一種提高scr系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，在連接省煤器進(jìn)口聯(lián)箱的給水管路上設(shè)置一條支管，該支管與省煤器出口聯(lián)箱引出管相連，支管上設(shè)置有單通閥、截止閥和調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明是利用在低負(fù)荷工況下調(diào)節(jié)支路閥門開度減少省煤器和煙氣的換熱量來提高省煤器出口煙氣溫度，省煤器出口溫度的升高意味著增大SCR脫硝系統(tǒng)反應(yīng)溫度，一方面使得負(fù)荷在更大范圍內(nèi)滿足SCR投運(yùn)的條件，提高電廠SCR脫硝系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時間，另一方面導(dǎo)致低負(fù)荷工況下SCR催化劑的活性升高，SCR系統(tǒng)脫硝能力增強(qiáng)，從而幫助電廠在更長時間范圍內(nèi)更好地達(dá)到環(huán)保指標(biāo)。
【專利說明】 —種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電站鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，具體指一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器。
【背景技術(shù)】
[0002]在船舶、機(jī)動車和火力發(fā)電廠等領(lǐng)域，發(fā)動機(jī)或鍋爐燃燒能夠產(chǎn)生氮氧化物N0X，NOx由NO、NO2和N2O組成，是環(huán)境污染的重要來源之一。這些污染氣體排放到大氣中，會帶來酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層耗損等危害，影響人類的生活。SCR技術(shù)是在催化劑的作用下，反應(yīng)物吸附在催化劑上，生成對人類無害的N2和H2O,由于催化劑的存在，脫硝效率能夠達(dá)到很高的水平，選擇性催化還原法(SCR)已經(jīng)成為目前工業(yè)上最重要的脫硝技術(shù)。
[0003]近年來大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日愈嚴(yán)格，在火力發(fā)電廠方面，國內(nèi)要求對未安裝脫硝設(shè)備的現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行加裝SCR系統(tǒng)的改造工作。SCR工藝系統(tǒng)的布置方式主要包括高溫高塵布置、高溫低塵布置以及低溫低塵布置，其中高溫高塵布置采用得最為普遍，即把SCR反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間，這種布置方式使進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)的煙氣溫度保持在280°C?420°C，滿足多數(shù)催化劑的活性溫度區(qū)間，在活性溫度區(qū)間內(nèi)，SCR系統(tǒng)能獲得較好的效果，且脫硝性能隨著煙氣溫度的升高而升高。但當(dāng)煙氣溫度低于催化劑活性溫度區(qū)間下限時，催化劑活性較低，使得一方面脫硝效率較低，另一方面氨逃逸率較高，逃逸的NH3會和煙氣中的SO3反應(yīng)生成硫酸銨(NH4) 2S04和硫酸氫銨NH4HS04，嚴(yán)重時會造成催化劑反應(yīng)通道和下游空氣預(yù)熱器的堵塞。但當(dāng)煙氣溫度高于催化劑活性溫度區(qū)間上限時，會使催化劑燒結(jié)或再結(jié)晶，減少催化劑的使用壽命。
[0004]考慮到溫度對SCR脫硝系統(tǒng)以及下游設(shè)備的影響，SCR系統(tǒng)的運(yùn)行溫度一般設(shè)計在300°C?400°C，在該溫度區(qū)間內(nèi)，催化劑能保證在較高的活性下運(yùn)行。由于電站的發(fā)電負(fù)荷受電網(wǎng)調(diào)度指揮，在用電高峰期，電站鍋爐保持在BMCR或高負(fù)荷工況下運(yùn)行，脫硝裝置的入口溫度能保證在SCR的投運(yùn)溫度區(qū)間內(nèi)，脫硝系統(tǒng)正常運(yùn)行。然而電站鍋爐無法長期高負(fù)荷運(yùn)行，在用電低峰期，電網(wǎng)對電站發(fā)電負(fù)荷的需求量較低，電站鍋爐在低負(fù)荷下運(yùn)行，此時SCR系統(tǒng)中煙氣的反應(yīng)溫度較低，由于催化劑的活性隨溫度降低而降低，因此脫硝效率也較低。此外，當(dāng)脫硝裝置入口煙氣溫度達(dá)不到脫硝系統(tǒng)投運(yùn)溫度下限時，脫硝系統(tǒng)停止運(yùn)行，氮氧化物的排放量增加，電站難以達(dá)到國家規(guī)定的環(huán)保指標(biāo)。另一方面雖然催化劑停止工作，但仍然處于煙氣的沖刷中，飛灰對催化劑的磨損沒有減少，導(dǎo)致催化劑的使用壽命降低。因此，在電站鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行工況下，保證SCR脫硝系統(tǒng)效率和提高SCR脫硝系統(tǒng)投運(yùn)時間是國內(nèi)脫硝領(lǐng)域技術(shù)上需要解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，包括殼體、設(shè)在殼體內(nèi)的省煤器出口聯(lián)箱、與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器換熱裝置、與省煤器換熱裝置相連的省煤器進(jìn)口聯(lián)箱以及與殼體底部相連的SCR反應(yīng)器；所述省煤器進(jìn)口聯(lián)箱與省煤器出口聯(lián)箱之間設(shè)有一支路管，所述支路管沿著流體流動方向上分別依次設(shè)有單通閥、截止閥和流量調(diào)節(jié)閥。
[0007]進(jìn)一步地，所述SCR反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、依次設(shè)在反應(yīng)器殼體內(nèi)的催化劑預(yù)留層、催化劑首層和催化劑次層。
[0008]進(jìn)一步地，所述殼體底部設(shè)有一省煤器灰斗。
[0009]進(jìn)一步地，所述支路管的兩端分別設(shè)有一三通管連接器，支路管與中間聯(lián)箱通過焊接方式連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)閥為電動控制調(diào)節(jié)閥門。
[0011]進(jìn)一步地，所述省煤器換熱裝置包括一組與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器懸吊管、與每個省煤器懸吊管連接的省煤器中間聯(lián)箱、與省煤器中間聯(lián)箱相連的一組省煤器蛇形管，所述省煤器蛇形管與省煤器進(jìn)口聯(lián)箱相連。
[0012]有益效果:本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)而方具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本發(fā)明是利用在低負(fù)荷工況下調(diào)節(jié)支路閥門開度減少省煤器和煙氣的換熱量來提高省煤器出口煙氣溫度，省煤器出口溫度的升高意味著增大SCR脫硝系統(tǒng)反應(yīng)溫度，一方面使得負(fù)荷在更大范圍內(nèi)滿足SCR投運(yùn)的條件，提高電廠SCR脫硝系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時間，另一方面導(dǎo)致低負(fù)荷工況下SCR催化劑的活性升高，SCR系統(tǒng)脫硝能力增強(qiáng)，從而幫助電廠在更長時間范圍內(nèi)更好地達(dá)到環(huán)保指標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的支路管連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1和圖2所不,一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器,包括殼體20、設(shè)在殼體20內(nèi)的省煤器出口聯(lián)箱2、與省煤器出口聯(lián)箱2相連的一組省煤器懸吊管3、與每個省煤器懸吊管3連接的省煤器中間聯(lián)箱4、與省煤器中間聯(lián)箱4相連的一組省煤器蛇形管5、與省煤器蛇形管5相連的省煤器進(jìn)口聯(lián)箱6以及與殼體20底部相連的SCR反應(yīng)器；所述省煤器進(jìn)口聯(lián)箱6與省煤器出口聯(lián)箱2之間設(shè)有一支路管10，所述支路管10沿著流體流動方向上分別依次設(shè)有單通閥9、截止閥8和流量調(diào)節(jié)閥7 ;所述殼體20底部設(shè)有一省煤器灰斗12 ;所述SCR反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體21、依次設(shè)在反應(yīng)器殼體21內(nèi)的催化劑預(yù)留層14、催化劑首層15和催化劑次層16。
[0018]在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行工況下，省煤器進(jìn)口煙氣I進(jìn)入省煤器，省煤器出口煙氣11溫度低于300°C，而省煤器出口和SCR反應(yīng)器入口之間沒有換熱設(shè)備，故SCR反應(yīng)器入口煙氣13溫度和省煤器出口溫度近似相等，低于SCR系統(tǒng)投運(yùn)溫度區(qū)間(一般為300°C?400°C)的下限，此時開啟支路截止閥8，并逐步增加調(diào)節(jié)閥7閥門開度來控制支路的介質(zhì)流量，由于支路管的分流作用，參加換熱的介質(zhì)流量會減少，導(dǎo)致介質(zhì)和煙氣的換熱量減少，故煙氣在省煤器受熱面區(qū)域的放熱量減少，使省煤器出口煙氣11和SCR進(jìn)口煙氣13溫度升高超過300°C，達(dá)到SCR系統(tǒng)的投運(yùn)溫度區(qū)間，有效地提高了 SCR系統(tǒng)的投運(yùn)率和催化劑的有效使用時間。
[0019]本發(fā)明的一種提高低負(fù)荷工況SCR入口煙氣溫度的方法在實(shí)際工作時情況如下:
[0020]鍋爐省煤器換熱裝置17包括懸吊式省煤器管3、中間聯(lián)箱4、蛇形管省煤器管5，在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行工況下，省煤器出口煙氣11溫度低于300°c，此時開啟支路截止閥8，并逐步增加調(diào)節(jié)閥7閥門開度來控制支路的介質(zhì)流量，由于支路的分流作用，參加換熱的介質(zhì)流量會減少，導(dǎo)致介質(zhì)和煙氣的換熱量減少，故煙氣在省煤器換熱區(qū)域17的放熱量減少，從而使省煤器出口煙氣溫度升高超過300°C。SCR系統(tǒng)的設(shè)計投運(yùn)溫度區(qū)間為300°C?400°C，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)計三層催化劑，首層為預(yù)留層14，預(yù)留層下面為填裝有蜂窩式催化劑的兩催化劑床層15和16，由于省煤器出口和SCR反應(yīng)器入口之間沒有換熱設(shè)備，故進(jìn)入SCR第一層催化劑15的煙氣13溫度和省煤器出口溫度近似相等，達(dá)到SCR系統(tǒng)的投運(yùn)溫度區(qū)間，有效地提高了 SCR系統(tǒng)的投運(yùn)率和催化劑的有效使用時間。此外，介質(zhì)側(cè)的熱容量高于煙氣側(cè)，當(dāng)減少相同的換熱量時，煙氣側(cè)出口溫度升高的幅度大于介質(zhì)側(cè)出口溫度減少的幅度，因此對省煤器介質(zhì)出口溫度降低的對鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響較小，保證了本發(fā)明在工程中的可操作性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器,其特征在于:包括殼體、設(shè)在殼體內(nèi)的省煤器出口聯(lián)箱、與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器換熱裝置、與省煤器換熱裝置相連的省煤器進(jìn)口聯(lián)箱以及與殼體底部相連的SCR反應(yīng)器；所述省煤器進(jìn)口聯(lián)箱與省煤器出口聯(lián)箱之間設(shè)有一支路管，所述支路管沿著流體流動方向上分別依次設(shè)有單通閥、截止閥和流量調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，其特征在于:所述SCR反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、依次設(shè)在反應(yīng)器殼體內(nèi)的催化劑預(yù)留層、催化劑首層和催化劑次層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，其特征在于:所述殼體底部設(shè)有一省煤器灰斗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，其特征在于:所述支路管的兩端分別設(shè)有一三通管連接器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)閥為電動控制調(diào)節(jié)閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SCR系統(tǒng)入口煙氣溫度的省煤器，其特征在于:所述省煤器換熱裝置包括一組與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器懸吊管、與每個省煤器懸吊管連接的省煤器中間聯(lián)箱、與省煤器中間聯(lián)箱相連的一組省煤器蛇形管，所述省煤器蛇形管與省煤器進(jìn)口聯(lián)箱相連。
【文檔編號】B01D53/90GK103900072SQ201410079449
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】喻聰, 司風(fēng)琪, 桂漢生 申請人:東南大學(xué), 馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司