一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，包括引出烟气循环管道、烟气循环支管以及第一电动开关门；引出烟气循环管道接口设置在引风机的出口，第一电动开关门设置在引出烟气循环管道的入口处；烟气循环支管包括连通脱硫系统吸收塔入口烟道的第一支管、连通锅炉二次风热风母管的第二支管以及连通锅炉一次风热风母管连的第三支管；第一支管、第二支管和第三支管分别均设置有电动调节门；同时公开其运行方法，烟气循环系统可单独用于循环流化床半干法脱硫吸收塔入口烟气量的调节，以稳定吸收塔的稳定运行，以及单独用于锅炉炉膛不同区域温度和氧量的调节，实现NO

【技术实现步骤摘要】
一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统
本技术属于燃煤循环流化床锅炉节能环保
，具体涉及一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统。
技术介绍
随着我国经济和生活水平的日益提高，人们将会对环境给予越来越大的关注。为加强环境保护、实现节能减排目标，国家相关部委对煤电行业提出了更为严格的环保标准和节能改造目标。到2020年，全国具备条件的机组都将达到超低排放，现役机组平均供电煤耗低于310克标煤/千瓦时。循环流化床锅炉技术燃烧技术是20世纪70年代末发展起来的清洁煤燃烧技术。与常规燃烧方式相比，循环流化床锅炉具有一定的优势。循环流化床锅炉采用较低的燃烧温度850～920℃和空气分及燃烧，NOx生成量较低一般不高于250mg/m3，并具有一定的自脱硫能力SO2的实际生成量低于按照全硫计算的SO2理论生成量；循环流化床锅炉通过炉内干法脱硫向炉内添加一定量的石灰石颗粒可有效脱除90％甚至更多的SO2；循环流化床锅炉具有极佳的燃料适应性，几乎可以设计燃用任何化石燃料；循环流化床锅炉具有良好的调峰能力，可以再30％额定负荷下不投油稳定燃烧。因此，近二十年间循环流化床锅炉技术在我国得到迅速发展，循环流化床锅炉机组发电容量近1亿kW，总循环流化床锅炉台数大于3000台，其中容量在440t/h以上的400余台，其工程应用已发展到600MW超临界等级。燃煤锅炉在煤的燃烧过程中产生的氮氧化物的生成量与煤的燃烧方式，特别是燃烧温度和过量空气系数一般用炉膛出口的氧体积分数进行表征等燃烧条件有关。对于循环流化床锅炉，目前普遍采用的燃烧中NOx控制技术，通过设备改造、运行调整，控制炉膛分级供风、燃烧温度，控制炉膛氧含量等手段，抑制或还原燃烧过程中生成的NOx，来降低NOx排放。其中采用烟气循环的方法将锅炉尾部的低温烟气与一次风、二次风混合后送入炉内，降低燃烧区域的温度，同时降低了燃烧区域的氧体积分数，能够有效降低NOx的生成量。当锅炉低负荷运行时，为了保证循环流化床锅炉布风板上物料的正常流化，一次风量不能太低，此时锅炉运行的总风量进一步降低受到一次风量限制。另外，燃料燃烧所需的总风量在锅炉低负荷运行时由于一次风量的限制，需通过降低二次风量进行调整。此时，锅炉燃烧工况不利于NOx的控制，而采用烟气循环，将氧体积分数较低的净烟气作为一次风和二次风的一部分，在维持布风板上物料正常流化的条件下，降低燃烧区域的氧体积分数可有效降低NOx的生成量。烟气循环流化床半干法脱硫工艺技术成熟，脱硫效率可达到95％以上。脱硫系统可靠，工艺流程简单，耗水量少，占地面积小和一次性投资费用低，脱硫产物呈干态，无脱硫废水排放，可脱除部分重金属以及不需要进行烟囱防腐等特点。应用于循环流化床锅炉机组时，配合炉内干法脱硫可长周期运行实现SO2的超低排放，并且具有良好的经济性和灵活的调节特性，近几年在循环流化床锅炉SO2控制领域广泛应用。烟气循环流化床半干法脱硫装置布置在空预器出口至主烟囱之间。锅炉烟气经预电除尘器进入吸收塔，在吸收塔内与加入的水、吸收剂充分混合发生脱硫反应，脱硫后的烟气进入脱硫布袋除尘器进行除尘，除尘后的净烟气经脱硫引风机排至烟囱；收集下来的脱硫灰大部分循环回至吸收塔内，与原烟气混合、继续脱除SO2，脱硫副产物经过气力输送系统输送至脱硫灰库。吸收塔是脱硫系统的核心设备，在设计和运行中，一般吸收塔的运行烟气量为锅炉70％～110％负荷的烟气量。当脱硫系统在低于70％负荷运行时，引风机的出力需要维持在70％以上，锅炉负荷越低，引风机用电量所占的厂用电比例越大，而这部分用电量不能带来任何收益，造成了较大的浪费。
技术实现思路
为了解决了现有技术中存在的问题，本技术公开了一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，可单独用于锅炉低氮燃烧和循环流化床半干法脱硫系统吸收塔在中低负荷的稳定运行；也可以在锅炉中低负荷运行时满足脱硫系统吸收塔稳定运行需要的同时，实现锅炉的低氮燃烧，获得额外的环保效益和经济效益。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是，一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，包括引出烟气循环管道、烟气循环支管以及第一电动开关门；其中，引出烟气循环管道接口设置在引风机的出口，第一电动开关门设置在引出烟气循环管道的入口处；烟气循环支管包括第一支管、第二支管以及第三支管，第一支管与脱硫系统吸收塔入口烟道连通，第二支管与锅炉二次风热风母管连通，第三支管与锅炉一次风热风母管连通；第一支管、第二支管和第三支管分别对应设置有第一支管电动调节门、第二支管电动调节门和第三支管电动调节门；引出烟气循环管道上设置有气体流量计。引出烟气循环管道上顺着烟气流向还设置有增压风机。增压风机的烟气入口处设置有电动调节门。电动调节门与第一电动开关门之间设置有金属膨胀节。增压风机的出口设置有变径管，变径管的烟气出口设置第二电动开关门。第一支管、第二支管和第三支管上均设置有支管气体流量计，所述支管气体流量计连接电厂DCS系统。第一支管电动调节门、第二支管电动调节门和第三支管电动调节门均连接电厂DCS系统。与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：净化后的烟气从烟气循环管道引出后经过第一支管、第二支管和第三支管分别进入脱硫吸收塔、锅炉二次风热风母管和锅炉一次风热风母管；第一支管、第二支管和第三支管分别对应设置有第一支管电动调节门、第二支管电动调节门和第三支管电动调节门，本技术所述系统就可单独用于循环流化床半干法脱硫吸收塔入口烟气量的调节，以稳定吸收塔的可靠有效运行；可单独用于锅炉炉膛不同区域温度和氧量的调节，实现NOx生成量的控制；可在调节循环流化床半干法脱硫吸收塔入口烟气量的同时实现NOx的控制，此时在相同的能耗条件下，可获得两方面的效果和收益，相对于常规的烟气循环系统具有更高的环保特性；本技术所述系统简单，维护方便，初投资和运行成本相对较低，控制方法简便，控制策略更加灵活。进一步的，设置金属膨胀节用于在不同烟气温度下吸收管道膨胀位移。进一步的，设置增压风机用于循环烟气的升压，克服管道阻力。进一步的，在增压风机入口设置增压风机入口电动调节门，用于调节循环烟气的流量。进一步的，增压风机出口设置变径管以便获得合理的烟气流速。进一步的，设置气体流量计用于精确控制烟气流量；第一支管、第二支管和第三支管上均设置有支管气体流量计，所述支管气体流量计连接电厂DCS系统；第一支管电动调节门、第二支管电动调节门和第三支管电动调节门均连接电厂DCS系统，既实现支管烟气流量的单独计量与调节，同时还实现远程集中控制。附图说明图1为本技术的结构示意图。其中，1为电动开关门、2为金属膨胀节、3为电动调节门、4为增压风机、5为变径管、6为电动开关门、7为气体流量计、8为第一支管电动调节门、9为第二支管电动调节门、10为第三支管电动调节门、11为锅炉一次风热风母管、12为锅炉二次风热风母管、13为脱硫系统吸收塔入口烟道、14为锅炉炉膛、15为高温分离器、16为锅炉尾部烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，其特征在于，包括引出烟气循环管道、烟气循环支管以及第一电动开关门(1)；其中，引出烟气循环管道接口设置在引风机(21)的出口，第一电动开关门(1)设置在引出烟气循环管道的入口处；烟气循环支管包括第一支管、第二支管以及第三支管，第一支管与脱硫系统吸收塔入口烟道(13)连通，第二支管与锅炉二次风热风母管(12)连通，第三支管与锅炉一次风热风母管(11)连通；第一支管、第二支管和第三支管分别对应设置有第一支管电动调节门(8)、第二支管电动调节门(9)和第三支管电动调节门(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，其特征在于，包括引出烟气循环管道、烟气循环支管以及第一电动开关门(1)；其中，引出烟气循环管道接口设置在引风机(21)的出口，第一电动开关门(1)设置在引出烟气循环管道的入口处；烟气循环支管包括第一支管、第二支管以及第三支管，第一支管与脱硫系统吸收塔入口烟道(13)连通，第二支管与锅炉二次风热风母管(12)连通，第三支管与锅炉一次风热风母管(11)连通；第一支管、第二支管和第三支管分别对应设置有第一支管电动调节门(8)、第二支管电动调节门(9)和第三支管电动调节门(10)。


2.根据权利要求1所述的用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，其特征在于，引出烟气循环管道上顺着烟气流向还设置有增压风机(4)。


3.根据权利要求2所述的用于循环流化床锅炉的烟气循环系统，其特征在于，增压风机(4)的烟气入口处设置有电动调节门(3)。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金森旺，时正海，王海涛，李力，唐巍，孙献斌，高洪培，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11