锅炉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种锅炉系统，包括：锅炉，包括炉膛和尾部烟道，尾部烟道内设置有脱硝装置；燃烧装置，所述燃烧装置包括独立于炉膛设置的燃烧空间，燃烧空间的烟气出口在脱硝装置的烟气入口的上游与尾部烟道相通。该锅炉系统可以通过燃烧装置提高例如SCR的脱硝装置的入口烟气温度，使其保持在脱硝窗口范围内，提升脱硝装置的脱硝效率，减少氨逃逸。减少氨逃逸。减少氨逃逸。

【技术实现步骤摘要】
锅炉系统


[0001]本技术的实施例涉及能源
，尤其涉及一种锅炉系统。

技术介绍

[0002]伴随着可再生能源的发展，电力系统调峰需求将显著增加，这就使火力发电承担起更多的调峰任务，对燃煤电站的超低负荷运行稳定性和经济性带来冲击。
[0003]当运行负荷远远低于设计工况时，燃料在炉内燃烧、蒸汽在汽轮机内做功以及污染物控制的子系统等都显著偏离设计工况。
[0004]对SCR脱硝装置，催化剂运行在370～400℃左右时脱硝效率较高，当烟气温度低于该范围时，脱硝效率显著下降，造成大量的氨逃逸。现有技术采用的主要手段包括：通过蒸汽回热加热SCR进口处烟气温度，从而改善这一状况；通过将省煤器前的烟气抽取送至SCR入口处，可以将省煤器短路一部分，提升SCR进口烟温。
[0005]通过在尾部烟道中设置补热装置，是一种有效的手段之一，但由于补热装置燃烧空间有限，现有技术往往需要匹配气体或液体燃料以利于在有限空间内燃尽，电厂需要单独配备燃气或燃油系统，提高运行成本。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题的至少一个方面，例如提出本技术。
[0007]本技术提出了一种锅炉系统，包括：锅炉，包括炉膛和尾部烟道，尾部烟道内设置有脱硝装置；燃烧装置，所述燃烧装置包括独立于炉膛设置的燃烧空间，燃烧空间的烟气出口在脱硝装置的烟气入口的上游与尾部烟道相通。
[0008]可选的，所述尾部烟道内还设置有省煤器，燃烧空间的烟气出口在脱硝装置的上游与尾部烟道相通。
[0009]可选的，所述燃烧装置设置成使得燃烧空间的烟气中NOx浓度低于尾部烟道中烟气的NOx浓度。
[0010]可选的，所述燃烧装置包括预热燃烧器，预热燃烧器用于预热或者预处理燃料，预热燃烧器的燃料流出口与燃烧空间相通。
[0011]可选的，所述预热燃烧器为流态化反应装置。可选的，所述燃烧空间设置有分级配风，这可以用于保证低氮燃烧与燃尽。
[0012]可选的，锅炉系统还包括煤粉供给设备，所述煤粉供给设备向燃烧装置和锅炉炉膛供给作为燃料的煤粉。
[0013]可选的，所述燃烧装置为容量和体积均小于所述锅炉的另外的可以带受热面的燃烧装置。
[0014]可选的，所述燃烧装置内设置有受热面，经由锅炉要通入到汽轮机的蒸汽适于在受热面中被加热。
[0015]利用本技术的技术方案，可以通过燃烧装置提高例如SCR的脱硝装置的入口
烟气温度，使其保持在脱硝窗口范围内，提升脱硝装置的脱硝效率，减少氨逃逸。
附图说明
[0016]以下描述与附图可以更好地帮助理解本技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
[0017]图1为根据本技术的一个示例性实施例的锅炉系统的示意图。
[0018]附图标记如下：
[0019]1、尾部烟道；2、脱硝装置或者SCR脱硝反应器；3、燃烧装置；31、煤粉预热燃烧器；32、燃烧通道
具体实施方式
[0020]下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本技术的一种限制。专利技术的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]图1为根据本技术的一个示例性实施例的锅炉系统的示意图。
[0022]锅炉可以包括炉膛及尾部烟道、燃烧器、制粉和送粉系统，布置在锅炉炉膛和尾部烟道的各级受热面，布置在尾部烟道的脱硝装置2如SCR脱硝反应器，布置在脱硝装置2下游的空预器等。
[0023]锅炉可以与汽轮机配合以向汽轮机提供驱动其的蒸汽，一般而言，汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，从低压缸排出的气体进入到凝气装置内。
[0024]如图1所示，燃烧装置3为锅炉炉膛之外的燃烧区或燃烧空间。可选的，燃烧装置的燃烧空间可以远远小于锅炉炉膛，例如是锅炉炉膛热功率的五分之一及以下，进一步的在锅炉炉膛热功率的十分之一。可选的，燃烧装置3是容量和体积均小于所述锅炉炉膛的另外的可以带有受热面的燃烧装置。
[0025]如图1所示，燃烧装置3的烟气出口在脱硝装置2的烟气入口的上游与尾部烟道1相通。
[0026]如图1所示，在本技术的一个实施例中，燃烧装置3内部设置有预热燃烧器31以及燃烧室32或燃烧通道32(即燃烧空间)，预热燃烧器31的燃料流出口与燃烧室32或燃烧通道32相通，燃烧室32或燃烧通道32的烟气出口为燃烧室或燃烧通道的烟气出口。从而燃料先在预热燃烧器31内预处理之后再通入到燃烧室32内充分燃烧，这有利于在降低氮氧化物的同时提高燃烧室32的温度。
[0027]在本技术的一个实施例中，图1所示的预热燃烧器31为流态化反应器，用于将煤粉部分燃烧放热加热自身后形成高温气固混合燃料，然后进入燃烧室32或燃烧通道32内燃烧放热，形成高温烟气，为燃烧室32或燃烧通道32内的受热面提供热量。在锅炉进入低负荷运行工况下(例如负荷低于额定负荷的60％，甚至是50％)，或者进入超低负荷运行工况下(例如负荷低于额定负荷的30％，甚至低于20％时)，该部分热量可以通过设置在燃烧装置内的受热面(燃烧装置3内设置有受热面，例如过热蒸汽受热面，补充汽水侧在低负荷运
行条件下的热量缺失)，或者通过提高尾部烟道内的低温再热蒸汽或者低温过热蒸汽的受热面入口的烟温，来提升过热蒸汽参数或者再热蒸汽参数，从而提高低负荷下的锅炉发电效率。
[0028]预热燃烧器31中通入了来自煤粉供给设备(其同时也向锅炉供给煤粉)的煤粉以及流化空气，这避免了现有技术往往需要匹配气体或液体燃料以利于在有限空间内燃尽，电厂需要单独配备燃气或燃油系统，提高运行成本这样的技术问题。
[0029]在本技术的一个实施例中，燃烧室32或者燃烧通道32设置有分级配风，用以控制燃烧产生的氮氧化物，同时保证高效燃烧与燃尽，另外，燃烧装置产生的烟气可以低于50mg/m3，不增加尾部烟气处理压力。
[0030]如图1所示，在本技术的一个实施例中，虽没有示出，尾部烟道1内还设置有省煤器，燃烧装置3的烟气出口在脱硝装置2的上游以及在省煤器的下游的位置与尾部烟道1相通。以上方案有利于提高进入到脱硝装置2内的烟气的温度，从而提高脱硝装置2的入口烟温，保证SCR运行在脱硝反应温度窗口范围内，提升SCR脱硝效率，减少氨逃逸。
[0031]只要有利于提高进入脱硝装置2的烟气的温度或者有利于将进入到脱硝装置2的烟气的温度控制在需要的范围内，可以将燃烧装置3的烟气出口连接到尾部烟道1中在脱硝装置2上游的任意位置，例如，虽然没有示出，燃烧装置3的烟气出口在省煤器的烟气入口的上游的位置与尾部烟道1相通。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉系统，包括：锅炉，包括炉膛和尾部烟道，尾部烟道内设置有脱硝装置，其特征在于：所述锅炉系统还包括燃烧装置，所述燃烧装置包括独立于炉膛设置的燃烧空间，燃烧空间的烟气出口在脱硝装置的烟气入口的上游与尾部烟道相通。2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于：所述尾部烟道内还设置有省煤器，燃烧空间的烟气出口在脱硝装置的上游与尾部烟道相通。3.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于：所述燃烧装置设置成使得燃烧空间的烟气中NOx浓度低于尾部烟道中烟气的NOx浓度。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的锅炉系统，其特征在于：所述燃烧装置包括预热燃烧器，预热燃烧器用于预热或者预处理燃料，预热燃烧器的燃料流出口与燃烧空间相通。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清刚，李百航，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：