燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统及方法，属于燃煤火电厂烟气脱硝技术领域。本发明专利技术旨在解决：燃煤电厂机组在启动投粉、低负荷调峰运行（一般负荷率≤40%）以及机组停运过程中，脱硝系统（SCR）入口烟气温度低于脱硝投运温度，脱硝系统无法投运脱除NOx，即无法满足机组全时段脱硝的问题。本发明专利技术采用燃烧机及其配套系统，通过燃用外部燃料（气体或液体等）对部分烟道内烟气进行加热，再将加热后的高温烟气与原烟道内冷烟气进行混合，使机组启动、低负荷运行及停运各个阶段，脱硝入口烟气温度均高于脱硝投运要求温度，满足机组全时段脱硝的要求，从而满足机组全时段环保（NOx）排放的要求。

【技术实现步骤摘要】
燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统及方法
本专利技术涉及一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统及方法，属于燃煤火电厂烟气脱硝

技术介绍
为满足机组NOx排放浓度要求，火电机组均设有SCR脱硝装置。脱硝装置的催化剂通常工作温度范围在300~420℃之间，超过温度范围催化剂将不能发挥其应有的作用。当机组参与深度调峰（低负荷运行）时，机组脱硝系统入口烟温通常会低于300℃，故不能满足脱硝系统的正常投运要求，从而造成环保指标不达标。锅炉在低负荷运行时要求污染物排放小时数据（折算）浓度均值不超标，锅炉在启动、停运及各个负荷运行时排放均要达标。而燃煤机组在启动及停运过程中，SCR入口烟气温度较低负荷运行时更低，远不能达到脱硝投运要求。从目前机组宽负荷投运脱硝技术情况来看，宽负荷脱硝技术受温升幅度的限制，只能解决机组低负荷脱硝投运的问题，却无法满足启停机脱硝投运的要求，基于以上原因，开发同时满足低负荷和启停机SCR脱硝投运条件的全时段脱硝技术迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术是为了解决燃煤电厂机组在启动投粉、低负荷调峰运行（一般负荷率≤40%）以及机组停运的全过程中，脱硝系统（SCR）入口烟气温度不满足脱硝投运要求，无法满足机组全时段脱硝的问题，进而提供了一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统及方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，包括锅炉原烟道，所述锅炉原烟道包括机组省煤器出口烟道和下游烟道，所述机组省煤器出口烟道和下游烟道连通，所述下游烟道连通至脱硝系统；其特征是，所述机组省煤器出口烟道的外侧设置有若干根旁路管道，所述旁路管道的一端与机组省煤器出口烟道连通，且旁路管道的一端安装有旁路管道闸阀，所述机组省煤器出口烟道的另一端设置有燃烧机，所述燃烧机与燃烧室的入口连通，所述机组省煤器出口烟道的另一端连通至燃烧室的入口处，所述旁路管道的中部安装有旁路增压风机，所述燃烧室的出口与混合母管连通，所述混合母管上设置有多根混合入烟道支管，所述混合入烟道支管与机组省煤器出口烟道连通。进一步的，所述燃烧室由燃烧室外套和内燃烧室组成，所述内燃烧室位于燃烧室外套的内部，且内燃烧室与燃烧室外套之间具有间隙，所述内燃烧室上开设有数个冷却孔，所述燃烧机与内燃烧室的入口连通，所述内燃烧室的出口连通至燃烧室外套的内部，所述旁路管道与燃烧室外套的入口连通，所述燃烧室外套的出口与混合母管连通。进一步的，所述旁路管道在机组省煤器出口烟道的两侧对称布置，每根旁路管道上均安装有一套旁路管道闸阀和旁路增压风机。进一步的，所述燃烧机的数量由机组运行烟气参数而定，所述燃烧室、旁路管道及其上的旁路管道闸阀和旁路增压风机的数量均与燃烧机的数量匹配。进一步的，所述旁路管道连通至机组省煤器出口烟道的上部，所述混合入烟道支管连通至机组省煤器出口烟道的下部，所述混合入烟道支管的数量由高温烟气与锅炉原烟道烟气混合后脱硝系统入口温度场的均匀性而定。所述的燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统的工作方法，其特征是，过程如下：在机组的启动阶段，当锅炉开始投粉时，本系统投运；锅炉原烟道烟气在旁路增压风机的作用下通过旁路管道进入燃烧室，进入燃烧室的烟气一部分通过冷却孔进入内燃烧室与燃烧机燃烧燃料产生的高温烟气混合，进入燃烧室的烟气另一部分在燃烧室外套与内燃烧室之间的间隙流过，上述两股烟气对内燃烧室进行冷却，以保证内燃烧室的安全性；内燃烧室外部的烟气在内燃烧室的出口处与内燃烧室内的高温烟气混合，使混合后内燃烧室内排出的高温烟气的温度降至混合母管的材料安全温度以内，之后烟气进入混合母管，不同燃烧室排出的烟气均混合至混合母管后，再通过混合入烟道支管混入锅炉原烟道内，与锅炉原烟道中的冷烟气混合，使混合后SCR入口烟气温度满足脱硝投运温度要求；随着机组启动，锅炉原烟道内烟温逐渐提升，则燃烧机的投运功率和数量相应减小，直至锅炉运行的SCR入口烟温可自己满足脱硝投运要求时，本系统全部退出。机组其它负荷段本系统的投运方式类似。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本系统采用燃烧机及其配套系统，通过燃用外部燃料（轻柴油或天然气等）对部分烟道内烟气进行加热，再将加热后的高温烟气与原烟道内冷烟气进行混合，使机组启动、低负荷运行及停运各个阶段，脱硝入口烟气温度均高于脱硝投运要求温度，满足机组全时段脱硝的要求，从而满足机组全时段环保（NOx）排放的要求。附图说明图1是本专利技术实施例的整体结构示意图。图2是本专利技术实施例的燃烧室结构示意图。图3是锅炉启动阶段采用本系统加热时SCR入口烟温变化曲线与原投油启动时SCR入口烟温变化曲线的对比图。图中：机组省煤器出口烟道1、下游烟道2、燃烧机3、燃烧室4、旁路管道闸阀5、旁路管道6、旁路增压风机7、混合母管8、混合入烟道支管9、燃烧室外套10、内燃烧室11、冷却孔12。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。参见图1至图2，本实施例中的燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，包括锅炉原烟道，锅炉原烟道包括机组省煤器出口烟道1和下游烟道2，机组省煤器出口烟道1和下游烟道2连通，下游烟道2连通至脱硝系统；机组省煤器出口烟道1的外侧设置有若干根旁路管道6，旁路管道6的一端与机组省煤器出口烟道1连通，且旁路管道6的一端安装有旁路管道闸阀5，机组省煤器出口烟道1的另一端设置有燃烧机3，燃烧机3与燃烧室4的入口连通，机组省煤器出口烟道1的另一端连通至燃烧室4的入口处，旁路管道6的中部安装有旁路增压风机7，燃烧室4的出口与混合母管8连通，混合母管8上设置有多根混合入烟道支管9，混合入烟道支管9与机组省煤器出口烟道1连通。燃烧室4由燃烧室外套10和内燃烧室11组成，内燃烧室11位于燃烧室外套10的内部，且内燃烧室11与燃烧室外套10之间具有间隙，内燃烧室11上开设有数个鱼鳞状的冷却孔12，燃烧机3与内燃烧室11的入口连通，内燃烧室11的出口连通至燃烧室外套10的内部，旁路管道6与燃烧室外套10的入口连通，燃烧室外套10的出口与混合母管8连通。旁路管道6在机组省煤器出口烟道1的两侧对称布置，每根旁路管道6上均安装有一套旁路管道闸阀5和旁路增压风机7。燃烧机3的数量由机组运行烟气参数而定，燃烧室4、旁路管道6及其上的旁路管道闸阀5和旁路增压风机7的数量均与燃烧机3的数量匹配。旁路管道6连通至机组省煤器出口烟道1的上部，混合入烟道支管9连通至机组省煤器出口烟道1的下部，混合入烟道支管9的数量由高温烟气与锅炉原烟道烟气混合后脱硝系统入口温度场的均匀性而定。工作方法：在机组的启动阶段，当锅炉开始投粉时，本系统投运；锅炉原烟道烟气在旁路增压风机7的作用下通过旁路管道6进入燃烧室4，进入燃烧室4的烟气一部分通过冷却孔12进入内燃烧室11与燃烧机3燃烧燃料产生的高温烟气混合，进入燃烧室4的烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，包括锅炉原烟道，所述锅炉原烟道包括机组省煤器出口烟道（1）和下游烟道（2），所述机组省煤器出口烟道（1）和下游烟道（2）连通，所述下游烟道（2）连通至脱硝系统；其特征是，所述机组省煤器出口烟道（1）的外侧设置有若干根旁路管道（6），所述旁路管道（6）的一端与机组省煤器出口烟道（1）连通，且旁路管道（6）的一端安装有旁路管道闸阀（5），所述机组省煤器出口烟道（1）的另一端设置有燃烧机（3），所述燃烧机（3）与燃烧室（4）的入口连通，所述机组省煤器出口烟道（1）的另一端连通至燃烧室（4）的入口处，所述旁路管道（6）的中部安装有旁路增压风机（7），所述燃烧室（4）的出口与混合母管（8）连通，所述混合母管（8）上设置有多根混合入烟道支管（9），所述混合入烟道支管（9）与机组省煤器出口烟道（1）连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，包括锅炉原烟道，所述锅炉原烟道包括机组省煤器出口烟道（1）和下游烟道（2），所述机组省煤器出口烟道（1）和下游烟道（2）连通，所述下游烟道（2）连通至脱硝系统；其特征是，所述机组省煤器出口烟道（1）的外侧设置有若干根旁路管道（6），所述旁路管道（6）的一端与机组省煤器出口烟道（1）连通，且旁路管道（6）的一端安装有旁路管道闸阀（5），所述机组省煤器出口烟道（1）的另一端设置有燃烧机（3），所述燃烧机（3）与燃烧室（4）的入口连通，所述机组省煤器出口烟道（1）的另一端连通至燃烧室（4）的入口处，所述旁路管道（6）的中部安装有旁路增压风机（7），所述燃烧室（4）的出口与混合母管（8）连通，所述混合母管（8）上设置有多根混合入烟道支管（9），所述混合入烟道支管（9）与机组省煤器出口烟道（1）连通。


2.根据权利要求1所述的燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，其特征是，所述燃烧室（4）由燃烧室外套（10）和内燃烧室（11）组成，所述内燃烧室（11）位于燃烧室外套（10）的内部，且内燃烧室（11）与燃烧室外套（10）之间具有间隙，所述内燃烧室（11）上开设有数个冷却孔（12），所述燃烧机（3）与内燃烧室（11）的入口连通，所述内燃烧室（11）的出口连通至燃烧室外套（10）的内部，所述旁路管道（6）与燃烧室外套（10）的入口连通，所述燃烧室外套（10）的出口与混合母管（8）连通。


3.根据权利要求1所述的燃煤火电机组实现SCR全时段脱硝的系统，其特征是，所述旁路管道（6）在机组省煤器出口烟道（1）的两侧对称布置，每根旁路管道（6）上均安装有一套旁路管道闸阀（5）和旁路增压风机（7）。


4.根据权利要求1所述的燃煤火电机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：高佳佳，朱跃，段君寨，梁秀进，张文鹏，王继松，吴桂福，孙海峰，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33