火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，包括選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器，還包括設(shè)置在選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器的進氣煙道的換熱器，換熱器設(shè)有用于調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)的流量的流量調(diào)節(jié)器；本實用新型的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置為全負荷脫硝裝置，通過在催化還原脫硝反應(yīng)器的進氣煙道處設(shè)置換熱器，發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的煙氣在進入脫硝反應(yīng)器前必須與換熱器中的換熱介質(zhì)進行熱量交換，所交換熱量的多少則取決于流量調(diào)節(jié)器所控制的換熱介質(zhì)的流量，以此使煙氣進入溫度保持在催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)，保證鍋爐在所有負荷區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)氮氧化物的達標(biāo)排放，同時提高脫硝催化劑的使用壽命；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，在不影響機組經(jīng)濟運行前提下實現(xiàn)環(huán)保減排。
【專利說明】火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脫硝裝置，特別涉及一種火力發(fā)電廠使用的對其燃煤產(chǎn)生的煙氣進行脫硝的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]NOx是造成大氣污染的主要污染源之一，通常所說的NOx包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,其中NO和NO2是重要的大氣污染物，它們排放到大氣中易形成酸雨及光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層和造成溫室效應(yīng)，給自然環(huán)境和人類健康帶來了嚴重的危害。我國NOx的排放量中70%來自于煤炭的直接燃燒，電力工業(yè)又是我國的燃煤大戶，因此作為重點行業(yè)火力發(fā)電廠必須對NOx的排放加以控制。
[0003]目前，火力發(fā)電廠廣泛采用SCR (選擇性催化還原法，Selective CatalyticReduction)控制NOx的排放。SCR是目前較好的煙氣脫硝技術(shù)，它是一種爐后脫硝方法，是利用還原劑(NH3、尿素)在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O,而不是被O2氧化，目前SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。兩種方法都是利用氨對NOx的還原功能，在催化劑的作用下將NOx還原為對大氣影響較小的N2和H20。在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3為活性成分制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型催化劑。不同的催化劑適宜的反應(yīng)溫度不同，而且脫硝裝置的進口煙氣溫度隨鍋爐負荷變化而變化。當(dāng)鍋爐負荷低于機組負荷50%THA時，造成反應(yīng)溫度偏低，催化劑的活性會降低，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運行會使催化劑發(fā)生永久性損壞；當(dāng)鍋爐負荷接近機組負荷100%THA時，反應(yīng)溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。目前，國內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫催化劑，反應(yīng)溫度區(qū)間為320°C?420°C，因此在煙氣進入脫硝裝置前必須對煙氣進入溫度進行控制，以適應(yīng)SCR脫硝裝置的需要。
[0004]因此，有必要對現(xiàn)有的SCR脫硝裝置進行改進，其能夠?qū)M入選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器的煙氣進行溫度控制，使煙氣進入溫度保持在催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)，保證鍋爐在所有負荷區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)氮氧化物的達標(biāo)排放，同時提高脫硝催化劑的使用壽命。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其能夠?qū)M入選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器的煙氣進行溫度控制，使煙氣進入溫度保持在催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)，保證鍋爐在所有負荷區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)氮氧化物的達標(biāo)排放，同時提高脫硝催化劑的使用壽命。
[0006]本實用新型的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，包括選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器，還包括設(shè)置在所述選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器的進氣煙道的換熱器，所述換熱器設(shè)有用于調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)的流量的流量調(diào)節(jié)器。
[0007]進一步，所述換熱器為管式換熱器。[0008]進一步，所述換熱介質(zhì)為液體，所述進氣煙道中的煙氣在所述換熱器的管外流動，所述換熱介質(zhì)在在所述換熱器的管內(nèi)流動。
[0009]進一步，所述流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在所述換熱器的進液管道上。
[0010]進一步,所述換熱介質(zhì)為水。
[0011]進一步，所述流量調(diào)節(jié)器為調(diào)節(jié)閥或者變頻泵。
[0012]本實用新型的有益效果:本實用新型的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置為全負荷脫硝裝置，通過在催化還原脫硝反應(yīng)器的進氣煙道處設(shè)置換熱器，火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的煙氣在進入脫硝反應(yīng)器前必須與換熱器中的換熱介質(zhì)進行熱量交換，所交換熱量的多少則取決于流量調(diào)節(jié)器所控制的換熱介質(zhì)的流量，以此使煙氣進入溫度保持在催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)，保證鍋爐在所有負荷區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)氮氧化物的達標(biāo)排放，同時提高脫硝催化劑的使用壽命；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，以達到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)為目的，在不影響機組經(jīng)濟運行前提下，達到環(huán)保減排的目標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0014]圖1為本實用新型簡化的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1為本實用新型簡化的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實用新型的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，包括選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器1，還包括設(shè)置在所述選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I的進氣煙道11的換熱器2，所述換熱器2設(shè)有用于調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)的流量的流量調(diào)節(jié)器3 ;選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I是本煙氣脫硝裝置的核心設(shè)備，其主要功能是承載催化齊U，為脫硝反應(yīng)提供空間，同時保證煙氣流動的順暢與氣流分布的均勻，為脫硝反應(yīng)的順利進行創(chuàng)造條件；根據(jù)煙氣流速、催化劑數(shù)量和脫硝率確定選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I的截面積，再根據(jù)實際需要確定其距地面的高度；選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I進出口設(shè)置柔性接頭與機組主體聯(lián)接；換熱器2設(shè)置在催化還原脫硝反應(yīng)器I的進氣煙道11處，其位置可選擇在可適應(yīng)選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I的入口煙道的各種布置形式；火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的煙氣在進入選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I前必須與換熱器2中的換熱介質(zhì)進行熱量交換，所交換熱量的多少則取決于流量調(diào)節(jié)器3所控制的換熱介質(zhì)的流量，以此使煙氣進入溫度保持在催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)，保證鍋爐在所有負荷區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)氮氧化物的達標(biāo)排放，同時提高脫硝催化劑的使用壽命。
[0016]本實施例中，所述換熱器3為管式換熱器；管式換熱器的處理能力大、選材范圍廣、適應(yīng)性強，而且易于制造，生產(chǎn)成本較低，清洗較方便，在高溫高壓下也能適用；換熱器3的結(jié)構(gòu)與一般管式換熱器相同，包括殼體、傳熱管束、管板、折流板和管箱等部件。
[0017]本實施例中，所述換熱介質(zhì)為液體，所述進氣煙道11中的煙氣在所述換熱器2的管外流動，所述換熱介質(zhì)在所述換熱器2的管內(nèi)流動；在換熱器3內(nèi)進行換熱的兩種流體分別為液體換熱介質(zhì)和煙氣，其中液體換熱介質(zhì)行程為管程，煙氣為殼程，換熱器2管束的壁面為傳熱面；圖1中的箭頭方向即為低溫液體的流動方向。
[0018]本實施例中，所述流量調(diào)節(jié)器3設(shè)置在所述換熱器2的進液管道21上；方便對進液流量進行調(diào)節(jié)。
[0019]本實施例中，所述換熱介質(zhì)為水；水的來源廣泛、成本低廉，本煙氣脫硝裝置的水來源于火力發(fā)電系統(tǒng)中的鍋爐給水或除氧器出口水。
[0020]本實施例中，所述流量調(diào)節(jié)器3為調(diào)節(jié)閥；調(diào)節(jié)閥適合于以水作為換熱介質(zhì)的換熱器3 ;流量調(diào)節(jié)器3的控制回路包括敏感元件、調(diào)節(jié)元件和控制元件，敏感元件是一個變送器，能夠用來測量機組負荷，變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)元件，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給最終控制元件，調(diào)節(jié)閥閥門改變了換熱介質(zhì)的流量，使煙氣在進入脫硝反應(yīng)器前與換熱器中的換熱介質(zhì)進行不同程度的熱量交換。
[0021]鍋爐煙氣在進入選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I前經(jīng)過換熱器2后煙氣溫度降低至脫硝催化劑最佳允許溫度區(qū)間，本煙氣脫硝裝置調(diào)節(jié)煙氣溫度的具體流程如下:當(dāng)機組負荷降低，選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I進口煙氣溫度下降時，通過換熱器2的進液管道21上的流量調(diào)節(jié)器3減少水流量，換熱器2出水溫度相對升高，換熱器2換熱溫壓減少，換熱器2內(nèi)換熱量下降，換熱器2出口煙氣溫度相對升高，達到催化劑最佳允許溫度區(qū)間；當(dāng)機組負荷升高，選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器I進口煙氣溫度上升時，通過換熱器2的進液管道21上的流量調(diào)節(jié)器3增加水流量，換熱器2出水溫度相對降低，換熱器2換熱溫壓增加，換熱器2內(nèi)換熱量增加，換熱器2出口煙氣溫度相對降低，達到脫硝裝置催化劑最佳允許溫度區(qū)間。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，包括選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器(I)，其特征在于:還包括設(shè)置在所述選擇性催化還原脫硝反應(yīng)器(I)的進氣煙道(11)的換熱器(2)，所述換熱器(2 )設(shè)有用于調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)的流量的流量調(diào)節(jié)器(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述換熱器(3)為管式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述換熱介質(zhì)為液體，所述進氣煙道(11)中的煙氣在所述換熱器(2)的管外流動，所述換熱介質(zhì)在所述換熱器(2)的管內(nèi)流動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述流量調(diào)節(jié)器(3)設(shè)置在所述換熱器(2)的進液管道(21)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述換熱介質(zhì)為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述流量調(diào)節(jié)器(3)為調(diào)節(jié)閥或者變頻泵。
【文檔編號】B01D53/56GK203379810SQ201320494508
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】熊志成, 尹正明 申請人:中電投遠達環(huán)保工程有限公司, 重慶中電節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司