用于弓I導(dǎo)煙道氣從管束入口 到管束出口的分流煙道， 一個或多個分流煙道每個都具有位于分流煙道任一端中一個的或分流煙道內(nèi)的控希階板，包括以下步驟調(diào)整過熱器和再熱器煙氣流動路徑中的出口流動控制擋板，以控制經(jīng)過那 里的煙道氣的相對量，保持過熱器和再熱器蒸汽溫度的至少一個處在希望值； 以及 同時調(diào)整一個或多個分流煙道中的控制擋板，以控制穿過至少一個管束流 動的煙道氣的量，以便在貫穿鍋爐的希望運行負(fù)荷范圍內(nèi)保持從鍋爐煙道排出 的煙道氣的溫度處在希望值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，從鍋爐煙道排出的煙道氣傳送到 下游選擇性催化還原(SCR)裝置，并包括以下步驟 調(diào)整一個或多個分流煙道中的控制擋板，以保持從鍋爐煙道排出的煙道氣 的溫度處于或高于用于選捧性催化還原的剤艮運行的最小氨噴針鵬，或處于 或高于用于選擇性催化還原的無限制運行的最小連續(xù)運行溫度，直到選擇性催 化還原的最大許可煙氣溫度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，以下步驟 根據(jù)控制者要求的用于在整個鍋爐運行負(fù)載范圍的蒸汽^it控制的控制信 號，調(diào)整在過熱器和再熱器煙氣流動路徑中出口流動控制擋板，并且根據(jù)第二 過量控制信號在一個或多個分流煙道中調(diào)整控制擋板，以保持從鍋爐煙道排出 并進(jìn)A^擇性催化還原的煙道氣溫度處于希望的水平。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，包括根據(jù)前饋控制方法，調(diào)整在過熱器和再熱器煙氣流動路徑中的出口流動控審階板的步驟。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，包括根據(jù)開湖控制方式，調(diào)整在一個或多個分流煙道中的控制擋板的步驟。
11、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，包括周期性地調(diào)整擋板，以通 過煙道氣除去沉積的飛灰的步驟。
12、 一種改變鍋爐的鍋爐煙道以提供內(nèi)部煙氣分流裝置的方法，鍋爐煙道 具有平行流動煙氣路徑，其中過熱器面位于一^i因氣流動路徑，再熱器面位于 另一1"煙氣流動路徑，并且出口流動控制擋板設(shè)置在過熱器和再熱器煙氣流動 路徑中，鍋爐煙道在鍋爐機(jī)組的平行煙氣流動路徑之內(nèi)具有多個管束，所述管束具有多個管束入口和多個管束出口，該方法包括以下步驟 從管束的至少一個中除去管，以在管束之內(nèi)形成空隙； 在鍋爐機(jī)組內(nèi)，在從用于經(jīng)過那里傳送煙道氣的管束入口到管束出口的空 隙之內(nèi)安裝分流煙道；以及 在分流煙道之內(nèi)安裝擋板，用于控制經(jīng)過分流煙道的流動煙道氣預(yù)先選擇 的部分。
13、 如權(quán)利要求12的方法，其特征在于，鍋爐煙道具有前、后壁，并且安 裝分流煙道的步驟包括在鍋爐煙道的前、后壁之間連接一對板的步驟。
14、 如權(quán)利要求12的方法，其特征在于，鍋爐煙道具有側(cè)壁，并且安裝分 流煙道的步驟包括在鍋爐煙道的側(cè)壁之間連接一對板。
15、 如權(quán)利要求12的方法，其特征在于，安裝分流煙道的步驟包括在空隙中提供整體煙道套筒以完全包住煙道氣路徑。
16、 如權(quán)利要求12的方法，其特征在于，包括從多個管束中除去管以在管束之內(nèi)形成許多空隙的步驟，以及在鍋爐機(jī)組內(nèi)，從用于經(jīng)過那里傳送煙道氣 的管束入口至u管束出口的空隙之內(nèi)安裝多個分流煙道的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)生器設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的一種在新的或現(xiàn)有鍋爐煙道內(nèi)經(jīng)過或環(huán)繞選擇的鍋爐對流傳熱管束有效分流煙道氣的方法和設(shè)備，傳熱管被除去，或在新的鍋爐煙道設(shè)計中被省略，在管束內(nèi)的一個或多個位置形成一個或多個空隙。分流煙道或管道形成在每個空隙之內(nèi)，例如使用鋼板，與現(xiàn)有煙道壁一起，或使用整體套筒。分流煙道壁可以包括水或蒸汽冷卻管。擋板可以安裝在分流煙道的或者分流煙道內(nèi)的任一端以控制經(jīng)過每個分流煙道引導(dǎo)的煙道氣量。
文檔編號F24H9/18GK101344260SQ200810144659
公開日2009年1月14日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者C·J·湯普森, E·M·沃倫, K·A·拉森, S·A·山姆加威爾, T·A·勞爾森 申請人:巴布考克及威爾考克斯公司