烟温协调型宽负荷脱硝系统技术方案

技术编号:11369178 阅读:143 留言:0更新日期:2015-04-29 23:24
本发明专利技术公开了一种烟温协调型宽负荷脱硝系统,包括尾部烟井的前段内设有省煤器和省煤器中间的隔板,尾部烟井的后段内设有烟气脱硝装置,省煤器烟气出口处布置有烟温测点,其特征在于,所述的尾部烟井内省煤器烟气出口处的后面设有由控制系统控制开合的调节挡板。本发明专利技术通过对SCR脱硝装置入口烟气温度的调节,使SCR脱硝装置不间断运行工作,并适当提高锅炉SCR脱硝效率的技术问题,兼保证锅炉的安全经济运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟温协调型宽负荷脱硝系统,属于电站发电机组的锅炉烟气系统领域。
技术介绍
电力工业有与二氧化硫(化学分子式SO2)、烟尘排放浓度并驾齐驱的三大污染源一氮氧化物(简称NOx),均被国家发改委列为城市建设“更美好”的阻碍点,为广大城市人民所垢议,其为燃煤锅炉烟气排放的主要污染源之一。为此,国家环保总局针对此发布了《火电厂大气污染排放标准》,从2012年I月I日起施行所有新建火电机组NOx排放浓度都要达到100mg/Nm3以下的要求,并规定从2014年I月I日起,重点地区所有火电投运机组的NOx排放浓度也要达到100mg/Nm3以下。因此在当前的火电厂污染物减排工作中,烟气脱硝无疑是重中之重。目前广泛采用的烟气脱硝技术为SNCR,是指锅炉炉膛分级配风(简称为SOFA)和选择性催化还原(简称为SCR)的合称,双轨并举,旨为强化脱硝效果并可降低氨气使用量。而SCR是指在锅炉尾部烟道适当区域安置脱硝反应器,使用还原剂(氨气)和催化剂(主成份钛白粉)将烟气中NOx还原,其NO 除率一般可达90%以上,因而完全可以达到控制 放符合《标准》之目的。在SCR装置系统中反应器催化剂为一不可缺失的重要设备,而其有一致命弱点,即其工作反应温度仅为320?420°C区域,脱离这一区域工作,氨气将致催化剂中毒乃至失效,最终将导致脱硝效率严重降低或完全不起脱硝效果,污染物减排工作无从谈起。为此所有电站都针对此设置烟气超越这一温度区域的自动出系控制系统,即超越这一温度区域自动不投氨气,但同时SCR装置系统的停用带来了放浓度的大幅上升,此时浓度一般要在300mg/Nm3以上。电站锅炉尾部烟道入SCR装置烟气温度在锅炉满负荷或较高负荷(指70 %以上)工况时,均能运行于320?420°C区域。而今受电力市场需求趋低或煤种较劣或变化较大时,或机组设备缺陷等多因素影响时,锅炉负荷工况进一步降低时,尾部烟气温度随时触及3200C “红线”,这一现象在当今乃至今后一段时期内恐会频繁出现,电站企业受其影响颇为烦忧、困惑。污染物减排工作顿时变得十分棘手。催化剂中毒乃至失效,势必需更换新的催化剂,而催化剂成本价格高昂,更换又需停用机组较长时间,给发电企业带来了不菲的经济损失。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供了一种调温协调性能佳、成本低、实现高效率低污染的烟温协调型宽负荷脱硝系统,解决了 SCR装置系统中,氨气将致催化剂中毒乃至失效的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是提供了一种烟温协调型宽负荷脱硝系统,包括尾部烟井的前段内设有省煤器和省煤器中间的隔板,尾部烟井的后段内设有烟气脱硝装置,省煤器烟气出口处布置有烟温测点,其特征在于,所述的尾部烟井内省煤器烟气出口处的后面设有由控制系统控制开合的调节挡板。优选地,所述的调节挡板的固定端设于尾部烟井的侧壁上。优选地,所述的调节挡板的活动端与隔板连接或位于隔板的下方。优选地,所述的控制系统包括控制台,控制台发出指令控制调节挡板的开度,通过调节调节挡板的开度来调节烟温,将得到的烟温通过数据传输送至控制台。本专利技术可以实现SCR脱硝装置入口处烟温在线自动调节的目标,保证了 SCR脱硝装置无论在高负荷还是低负荷都可以投运,同时控制锅炉排烟温度不至于提高太多,基本保证了较高的锅炉效率,实现了高效率低污染目标。该技术方案调温协调性能佳、负荷宽度足够、成效显著,且结构简单易实现,改造成本相对低廉。走出了快捷之路,全面实现了烟温协调型宽负荷脱硝系统的开发应用,切实为污染物减排工作不间断作出了巨大贡献!本专利技术通过对SCR脱硝装置入口烟气温度的调节,使SCR脱硝装置不间断运行工作,并适当提高锅炉SCR脱硝效率的技术问题,兼保证锅炉的安全经济运行。本专利技术将彻底解决上述320°C“红线”问题,为发电企业和使用SCR脱硝装置系统的广大用户摆脱该困惑,更好地发挥SCR脱硝装置“全天候”的伺候作用!【附图说明】图1为一种烟温协调型宽负荷脱硝系统的示意图;图2为烟气系统的流程示意图;图3为烟温控制系统的流程图。其中:1-省煤器,2-隔板,3-调节挡板,4-烟气脱硝装置,5-尾部烟井。【具体实施方式】为使本专利技术更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。本专利技术为一种烟温协调型宽负荷脱硝系统,主要用于锅炉尾部烟气脱硝装置4前的烟温提升调节,如图1所示,其包括尾部烟井5、在尾部烟井5的前段内布置的省煤器I及省煤器I中间的隔板2和尾部烟井5的后段内的烟气脱硝装置4。尾部烟井5内省煤器I烟气出口处的后面安装有由控制系统控制开合的调节挡板3。调节挡板3的固定端固定在尾部烟井5的侧壁上。调节挡板3的活动端与隔板2连接或位于隔板2的下方。调节挡板3与尾部烟井5侧墙及中间隔板2焊接链接。如图3所示,控制系统包括控制台,控制台发出指令控制调节挡板3的开度,通过调节调节挡板3的开度来调节烟温,将得到的烟温通过数据传输送至控制台。如图2及图3所示,燃料和空气在锅炉炉膛中燃烧生成的烟气流经尾部烟井5后,由控制系统在省煤器I烟气出口处布置的烟温测点对该处烟气的温度进行监测和分析,当该处烟气温度超越SCR320?420 °C区域时,控制系统控制发出指令,调节挡板3逐步关小至设定开度,控制少部分烟气量在两侧墙省煤器I的受热面上流动,而迫使大部分烟气量流经隔板2的中间区域的省煤器I受热面上流动,来控制省煤器I烟气出口处,即SCR装置入口烟温在SCR320?420°C范围内。当该处烟气温度没有达到SCR最佳反应温度范围时,控制系统将调节挡板3将继续关闭至设定开度,直至烟温在SCR320以上后进入烟气脱硝装置4。当烟气温度至SCR320?420°C区域情况下进行脱硝运行,即保证了烟气脱硝装置4中催化剂的使用安全,又提高了脱硝效率,同时也保证了锅炉的安全经济运行。从理论计算角度分析,假定SCR入口烟温为SCR最佳反应温度320?420°C,经过相应工况下的热力计算得到省煤器I相对应的受热面积,然后得出烟气隔板2设置的最佳位置。再后通过调节挡板3进行有效控制,过程中实际工况无论多繁杂,只需要根据SCR入口烟温测点的数据,进行及时迅速的温度反馈,由控制系统进行调节挡板3开度的调整,直至SCR入口烟温测点数据稳定在SCR最佳反应温度320?420°C。本专利技术保证SCR脱硝装置不间断运行工作提供了改造的烟温调节系统,即在锅炉尾部竖直的尾部烟井5内,省煤器I处增设烟气隔板2,将其原烟井分割为三通道,在烟气脱硝装置4前、省煤器I烟气流向出口处安置耐高温防腐蚀的调节挡板3四块。由机组DCS控制系统根据不同负荷时该处的烟温特性监测和分析,控制调节挡板3开合的不同开度,来自动调节该流经处的烟温,以使其满足并高于320°C。调节挡板3位于尾部烟井5内,挡板执行机构位于两侧烟道外。当尾部SCR脱硝装置入口烟气温度超过催化还原的最佳反应温度时,控制系统控制调节挡板3打开至设定开度(在满负荷工况时,一般为开足);当探测到该处烟气温度有下降趋势并接近没有达到320°C前,控制系统将调节挡板3迅捷关小(预计一般在接近180MW时,挡板开开度在60%左右);随着负荷的进一步降低,调节挡板3将同步关小,在将竖井内两侧的烟气量减少的同时降低了两侧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种烟温协调型宽负荷脱硝系统,包括尾部烟井(5)的前段内设有省煤器(1)和省煤器(1)中间的隔板(2),尾部烟井(5)的后段内设有烟气脱硝装置(4),省煤器(1)烟气出口处布置有烟温测点,其特征在于,所述的尾部烟井(5)内省煤器(1)烟气出口处的后面设有由控制系统控制开合的调节挡板(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱宰基
申请(专利权)人:上海电力股份有限公司吴泾热电厂上海吴泾发电有限责任公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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