一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，包括省煤器烟气旁路烟道、省煤器出口烟道和脱硝入口烟道，省煤器烟气旁路烟道进口连接省煤器上游主烟道、出口通过渐扩均流器连接省煤器出口烟道，省煤器出口烟道与脱硝入口烟道连接；省煤器出口烟道上设有阻力调节器，阻力调节器位于渐扩均流器的上游；脱硝入口烟道内设有深度方向交叉混合器，在深度方向交叉混合器下游至少两米处的脱硝入口烟道内侧设有烟温测点；根据烟温测点测量值，调节阻力调节器的开合度，实现省煤器出口烟道内主烟气流量与省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气流量配比的调节。本发明专利技术方便了脱硝入口烟道内温度的控制，同时确保了烟气在不同维度温度场和流场的均匀性。和流场的均匀性。和流场的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统


[0001]本专利技术涉及一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，属于燃煤电站脱硝


技术介绍

[0002]目前，大型燃煤电站普遍采用SCR脱硝装置来降低烟气中NOx排放浓度。SCR利用 NH3对NOx的还原特性，在催化剂的作用下将NOx还原为对环境无害的N2和H2O。
[0003]SCR脱硝装置内装设脱硝催化剂，入口烟温一般要求300
‑
400℃之间，烟温过低或过高均会导致催化剂永久性失活，降低催化剂使用寿命，因此，需要确保SCR脱硝装置烟温处于设计温度窗口。
[0004]在双碳目标背景下，燃煤机组需要宽负荷运行，且频繁进行深度调峰，为确保低负荷运行时脱硝入口烟温满足催化剂使用温度下限要求，燃煤锅炉普遍装设省煤器烟气旁路烟道，从省煤器前引入400℃以上高温烟气与省煤器出口烟道内低温烟气掺混，提高脱硝入口烟道内烟气温度以满足上述要求。
[0005]然而，实际运行中，低负荷时燃煤锅炉产生的烟气流量小，省煤器阻力相应较小，省煤器烟气旁路烟道内流通的高温烟气流量也急剧减小，且高温烟气的温度也不足够高，导致高温烟气与低温烟气掺混后的平均烟气温度仍不满足脱硝催化剂使用温度要求，且省煤器出口烟道内引入的高温烟气一般集中在汇流处中间偏上的位置，不管是沿着烟道宽度方向还是深度方向的烟气温度和烟气流量都极不均匀，最终导致低负荷时烟气脱硝氨逃逸偏大，下游空预器、除尘器等设备积灰。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，提高燃煤锅炉深度调峰期间脱硝入口烟温调节幅度，并同时提升脱硝入口烟道内烟气在宽度和深度两个维度的温度场和流场均匀性。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，包括省煤器烟气旁路烟道、省煤器出口烟道和脱硝入口烟道，省煤器烟气旁路烟道进口连接省煤器上游主烟道、省煤器烟气旁路烟道出口连接省煤器出口烟道，省煤器出口烟道与脱硝入口烟道连接，省煤器烟气旁路烟道出口通过渐扩均流器连接省煤器出口烟道；省煤器出口烟道上设有阻力调节器，阻力调节器位于渐扩均流器与省煤器出口烟道交汇处的上游，阻力调节器为插板门结构，插板门结构所用插板为多孔板，多孔板可向上提升完全脱离省煤器出口烟道内主烟气流动区域、也可向下移动完全覆盖省煤器出口烟道内主烟气流动区域；脱硝入口烟道内设有深度方向交叉混合器，在深度方向交叉混合器下游至少两米处的脱硝入口烟道内侧设有烟温测点；根据烟温测点测量值，调节阻力调节器的开合度，也即调节插板门结构插板的开合度，实现省煤器出口烟道内主烟气流量与省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气流量配比的调节，以
调控脱硝入口烟温。
[0009]上述阻力调节器为插板门结构。插板通过执行机构驱动可上下移动，且插板可完全提升脱离省煤器出口烟道主烟气流动区域。当脱硝入口烟温满足要求时，插板完全提升脱离省煤器出口烟道主烟气流动区域，此时阻力调节器不存在磨损等问题，有利于最大限度延长阻力调节器使用寿命，并提升其可靠性。
[0010]申请人经研究发现，通过在省煤器烟气旁路烟道与省煤器出口烟道交汇处的上游设置阻力调节器，增大省煤器出口烟道内主烟气流通的阻力，可大幅提升省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气的流量，从而大幅提升脱硝入口烟气平均温度；插板门所用插板为多孔板结构，能够提升脱硝入口流场均匀性，避免插板后面形成涡流；通过增设宽度方向渐扩均流器提升脱硝入口烟道沿着宽度方向温度场和流场均匀性，并通过增设深度方向交叉混合器提升脱硝入口烟道沿着深度方向温度场和流场均匀性，消除在省煤器出口烟道增加节流件及引入旁路烟气对脱硝入口流场的不利影响。通过以上多个技术特征的组合，保证了脱硝入口烟温宽幅调节特性，且在调节过程中对脱硝入口温度场和流场均匀性影响极小，进而为脱硝装置高效运行创造了良好条件。
[0011]本申请上游到下游的方向，与烟气的流动主方向一致。
[0012]本申请烟温测点设有温度探测器，用于探测烟道内侧温度。
[0013]当烟温测点探测的温度低于设计值时，降低阻力调节器的插板高度，增大省煤器出口烟道内主烟气流通的阻力，提升省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气的流量，从而提升脱硝入口烟道内脱硝入口烟气平均温度；当烟温测点探测的温度高于设计值时，提升阻力调节器的插板高度，减少省煤器出口烟道内主烟气流通的阻力，降低省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气的流量，从而降低脱硝入口烟道内脱硝入口烟气平均温度。
[0014]为了更好地兼顾温控效果和均化效果，插板门结构所用插板上的开孔率介于 30％～70％之间。本申请对插板上通孔的形状不作具体限定，但通孔在插板上均布。
[0015]作为其中一种具体的实现方案，插板门结构所用插板为双层多孔板，双层多孔板错孔布置，也即双层多孔板上的通孔是错位布置的，可根据需要控制双层多孔板的打开程度，这样进一步提高温度的可控性。
[0016]为了简化结构，同时起到均化效果，渐扩均流器为从其进口到其出口方向上宽度渐扩的管状结构，渐扩均流器的进口与省煤器烟气旁路烟道出口大小相等、且对接连通，渐扩均流器的出口与煤器出口烟道侧壁连通、且渐扩均流器的出口宽度与省煤器出口烟道宽度相等。
[0017]为进一步提高均化效果，渐扩均流器内侧壁上设有沿高度方向设置、且呈伞状分布的引流板。引流板呈从上到下逐渐扩散的分布结构，这样可使省煤器烟气旁路烟道中的烟气沿引流板均匀扩散到省煤器出口烟道宽度方向，进而提升脱硝入口烟道沿着宽度方向温度场和流场均匀性。
[0018]为了方便安装，同时确保均化效果，渐扩均流器的侧壁与水平方向之间的夹角为 30～60
°
。
[0019]作为其中一种具体的实现方案，必须设置深度方向交叉混合器，其包括第一隔板组、第二隔板组和第三隔板组；第一隔板组包括数量不少于12块、且结构相同的第一隔板，所有第一隔板平行、齐端、等间隔竖直排列在脱硝入口烟道内的同一高度，第一隔板长度方
向的两端连接脱硝入口烟道内侧壁；相邻的两个第一隔板之间安装第二隔板组或第三隔板组，第二隔板组和第三隔板组相间布置；每个第二隔板组包括平行设置的两块以上的第二隔板，第二隔板的两侧分别连接相邻的两第一隔板，每个第三隔板组包括平行设置的两块以上的第三隔板，第三隔板的两侧分别连接相邻的两第一隔板。这样，烟气经第一隔板组分割、并经第二隔板组和第三隔板组交叉混合后，更好地确保了深度方向烟气温度场和流场的均匀性。
[0020]上述深度方向交叉混合器覆盖脱硝入口烟道内的整个截面，以更好地确保均化效果。
[0021]第一隔板平行、齐端、等间隔竖直排列在脱硝入口烟道内的同一高度，指第一隔板是相互平行、且间距相等，所有第一隔板端部是齐平的，第一隔板所在面与竖直方向平行；第一隔板的高度方向与竖直方向一致，长度方向与高度方向垂直，且所有第一隔板位于同一高度。
[0022]第二隔板组和第三隔板组相间布置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，包括省煤器烟气旁路烟道、省煤器出口烟道和脱硝入口烟道，省煤器烟气旁路烟道进口连接省煤器上游主烟道、出口连接省煤器出口烟道，省煤器出口烟道与脱硝入口烟道连接，其特征在于：省煤器烟气旁路烟道出口通过渐扩均流器连接省煤器出口烟道；省煤器出口烟道上设有阻力调节器，阻力调节器位于渐扩均流器与省煤器出口烟道交汇处的上游，阻力调节器为插板门结构，插板门结构所用插板为多孔板，多孔板可向上提升完全脱离省煤器出口烟道内主烟气流动区域、也可向下移动完全覆盖省煤器出口烟道内主烟气流动区域；脱硝入口烟道内设有深度方向交叉混合器，在深度方向交叉混合器下游至少两米处的脱硝入口烟道内侧设有烟温测点；根据烟温测点测量值，调节阻力调节器的开合度，实现省煤器出口烟道内主烟气流量与省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气流量配比的调节，以调控脱硝入口烟温。2.如权利要求1所述的燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，其特征在于：当烟温测点探测的温度低于设计值时，降低阻力调节器的插板高度，增大省煤器出口烟道内主烟气流通的阻力，提升省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气的流量，从而提升脱硝入口烟道内脱硝入口烟气平均温度；当烟温测点探测的温度高于设计值时，提升阻力调节器的插板高度，减少省煤器出口烟道内主烟气流通的阻力，降低省煤器烟气旁路烟道内旁路烟气的流量，从而降低脱硝入口烟道内脱硝入口烟气平均温度。3.如权利要求1或2所述的燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，其特征在于：插板门结构所用插板上的开孔率介于30％～70％之间。4.如权利要求1或2所述的燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控系统，其特征在于：插板门结构所用插板为双层多孔板，双层多孔板错孔布置。5.如权利要求1或2所述的燃煤锅炉宽负荷脱硝入口烟温调控...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦红旗，冯培俭，梁世传，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：