一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构制造技术

本发明专利技术公开了一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，包括SCR出口烟道，从上游到下游的方向，SCR出口烟道内包括依次相接的导向段、扩散段和整流段；导向段内安装有两块以上的第一导灰板，第一导灰板相对水平位置的安装夹角为‑30～+20°；扩散段内安装有扩散角板，扩散角板包括两块拼接板，两块拼接板宽度方向的一端连接在一起、且两块拼接板之间形成大于0°小于60°的夹角，扩散角板背对烟气流动方向；整流段内安装有整流格栅。本发明专利技术一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，采用三段式设计，有效提高了SCR出口烟道灰场及流场的均匀性，避免(或缓解)了SCR出口下游受热面磨损与积灰现象的发生，提高了锅炉运行的安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构
本专利技术涉及一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，属于火力发电

技术介绍
热电企业锅炉运行中最大特点是“场”的不均匀性，如风量分配不均、煤量分配不均、烟气组分浓度场不均、烟气流场不均及飞灰浓度场(灰场)不均等。通过运行调整，虽然在一定程度上有所改善，但由于锅炉及其烟道布置形式等问题，无法从根本上消除，改善程度也较为有限，因此锅炉尾部烟道区域仍存在烟气流场与灰场不均现象。近年来，热电企业为满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)以及超低排放政策对NOx排放浓度的要求，SCR(SelectiveCatalyticReduction)技术即选择性催化还原技术已成为深度控制NOx排放的主要手段，是国内外公认的主流技术。然而，脱硝装置是在原有尾部烟道构架的基础上，多以外置式的形式进行布置。由于SCR过量喷氨、氨逃逸大易导致空预器堵塞等问题较为普遍，对生产运行影响相对较大，因此在现有技术的研究中更多关注于SCR进口及其反应器的改进，然而，不仅SCR进口及其反应器存在流场及灰场不匀的现象，SCR出口烟道下游受热面也同样存在，对于部分热电企业，由于尾部烟道空间限制、SCR出口烟道存在连续拐弯等原因，导致其流场及灰场不均的现象更为严重。由于SCR出口烟道下游受热面均为金属材质，其耐磨性能虽然相对较强，短期内受热面不会因为磨损问题导致泄漏，然而随着SCR运行周期的加长，SCR出口烟道下游受热面磨损泄漏与积灰换热性能下降的问题逐渐突显，甚至频繁导致停炉事故。
技术实现思路
本专利技术提供一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，有效提高了SCR出口烟道灰场及流场的均匀性，避免或缓解了SCR出口下游受热面磨损与积灰现象的发生，提高了锅炉运行的安全性和经济性。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，包括SCR出口烟道，从上游到下游的方向，SCR出口烟道内包括依次相接的导向段、扩散段和整流段；导向段内安装有两块以上的第一导灰板，第一导灰板相对水平位置的安装夹角为-30～+20°；扩散段内安装有扩散角板，扩散角板包括两块拼接板，两块拼接板宽度方向的一端连接在一起、且两块拼接板之间形成大于0°小于60°的夹角，扩散角板背对烟气流动方向；整流段内安装有整流格栅。SCR出口烟道为SCR反应器下游的烟道。扩散角板背对烟气流动方向，指扩散角板两拼接板的开口背对烟气流动方向，两拼接板之间定义为背风侧，反之为迎风侧，迎风侧正对烟气流动方向，也即烟气冲刷两拼接板。第一导灰板和扩散角板长度方向的两端分别连接SCR出口烟道宽度方向的两端。通过上述导向段和扩散段中导灰板和扩散角板的设置，有效提高了灰场的均匀性，同时结合整流段整流格栅的设置还有效提高了流场的均匀性，避免了高速区与高尘区的重叠，同时也避免了低速区与高尘区的重叠，避免(或缓解)了相关受热面的磨损和积灰现象。申请人经长期的研究实践发现，SCR出口烟道下游受热面磨损泄漏点往往出现在高速区与高尘区的重叠区域，因此，为了避免受热面磨损，不仅需考虑流场的均匀性，还应兼顾灰场的均匀性。烟气飞灰在流动的过程中会逐渐从气流中分离出来，易沉积在受热面部位及水平烟道，随着灰份沉积量的增加，流通截面积的变化，不仅增加了气流的流通阻力，还降低了后续设备的换热性能，当沉积严重时，甚至引起烟风道的垮塌事故。由于SCR出口烟道通常为连续拐弯烟道，易导致烟道未端区域形成涡流，而涡流区域烟气流速往往很低，易形成积灰现象，为了避免积灰，应避免低速区域与高尘区域(如烟道壁面附近)重叠，兼顾灰场与流场的均匀性。本申请通过SCR出口烟道内导向段、扩散段和整流段的设计，将富集的飞灰颗粒离散化，将速度差异明显的流场合理化，使得灰场与流场的均匀性同时提高，有效避免了高速区与高尘区的重叠，减少了受热面的磨损，有效避免了低速区域与高尘区域的重叠，减少了受热面的积灰，既避免了泄漏安全事故的发生，又提高了锅炉运行的经济性。为了进一步提高灰场的均匀性，第一导灰板的数量n1不少于4块，所有的第一导灰板平行排列、且所有第一导灰板的顶部共平面；第一导灰板相对水平位置的安装夹角为-20～+10°。进一步优选，第一导灰板相对SCR出口烟道内侧底面的最小高度为h0，SCR出口烟道内侧的高度为h，h0为0.50h～0.75h。第一导灰板相对SCR出口烟道内侧底面的最小高度，也即第一导灰板的最低点到SCR出口烟道内侧底面的距离。申请人经研究发现，SCR出口烟道内侧自底面起0.50h～0.75h的高度，出现飞灰富集的概率相对较大，将第一导灰板设在此位置可更好地匀化灰场。为了进一步提高灰场的均匀性，SCR出口烟道长度为s，导向段和扩散段的长度之和应小于0.5s。为了兼顾灰场均匀性的提升与流动阻力的降低，扩散角板两块拼接板之间的夹角大于20°小于45°；扩散角板有两列，从上游到下游的方向，依次为第一列扩散角板和第二列扩散角板，第一列扩散角板和第二列扩散角交错排列。进一步优选，第一列扩散角板包括n2块扩散角板，第二列扩散角板包括n3块扩散角板，n2＝n3-1。第一列的n2块扩散角板与第二列的n3块扩散角板交错排列。为了兼顾灰场均匀性的提升与流动阻力的降低，第二列扩散角板沿SCR出口烟道内侧高度方向均匀布置，第二列扩散角板覆盖的流通面积为所在SCR出口烟道流通面积的1/2以下。为了进一步提高灰场的均匀性，导向段底部设有第二导灰板，扩散段底部设有第三导灰板；第二导灰板和第三导灰板安装角度为-20～+20°(以水平为基准)。申请人经研究发现，SCR出口烟道内侧底面附近易出现飞灰富集现象，第二导灰板和第三导灰板的设置可更好地均化灰场。为了进一步提高灰场的均匀性，第一导灰板、第二导灰板和第三导灰板的宽度均不低于60mm，扩散角板两块拼接板的宽度均不低于60mm。第一导灰板、第二导灰板和第三导灰板的长度均与烟道内的宽度方向一致。烟道内的宽度方向与上游到下游的方向垂直。为了进一步提高流场与灰场的均匀性，整流格栅设在SCR出口烟道内侧的出口，整流格栅包括沿烟气流动方向平行排列N块导流板，N≥15，单块导流板长度不低于150mm；相邻两导流板之间的间隔不低于200mm。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，采用三段式设计，有效提高了SCR出口烟道灰场及流场的均匀性，避免(或缓解)了SCR出口下游受热面磨损与积灰现象的发生，提高了锅炉运行的安全性和经济性。附图说明图1为SCR反应器SCR出口烟道改造前的示意图；图2为现有SCR反应器SCR出口烟道流场模拟图；图3为现有SCR反应器SCR出口烟道灰场模拟图；图4为本申请SCR反应器SCR出口烟道改造后的示意图；图5为图4中导向段和扩散段的结构示意图；图6为图5中Ⅰ处放大示意图；图7为图5中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，包括SCR出口烟道，其特征在于：从上游到下游的方向，SCR出口烟道内包括依次相接的导向段、扩散段和整流段；导向段内安装有两块以上的第一导灰板，第一导灰板相对水平位置的安装夹角为-30～+20°；扩散段内安装有扩散角板，扩散角板包括两块拼接板，两块拼接板宽度方向的一端连接在一起、且两块拼接板之间形成大于0°小于60°的夹角，扩散角板背对烟气流动方向；整流段内安装有整流格栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，包括SCR出口烟道，其特征在于：从上游到下游的方向，SCR出口烟道内包括依次相接的导向段、扩散段和整流段；导向段内安装有两块以上的第一导灰板，第一导灰板相对水平位置的安装夹角为-30～+20°；扩散段内安装有扩散角板，扩散角板包括两块拼接板，两块拼接板宽度方向的一端连接在一起、且两块拼接板之间形成大于0°小于60°的夹角，扩散角板背对烟气流动方向；整流段内安装有整流格栅。


2.如权利要求1所述的针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，其特征在于：第一导灰板的数量n1不少于4块，所有的第一导灰板平行排列、且所有第一导灰板的顶部共平面；第一导灰板相对水平位置的安装夹角为-20～+10°。


3.如权利要求1或2所述的针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，其特征在于：第一导灰板相对SCR出口烟道内侧底面的最小高度为h0，SCR出口烟道内侧的高度为h，h0为0.50h～0.75h。


4.如权利要求1或2所述的针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，其特征在于：SCR出口烟道长度为s，导向段和扩散段的长度之和小于0.5s。


5.如权利要求1或2所述的针对SCR出口下游受热面的灰场治理结构，其特征在于：扩散角板两块拼接板之间的夹角大于20°小于45°；扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：何长征，夏文静，韦红旗，熊晓钢，孙肖润，周帅，
申请(专利权)人：南京博沃科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32