本實(shí)用新型屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置。
背景技術(shù)：
：隨著三部委接連發(fā)布《煤電節(jié)能減排升級與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》和《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，火電機(jī)組面臨環(huán)保壓力將進(jìn)一步增大，在氮氧化物減排方面，要求排放指標(biāo)需達(dá)到燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，燃煤機(jī)組按照環(huán)保要求均配套或改造增加了脫硝系統(tǒng)，并以采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)為主，此技術(shù)原理是利用還原劑(NH3或尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性地與氮氧化物(NOx)反應(yīng)生成N2和H2O，降低鍋爐煙氣中氮氧化物的濃度，實(shí)現(xiàn)污染物減排的目的。應(yīng)用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃～590℃)、中溫催化劑(260℃～380℃)和低溫催化劑(80℃～300℃)，不同的催化劑適宜的反應(yīng)溫度不同。如果反應(yīng)溫度偏低，催化劑的活性會降低，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運(yùn)行會使催化劑發(fā)生永久性損壞；如果反應(yīng)溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。當(dāng)前，國內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫催化劑，反應(yīng)溫度區(qū)間為300℃～420℃。SCR系統(tǒng)因煙溫的限制，在機(jī)組啟動(dòng)階段，該系統(tǒng)將會受到煙溫偏低的影響。參考一般機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，機(jī)組在30％BMCR及以下負(fù)荷區(qū)間，脫硝系統(tǒng)入口煙溫均低于300℃，小于SCR系統(tǒng)正常投運(yùn)溫度限值，所以在機(jī)組啟動(dòng)階段，從機(jī)組投煤至脫硝系統(tǒng)正常投運(yùn)，期間有相當(dāng)長的一段時(shí)間，機(jī)組因脫硝系統(tǒng)不能正常投運(yùn)，導(dǎo)致氮氧化物超標(biāo)排放，如果啟動(dòng)階段設(shè)備存在故障，其超標(biāo)排放的時(shí)間將更長，影響環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：技術(shù)問題：為解決燃煤火電機(jī)組在啟動(dòng)階段SCR系統(tǒng)入口煙溫偏低、不能正常投運(yùn)，導(dǎo)致此階段氮氧化物排放超標(biāo)的問題，本實(shí)用新型提供了一種臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置。技術(shù)方案：本實(shí)用新型提供的臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置，包括預(yù)熱系統(tǒng)以及第一鍋爐、第二鍋爐、脫硝系統(tǒng)；所述第一鍋爐的熱二次風(fēng)出口管道和第二鍋爐的煙氣出口管道并聯(lián)后接入脫硝系統(tǒng)中；所述預(yù)熱系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、換熱器以及依次連接成環(huán)的除氧器、省煤器、爐底水冷壁下聯(lián)箱；所述汽輪機(jī)上分別連接有高參數(shù)抽氣管道和低參數(shù)抽氣管道，所述高參數(shù)抽氣管道另一端與換熱器連接，所述低參數(shù)抽氣管道的另一端與除氧器連接；所述換熱器設(shè)于第一鍋爐的熱二次風(fēng)出口管道內(nèi)，所述省煤器設(shè)于第二鍋爐的煙氣出口管道內(nèi)。作為改進(jìn)，所述第一鍋爐的熱二次風(fēng)出口管道上設(shè)有調(diào)節(jié)門；所述高參數(shù)抽氣管道上設(shè)有高參數(shù)抽氣調(diào)節(jié)閥門；所述低參數(shù)抽氣管道上設(shè)有低參數(shù)抽氣調(diào)節(jié)閥門。有益效果：本實(shí)用新型提供的裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，通過抽吸臨爐正常運(yùn)行機(jī)組低參數(shù)蒸汽至啟動(dòng)機(jī)組除氧器，提高給水溫度至一定數(shù)值后，然后從正常運(yùn)行機(jī)組引一部分高參數(shù)熱風(fēng)，在通過換熱器進(jìn)一步升溫的情況下，直接引至脫硝系統(tǒng)入口，進(jìn)一步脫硝系統(tǒng)入口溫度，使脫硝系統(tǒng)入口煙溫在鍋爐投運(yùn)煤粉之前達(dá)到300℃以上，實(shí)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)的正常投運(yùn)。當(dāng)前燃煤發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)階段，因脫硝系統(tǒng)入口煙溫偏低，不能正常投運(yùn)，導(dǎo)致啟動(dòng)階段氮氧化物排放超標(biāo)。通過采用新型臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝系統(tǒng)投運(yùn)裝置，能夠保證機(jī)組啟動(dòng)階段，投運(yùn)燃煤之前，使脫硝系統(tǒng)正常投運(yùn)，減少啟動(dòng)階段氮氧化物的排放濃度，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；同時(shí)，此裝置能夠使鍋爐在點(diǎn)火前保持“熱風(fēng)、熱爐”，縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，對于采用燃油點(diǎn)火的機(jī)組，能夠減少燃料的消耗，還能減少輔機(jī)耗電率，具有很好的節(jié)能減排的綜合效益。該裝置適用于具有兩臺及以上機(jī)組的火力發(fā)電企業(yè)，當(dāng)一臺機(jī)組正常運(yùn)行，另一臺機(jī)組正在啟動(dòng)時(shí)，由正常運(yùn)行機(jī)組提供熱源，先通過加熱啟動(dòng)機(jī)組給水，提高脫硝系統(tǒng)入口溫度，然后，再直接提供高溫?zé)峥諝?，通過分級加熱，使啟動(dòng)機(jī)組在投運(yùn)煤粉燃料之前，脫硝系統(tǒng)入口溫度達(dá)到投運(yùn)的最低溫度，此裝置還能夠縮短啟動(dòng)時(shí)間，所以具有節(jié)能減排綜合性的效益。附圖說明圖1為臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面對本實(shí)用新型臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置作出進(jìn) 一步說明。臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置，見圖1包括預(yù)熱系統(tǒng)以及第一鍋爐1、第二鍋爐2、脫硝系統(tǒng)3；第一鍋爐1的熱二次風(fēng)出口管道和第二鍋爐2的煙氣出口管道并聯(lián)后接入脫硝系統(tǒng)3中；預(yù)熱系統(tǒng)包括汽輪機(jī)4、換熱器5以及依次連接成環(huán)的除氧器6、省煤器7、爐底水冷壁下聯(lián)箱8；汽輪機(jī)4上分別連接有高參數(shù)抽氣管道10和低參數(shù)抽氣管道9，高參數(shù)抽氣管道10另一端與換熱器5連接，低參數(shù)抽氣管道9的另一端與除氧器6連接；換熱器5設(shè)于第一鍋爐1的熱二次風(fēng)出口管道內(nèi)，省煤器7設(shè)于第二鍋爐2的煙氣出口管道內(nèi)。第一鍋爐1的熱二次風(fēng)出口管道上設(shè)有調(diào)節(jié)門12；高參數(shù)抽氣管道10上設(shè)有高參數(shù)抽氣調(diào)節(jié)閥門13；低參數(shù)抽氣管道9上設(shè)有低參數(shù)抽氣調(diào)節(jié)閥門11?？蛇x地，預(yù)熱系統(tǒng)各裝置之間可連接其他裝置，例如控制閥、凝汽器等，以更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。該裝置的工作原理：(1)第一鍋爐1正常運(yùn)行；在第二鍋爐2啟動(dòng)初期，先從正常運(yùn)行的汽輪機(jī)4機(jī)組選取某級抽氣；通過低參數(shù)抽氣管道9將低溫蒸汽引入除氧器6中，然后經(jīng)省煤器7，達(dá)到爐底水冷壁下聯(lián)箱8，然后通過其他部件，回到除氧器6，加熱后的給水，一方面提高爐膛內(nèi)溫度，同時(shí)還提高脫硝系統(tǒng)3入口溫度；通過控制低參數(shù)抽氣調(diào)節(jié)閥門12控制蒸汽流量，按照規(guī)定升溫速率提高給水溫度，進(jìn)而提高第二鍋爐2內(nèi)空氣溫度，及脫硝系統(tǒng)3入口溫度；(2)當(dāng)?shù)谝诲仩t1、第二鍋爐2內(nèi)溫度和脫硝系統(tǒng)3入口溫度達(dá)到一定數(shù)值后，打開調(diào)節(jié)閥門11，從第一鍋爐的空預(yù)器出口熱二次風(fēng)風(fēng)道引一部分高溫空氣，先經(jīng)過換熱器5進(jìn)一步升溫后，直接引至脫硝系統(tǒng)3入口，進(jìn)一步升高脫硝系統(tǒng)3入口溫度，直至超過其最低投運(yùn)溫度；從汽輪機(jī)4引高參數(shù)蒸汽一部分至換熱器5，通過抽氣調(diào)節(jié)閥門13控制蒸汽流量，用以加熱熱二次風(fēng)。以某超超臨界1000MW機(jī)組啟動(dòng)過程為例，在不具備臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置的條件下，正常冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，從投運(yùn)煤粉到脫硝系統(tǒng)入口煙溫達(dá)到最低要求值(300℃)，投運(yùn)燃料量約400t，氮氧化物排放總量約為7.88t(按機(jī)組設(shè)計(jì)煤質(zhì)計(jì)算)，在采用微油點(diǎn)火的條件下，需投用燃油約45t。在采用臨爐分級加熱給水和煙氣實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)階段脫硝正常投運(yùn)裝置的條件下，同樣在正常冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，以 80％的脫硝效率計(jì)算，氮氧化物排放減少約5.50t，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氮氧化物達(dá)標(biāo)排放；燃料投運(yùn)量約100t，但需增加約850t蒸汽，折算為設(shè)計(jì)煤質(zhì)燃料約200t，則啟動(dòng)過程所需燃料量約300t，燃料量減少約100t；燃油投用量約10t，降低約35t；延遲送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)約3h，節(jié)約電量約3.0萬kWh。對比分析，通過采用此裝置，每次啟動(dòng)節(jié)約運(yùn)行成本約25萬元。表1本實(shí)用新型裝置綜合效益本實(shí)用新型裝置常規(guī)裝置SCR系統(tǒng)入口煙溫(℃)>300＜300燃料量(t)300400氮氧化物排放量(t)2.387.88燃油耗量(t)約10約45節(jié)約耗電量(萬kWh)30注：節(jié)約耗電量以常規(guī)裝置為機(jī)組進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)前第1頁1 2 3