一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式制造技术

本发明专利技术公开了一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，包括主烟道，主烟道上布置有其他受热面、省煤器、SCR设备和空气预热器，主烟道全部或者部分呈U型或者倒U型；电站锅炉燃烧后的烟气在经过锅炉本体的其他受热面后，先经过省煤器，而后通过与SCR设备相连的主烟道进入SCR设备，最后烟气经过空气预热器入口烟道进入空气预热器，在锅炉尾部烟道的省煤器入口或其他高温区域设置与SCR设备之间连通的旁路烟道，在旁路烟道上设置有控制进入旁路烟道烟气量的调节装置；所述旁路烟道与相应的主烟道相比要短。本发明专利技术确保进入SCR设备的烟气温度在所有负荷下均高于其催化剂要求的反应温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉设备领域，尤其是锅炉的烟道的布置。
技术介绍
随着国家对环保的日益重视，为了确保最终的NOx的排放指标，在采用低NOx燃烧设备的同时脱硝设备已经成为今后锅炉的标准配置之一。在常规的锅炉设计中，如果采用SCR (选择性催化还原)脱硝方式，脱硝装置通常布置在锅炉受热面的出口，空气预热器的入口。但为了同时确保锅炉能达到较高的效率，通常满负荷时空气预热器的烟气温度在35(T400°C左右，在高负荷下该烟气温度能满足SCR设备的投运要求。但随着负荷的降低，经过SCR设备的烟气温度也随之降低，如果低于某一温度(如315°C，具体要求看SCR设备)，SCR设备中的催化剂就无法工作，因此无法起到脱NOx的作用。如果确保进入SCR设备的烟气温度全负荷满足催化剂的反应温度，则满负荷时进入SCR设备的烟气温度要远高于常规取值，同样由于烟气经过SCR设备基本不产生大幅温降，如此高的烟气温度进入空气预热器一则无法使用原先的空气预热器的材料，二则仅通过空气预热器无法满足常规排烟温度的要求，造成锅炉排烟损失的增加。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术的目的提供一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式。本专利技术的技术方案为一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，包括主烟道，主烟道上布置有其他受热面、省煤器、SCR设备和空气预热器，主烟道全部或者部分呈U型或者倒U型；电站锅炉燃烧后的烟气在经过锅炉本体的其他受热面后，先经过省煤器，而后通过与SCR设备相连的烟道进入SCR设备，而后烟气经过空气预热器入口烟道进入空气预热器；在锅炉尾部烟道的省煤器入口或其他高温区域设置与SCR设备之间连通的旁路烟道，在旁路烟道上设置有控制进入旁路烟道烟气量的调节装置，所述旁路烟道与相应的主烟道相比要短。所述调节装置为调节挡板，所述旁路烟道上可以设置关闭挡板。所述SCR设备入口处设置一烟温测量装置；在调节挡板和烟温装置之间设置自动反馈装置，所述自动反馈装置与烟温测量装置和调节挡板的开度关联，当SCR设备入口温度低于某温度时，调节挡板的开度变大，当SCR设备入口温度高于某温度时，调节挡板的开度变小。所述锅炉为π型锅炉，所述省煤器布置在后烟井的尾部烟道上。所述锅炉为塔式锅炉，所述省煤器布置在锅炉本体的垂直烟道内，所述旁路烟道为圆形管道。在调节挡板上设置一控制装置，所述控制装置与调节挡板的开度和锅炉负荷关联，当锅炉负荷增大时，控制装置使得调节挡板的开度变小。旁路烟道伸出主烟道的长度约占主烟道宽度的三分之一至二分之一；旁路烟道距SCR设备的距离超过主烟道的宽度。位于主烟道内的旁路烟道上下表面均开有小孔，迎着烟气表面的开孔面积大于背着烟气表面开孔面积。锅炉最后一级受热面为省煤器，本专利技术在省煤器入口或高温区域设置抽烟口，该抽烟口通过烟道和锅炉本体到SCR设备的烟道相连，并经过充分混合后进入SCR设备，该烟道上设置调节挡板，可以调节通过的烟气量，通过该方式，确保在锅炉全负荷中SCR反应的温度区间，同时确保空气预热器的设计和排烟温度在合理的水平。本专利技术通过对系统的优化，将锅炉的系统进行改进，确保进入SCR设备的烟气温度在所有负荷下均高于其催化剂要求的反应温度，同时确保进入空气预热器的烟气温度也在其合理范围，不增加空气预热器设计的难度和锅炉的排烟损失。附图说明图I是型锅炉带SCR设备系统示意；图2是塔式锅炉带SCR设备系统示意；图3是旁路管道伸出主烟道示意图。图中省煤器1，SCR设备2，空气预热器3，本体与SCR设备连接的主烟道4，空气预热器入口烟道5，烟温测量6，旁路烟道7，调节挡板8，关闭挡板9。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明，但本专利技术不局限于以下的实施例。锅炉可以是所有型式，图示以塔式锅炉和η型锅炉为例，但实际并不仅仅局限于图示炉型。如图I所示，省煤器I布置在π型锅炉尾部烟道中；如图2所示，省煤器I布置在塔式锅炉上部烟道中。如图I所示，SCR设备2布置在空气预热器3前，锅炉本体和SCR设备通过烟道4相连，SCR设备2与空气预热器3通过烟道5连接。锅炉燃烧后的烟气在经过锅炉本体的其他受热面后，先经过省煤器I，而后通过与SCR设备2相连的烟道4进入SCR设备，而后烟气经过空气预热器入口烟道5进入空气预热器3。由于烟道4为U型，旁路烟道与相应的主烟道相比要短，使得旁路烟道的烟气更容易进入主烟道，旁路烟道的开口不必开得很大，假设旁路烟道的长度为10米，相应主烟道的长度为20米，主烟道与旁路烟道的截面积相同，流速也相同，那么单位体积的主烟道烟气已与2倍的旁路烟道的烟气进行了混合。在锅炉尾部烟道的省煤器入口或高温区域设置有与SCR设备2之间连通的旁路烟道7。旁路烟道7的抽烟口可以设置在省煤器入口前，也可以设置在省煤器高温受热面处，确保抽取烟温相对较高的烟气，当抽取烟气时，通过部分或全部省煤器受热面的烟气量将减少。旁路烟道7的抽烟口可以设置在布置省煤器区域的一侧墙或多侧墙上。旁路烟道7上设置调节挡板8，控制进入旁路烟道的烟气量。旁路烟道7上可以设置或者不设置关闭挡板9。SCR设备入口处设置一烟温测量装置6;在调节挡板和烟温装置之间设置自动反馈装置，自动反馈装置与烟温测量装置和调节挡板8的开度关联，当SCR设备入口温度低于某温度时，调节挡板8的开度变大，当SCR设备入口温度高于某温度时，调节挡板8的开度变小。图2是塔式锅炉带SCR设备系统示意，与图I不同之处在于，图2是塔式炉，烟道4，为倒U型。如图3所示，旁路烟道7伸出主烟道4，伸出的长度L设计在主烟道截面的宽度W的三分之一至二分之一之间，主烟道截面一般为正方形，如截面为长方形，主烟道截面的宽度是指短边和长边之和的一半。旁路烟道距SCR设备的距离S超过主烟道的宽度W。这样设计使得，旁路内的高温烟气与主烟道内的低温烟气在进入SCR设备前可以充分混合。旁路烟道距SCR设备的距离S从旁路烟道的尽头起算。位于主烟道内的旁路烟道上下表面均开有小孔，可以让低温烟气进入旁路管道内与高温烟气提前进行混合。并且，迎着烟气表面的开孔面积Ki大于背着烟气表面开孔面积K2，这样使得从开孔Kl处进入旁路管道内烟气量大于从开孔K2处出去的烟气量，有利于烟气混合。工作原理随着锅炉负荷的降低，进入各级受热面的烟气温度也会降低，因此负荷越低，SCR设备的入口烟气温度越低。当SCR入口烟温监测发现低于SCR所选用的催化剂反应温度时，为了保证SCR设备的正常工作，通过指令调节旁路烟道的调节挡板(如果设置有关闭挡板，先将关闭挡板打开)，通过调节挡板的开度，增加进入旁路烟道的烟气量提高SCR入口的烟气温度；如果进入SCR的烟气温度仍没有达到预定要求，需要继续调节挡板开度，直至烟气温度达到要求为止。反之，随着锅炉负荷的提高，进入各级受热面的烟气温度也会提高，因此负荷越高，SCR设备的入口烟气温度越高。因此随着锅炉负荷的升高，同样通过SCR入口的烟温监测控制旁路烟道的调节挡板的开度，逐渐将调节挡板关小，直至全部关闭，如果设置有关闭挡板，则最终也同时关闭挡板。为了保证调节阀调节的有效性，无论在何种负荷下，受热面的布置确保当烟气全部通过旁路烟道进入SCR设备时，进入SCR设备的烟气温度均负荷催化剂的反应温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，包括主烟道，主烟道上布置有其他受热面、省煤器（1）、SCR设备（2）和空气预热器（3），主烟道全部或者部分呈U型或者倒U型；电站锅炉燃烧后的烟气在经过锅炉本体的其他受热面后，先经过省煤器（1），而后通过与SCR设备相连的主烟道（4）进入SCR设备（2），最后烟气经过空气预热器入口烟道（5）进入空气预热器，其特征在于：在锅炉尾部烟道的省煤器入口或其他高温区域设置与SCR设备之间连通的旁路烟道（7），在旁路烟道上设置有控制进入旁路烟道烟气量的调节装置；所述旁路烟道与相应的主烟道相比要短。

【技术特征摘要】
1.一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，包括主烟道，主烟道上布置有其他受热面、省煤器(I)、SCR设备(2)和空气预热器(3)，主烟道全部或者部分呈U型或者倒U型；电站锅炉燃烧后的烟气在经过锅炉本体的其他受热面后，先经过省煤器(1)，而后通过与SCR设备相连的主烟道(4)进入SCR设备(2)，最后烟气经过空气预热器入口烟道(5)进入空气预热器，其特征在于在锅炉尾部烟道的省煤器入口或其他高温区域设置与SCR设备之间连通的旁路烟道(7)，在旁路烟道上设置有控制进入旁路烟道烟气量的调节装置；所述旁路烟道与相应的主烟道相比要短。2.根据权利要求I所述的一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，其特征在于所述调节装置为调节挡板(8)，所述旁路烟道上可以设置关闭挡板。3.根据权利要求I或2所述的一种适用脱硝设备负全程负荷投运的烟道布置方式，其特征在于所述SCR设备入口处设置一烟温测量装置(6);在调节挡板(8)和烟温测量装置(6)之间设置自动反馈装置，所述自动反馈装置与烟温测量装置和调节挡板的开度关联，当 SCR设备入口温度低...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚丹花，诸育枫，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：发明
国别省市：