带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉技术方案

本实用新型专利技术涉及一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，包括锅炉、汽包、省煤器、SCR反应器、空预器、烟气升温系统，汽包的下降管与锅炉的下水包连接，烟气升温系统由水泵、开关阀、电动调节阀组成；锅炉的下水包通过开关阀与水泵入口管道连接，水泵的出口管道通过电动调节阀与省煤器的给水入口管道并联连接。水泵的出口与电动调节阀之间连接有止回阀。本实用新型专利技术适用于亚临界和超高压的自然循环汽包锅炉，可以在低负荷和/或大气温度低条件下使得SCR反应器正常运行，从而保证了在低负荷和/或大气温度低条件下的亚临界和超高压的自然循环汽包锅炉烟气排放质量也能够达到国家标准。?（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，包括锅炉、汽包、省煤器、SCR反应器、空预器、烟气升温系统，汽包的下降管与锅炉的下水包连接，烟气升温系统由水泵、开关阀、电动调节阀组成；锅炉的下水包通过开关阀与水泵入口管道连接，水泵的出口管道通过电动调节阀与省煤器的给水入口管道并联连接。水泵的出口与电动调节阀之间连接有止回阀。本技术适用于亚临界和超高压的自然循环汽包锅炉，可以在低负荷和/或大气温度低条件下使得SCR反应器正常运行，从而保证了在低负荷和/或大气温度低条件下的亚临界和超高压的自然循环汽包锅炉烟气排放质量也能够达到国家标准。【专利说明】带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉
本技术涉及一种发电用的自然循环汽包锅炉，尤其是一种可以提高自然循环汽包锅炉的SCR反应器入口烟温的自然循环汽包锅炉。
技术介绍
中国的能源结构是以煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。据统计，目前中国发电装机容量中火电装机容量占74%以上，在未来的很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。同时于2011年I月实施的《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》已经把电站锅炉氮氧化物最高允许排放浓度限值降低到10(T200mg/m3，燃煤发电锅炉配置SCR反应器实现烟气脱硝已经成为一种标准配置。随着经济和社会的发展，对SCR反应器脱硝装置的排放浓度和投用率要求将逐渐严格。氮氧化物一般指NO、NO2, NO3> N2O, N2O3等，统称为N0X。锅炉燃烧过程中生成的氮氧化物(主要为NO及NO2)严重地污染了环境。因此抑制NOx的生成和脱除在烟气中已生成的NOx己成为锅炉燃烧设计及运行时必须考虑的主要问题之一。选择性催化还原法(SCR)是应用最广，且技术成熟的烟气脱硝方法，己成为目前电站锅炉脱硝的主流技术。SCR脱硝效率高，排放浓度低能够满足目前及今后严格的环保要求，日益受到中国及世界上其它国家的重视。目前商业上应用比较广泛的SCR反应器脱硝温度一般控制在32(T400°C。当SCR反应器入口烟气的温度低于300°C时，会使SCR反应器中催化剂的活性降低，无法实现SCR反应器脱硝的正常运行。因此，保证合适的SCR反应器脱硝入口烟气的温度是SCR反应器脱硝正常运行的关键。现有的锅炉水侧的流程(图1)为:给水经过省煤器7升温后进入汽包6。汽包6的下部的饱和水经过下降管5进入锅炉的下水包10，下水包10的水通过水冷壁9上升吸取热量，从而部分蒸发为蒸汽，汽水混合物进入汽包6完成汽水分离。分离后的饱和蒸汽进入过热器，饱和水则进入下降管5继续循环。亚临界300MW自然循环汽包锅炉的结构示意图如图4所示，包括锅炉4、汽包6、省煤器7、SCR反应器、空预器，汽包6的下降管5与锅炉4的下水包10连接。目前由于自然循环汽包锅炉设计方面的原因，自然循环汽包锅炉在低负荷和/或大气温度低条件下运行时，亚临界和超高压的自然循环汽包锅炉的SCR反应器烟气入口温度与可以保证SCR反应器正常运行的温度相差可达20°C以上，因此在低负荷和/或大气温度低条件下，SCR反应器无法投运，烟气排放浓度将不能满足中国国家环保要求。
技术实现思路
本技术为了解决自然循环汽包锅炉在低负荷和/或大气温度低条件下SCR反应器无法投运的技术问题，而提供一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，通过对现有的自然循环汽包锅炉的水系统进行改造，利用水泵将由汽包的下降管进入锅炉的下水包的高温饱和水输送至锅炉省煤器水侧进口与省煤器给水混合，以提高省煤器的给水温度，进而提高锅炉省煤器出口烟气温度，使之温度达到SCR反应器投运的适用温度。为实现上述目的，本技术的技术方案:一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，包括锅炉、汽包、省煤器、SCR反应器、空预器、烟气升温系统，汽包的下降管与锅炉的下水包连接，其特征在于:所述烟气升温系统由水泵、开关阀、电动调节阀组成；锅炉的下水包通过开关阀与水泵入口管道连接，水泵的出口管道通过电动调节阀与省煤器的给水入口管道并联连接。水泵的出口与电动调节阀之间连接有止回阀。在本技术的一优选的实施例中，在水泵的出口与电动调节阀之间安装止回阀，从而避免进入省煤器中的水倒流，从而保证烟气升温系统在锅炉中安全运行。带有烟气升温系统的汽包锅炉的水侧的流程示意图如图2所示，汽包下部的饱和水经锅炉的下水包后依次开关阀即图中的隔离门1、水泵，电动调节阀即图中的调节门3调节进入省煤器，进入省煤器的这部分饱和水和省煤器的给水的混合，提高省煤器入口给水的温度，从而减少了省煤器中水和烟气的温差，导致烟气放热量的减少，省煤器出口烟气的温度有了一定程度的提高，从而使进入SCR反应器的烟气的温度可以满足SCR反应器投运的适用温度。本技术的一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，适用于亚临界和超高压的汽包锅炉。本技术的有益效果是:本技术通过增加水泵、开关阀、电动调节阀及相应的管道，将从汽包排出的部分饱和水经锅炉的下水包后和进入省煤器的给水进行混合，从而提高了省煤器入口给水的温度，减少了省煤器中水和烟气的温差，使烟气放热量的减少，使得省煤器出口烟气的温度提高，使进入SCR反应器的烟气温度能够满足SCR反应器的投运的适用温度，因此，通过增加烟气升温系统，保证原自然循环的汽包锅炉的SCR反应器在低负荷和/或大气温度低条件下正常运行，从而保证了在低负荷和/或大气温度低条件下的亚临界和超高压下的自然循环汽包锅炉烟气排放质量也能够达到国家标准。进一步，在水泵的出口与电动调节阀之间安装止回阀，从而避免进入省煤器中的水倒流，从而保证烟气升温系统在锅炉中安全运行。进一步，本技术的通过水侧改造，有效的解决了在低负荷和/或大气温度低条件下SCR反应器入口烟温低而造成的SCR反应器停运的问题，较水侧的其它方法有提升烟气温度的幅度大，并且系统简单，改造投资少，对其它工况影响小的特点。进一步和烟气侧改造方法相比本技术的最大特点是改造范围小、投资少，施工期短。进一步，本技术的目前较常用的省煤器分级提高烟温方法至少可节省一半以上的投资费用。【专利附图】【附图说明】图1是现有自然循环汽包锅炉原水侧流程的示意图；图2是本技术的带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉结构示意图；图3是亚临界300MW自然循环汽包锅炉的SCR反应器的投运情况与机组负荷、夕卜界温度的关系图；图4是现有亚临界300丽自然循环汽包锅炉的结构示意图；图5是本技术的带有烟气升温系统的亚临界300MW自然循环汽包锅炉的结构示意图。【具体实施方式】下面通过具体应用实施例并结合附图对本技术进一步阐述，但并不限制本技术。如图2所示，本技术的带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，包括锅炉4、汽包6、省煤器7、S CR反应器、空预器、烟气升温系统等。汽包6的下降管5与锅炉4的下水包10进口连接，下水包出口通过锅炉4炉膛内的水冷壁9连接汽包6。烟气升温系统由水泵3、开关阀1、电动调节阀2组成；锅炉4的下水包10通过开关阀I与水泵3入口管道连接，水泵3的出口管道通过电动调节阀2与省煤器7的给水入口管道8并联连接。如图5所示，本技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有烟气升温系统的自然循环汽包锅炉，包括锅炉（4）、汽包（6）、省煤器（7）、SCR反应器、空预器、烟气升温系统，汽包（6）的下降管（5）与锅炉（4）的下水包（10）连接，其特征在于：所述烟气升温系统由水泵（3）、开关阀（1）、电动调节阀（2）组成；锅炉（4）的下水包（10）通过开关阀（1）与水泵（3）入口管道连接，水泵（3）的出口管道通过电动调节阀（2）与省煤器（7）的给水入口管道（8）并联连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王东平，谭青，张彦琦，王伟敏，王吉翔，章良，
申请(专利权)人：上海上电电力工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：