一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法，所述系统包括：主烟道上沿烟气流动方向依次设置有尾部烟井转向室、加热器和省煤器；旁路烟道的入口与尾部烟井转向室相连通，旁路烟道的出口设置于SCR反应器入口处的烟道上；省煤器连接有给水管道；给水管道上沿着给水的反方向依次设置有零号高压加热器、一号高压加热器、二号高压加热器、三号高压加热器、给水泵和除氧器；零号高压加热器连通有零号高加抽气管道，零号高加抽气管道设置有零号高加抽气管道调节阀。本发明专利技术通过控制烟气旁路烟气通流量，并耦合投运零号高压加热器，能够实现机组全负荷脱硝以及运行烟温的调控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法
本专利技术属于火电灵活性及全负荷脱硝
，特别涉及一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法。
技术介绍
随着环保政策的不断改革，火电厂大气污染物排放标准要实现超低排放，并要求实现全负荷工况脱硝装置的投入。大量的燃煤锅炉都配有SCR(选择性催化氧化还原技术)脱硝装置，而由于SCR脱硝装置的固有特性，对反应温度有严格要求(300～420℃)，当脱硝装置入口烟温低于下限值时SCR脱硝装置将无法正常投运。近年来，风力发电、太阳能发电等分布式清洁能源的发展迅猛，绝大部分装机容量较小的燃煤电站锅炉其主要任务由满负荷发电变为调峰运行，这些机组长时间处于较低负荷运行；低负荷运行下很难达到SCR脱硝装置最佳烟温，导致NOx排放量达不到环保相关要求，还会造成氨气大量逃逸，氨气与硫化物反应生成硫酸晶体，造成空预器低温腐蚀等问题。综上，实现全负荷脱硝达到超低排放成为了技术难题，亟需一种新的用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统及其操作方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术通过控制烟气旁路烟气通流量，并耦合投运零号高压加热器，能够实现机组全负荷脱硝以及运行烟温的调控。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，包括：主烟道和SCR反应器；所述主烟道的进口用于与锅炉相连通；还包括：脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道、旁路烟道和零号高压加热器；所述主烟道的出口通过脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道与所述SCR反应器的入口相连通；所述主烟道上沿烟气流动方向依次设置有尾部烟井转向室、加热器和省煤器；所述脱硝入口烟道沿烟气流动方向依次设置有调节挡板和氨气喷射枪；所述旁路烟道的入口与所述尾部烟井转向室相连通，所述旁路烟道的出口设置于SCR反应器入口水平烟道上；所述省煤器连接有给水管道；所述给水管道上沿着给水的反方向依次设置有零号高压加热器、一号高压加热器、二号高压加热器、三号高压加热器、给水泵和除氧器；所述零号高压加热器连通有零号高加抽气管道，所述零号高加抽气管道设置有零号高加抽气管道调节阀。本专利技术的进一步改进在于，所述烟气旁路内设置有膨胀节、旁路烟道调节门和旁路烟道关断门。本专利技术的进一步改进在于，还包括：温度检测器和DCS；所述温度检测器设置于所述SCR反应器的入口处，用于检测SCR反应器入口处的烟气温度；所述温度检测器的信号输出端与所述DCS的信号输入端相连接；所述DCS的信号输出端与所述调节挡板及所述旁路烟道调节门的信号接收端相连接，用于实现开度自动调节。本专利技术的进一步改进在于，还包括：零号高加疏水管道，用于及时可靠地将零号高压加热器的疏水排出，以维持加热器内水位稳定和汽侧压力的稳定；所述零号高加疏水管道设置于零号高压加热器和二号高压加热器之间；所述零号高加疏水管道与零号高压加热器和二号高压加热器之间的给水管道并联。本专利技术的进一步改进在于，所述烟气旁路为两根，分别从尾部烟井转向室的后墙左右侧对称位置引出，对称插入SCR反应器入口水平烟道。本专利技术的进一步改进在于，一号高压加热器、二号高压加热器、三号高压加热器分别设置有一号高加抽气管道、二号高加抽气管道和三号高加抽气管道。本专利技术的进一步改进在于，还包括：锅炉。本专利技术的一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统的操作方法，包括以下步骤：机组启动时，锅炉点火后，在升温升压过程中，随着主再热蒸汽压力的升高，调节零号高加抽气管道调节阀的开度，根据省煤器入口压力情况提高给水温度至大于等于200℃；当SCR反应器入口烟温大于等于200℃时，投入烟气旁路，提高SCR反应器入口烟温大于等于300℃且小于等于420℃；机组低负荷运行时，当SCR反应器入口烟温小于310℃时，投入烟气旁路，打开零号高加抽气管道调节阀，投运零号高压加热器，提高省煤器给水温度，减小省煤器吸热量，使SCR反应器入口烟温大于等于300℃；机组滑停时，在机组滑参数停机过程中，降负荷时，当SCR反应器入口烟温小于310℃，投入烟气旁路运行，提高SCR反应器入口烟温，使SCR反应器入口烟温大于等于300℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的装置，提出了“全负荷脱硝烟气旁路+增设零号高压加热器”的全负荷脱硝运行技术，通过控制烟气旁路烟气通流量，并耦合投运零号高压加热器，实现机组全负荷脱硝以及运行烟温的调控。具体的，本专利技术烟气旁路接入位置明显区别于常见的烟气旁路技术(插入点是SCR入口水平烟道，而常见的烟气旁路技术的插入点是脱硝入口烟道)，具有压差大、管路短、系统阻力小、抽取烟气量大等特点；本专利技术烟气旁路的抽烟口选取在尾部烟井转向室，而常见的烟气旁路技术抽烟口选取在省煤器入口，转向室处抽取的中温烟气焓值较高，对SCR反应器入口烟气温度的提升幅度大，便于实现机组调峰时对催化剂入口烟温的运行要求。本专利技术还在省煤器给水管道上增设一台零号高压加热器，提高省煤器入口水温，减少省煤器吸热量，提高SCR反应器入口烟温。当机组启停或低负荷运行时，通过调节调节挡板开度和旁路烟道调节门开度，增加全负荷脱硝烟气旁路烟气通流量，并通过调节零号高加抽气管道调节阀，耦合投运零号高压加热器，提高省煤器入口水温，根据锅炉运行成本控制二者投入比例，将SCR反应器的入口烟温控制在脱硝催化剂最低连续运行温度以上，实现了全负荷脱硝，并且保障了电厂的整体效益。本专利技术提出的适用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，尤其适用于机组深度调峰的火电厂。本专利技术的烟气旁路中，设置膨胀节的效果在于，当旁路烟道由于温度变化而引起管长变化时，膨胀节沿管子轴向方向发生位移，保证旁路烟道形变时仍能保证密封；旁路烟道调节门和旁路烟道关断门的效果在于，不仅可以调节挡板开度来改变旁路烟气通流量，还可以根据机组运行需要进行投停切换，同时也便于系统检修。本专利技术在SCR反应器的入口位置设置有温度器，温度检测器的信号输出端与DCS的信号输入端连接，主烟气挡板开度和旁路调节门开度也同时由DSC控制，并在DSC中将挡板开度信号与脱硝入口的烟温测量装置反馈的温度信号相关联，从而实现挡板开度自动调节，来灵活控制进入SCR反应器的烟气温度。本专利技术中，设置的零号高加疏水管道用于及时可靠地将零号高压加热器(20)的疏水排出，以维持加热器内水位稳定和汽侧压力的稳定。本专利技术中，采用两根从尾部烟井转向室的后墙左右侧对称位置引出的旁路烟道，其优点在于对尾部烟井转向室内流场的扰动较小，且每根管子的截面积可以设计的比较小，便于电站机组的改造与安装。本专利技术的的操作方法中，当机组启停或低负荷运行时，通过调节调节挡板开度和旁路烟道调节门开度，增加全负荷脱硝烟气旁路烟气通流量，并通过调节零号高加抽气管道调节阀，耦合投运零号高压加热器，提高省煤器入口水温，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，包括：主烟道和SCR反应器(6)；所述主烟道的进口用于与锅炉相连通；其特征在于，还包括：脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道、旁路烟道(7)和零号高压加热器(20)；/n所述主烟道的出口通过脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道与所述SCR反应器(6)相连通；所述主烟道上沿烟气流动方向依次设置有尾部烟井转向室(2)、加热器(3)和省煤器(4)；/n所述脱硝入口烟道沿烟气流动方向依次设置有调节挡板(11)和氨气喷射枪(5)；/n所述旁路烟道(7)的入口与所述尾部烟井转向室(2)相连通，所述旁路烟道(7)的出口设置于SCR反应器入口水平烟道上；/n所述省煤器(4)连接有给水管道(21)；所述给水管道(21)上沿着给水的反方向依次设置有零号高压加热器(20)、一号高压加热器(19)、二号高压加热器(18)、三号高压加热器(17)、给水泵(16)和除氧器(15)；所述零号高压加热器(20)连通有零号高加抽气管道(23)，所述零号高加抽气管道(23)设置有零号高加抽气管道调节阀(24)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，包括：主烟道和SCR反应器(6)；所述主烟道的进口用于与锅炉相连通；其特征在于，还包括：脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道、旁路烟道(7)和零号高压加热器(20)；
所述主烟道的出口通过脱硝入口烟道、SCR反应器入口水平烟道与所述SCR反应器(6)相连通；所述主烟道上沿烟气流动方向依次设置有尾部烟井转向室(2)、加热器(3)和省煤器(4)；
所述脱硝入口烟道沿烟气流动方向依次设置有调节挡板(11)和氨气喷射枪(5)；
所述旁路烟道(7)的入口与所述尾部烟井转向室(2)相连通，所述旁路烟道(7)的出口设置于SCR反应器入口水平烟道上；
所述省煤器(4)连接有给水管道(21)；所述给水管道(21)上沿着给水的反方向依次设置有零号高压加热器(20)、一号高压加热器(19)、二号高压加热器(18)、三号高压加热器(17)、给水泵(16)和除氧器(15)；所述零号高压加热器(20)连通有零号高加抽气管道(23)，所述零号高加抽气管道(23)设置有零号高加抽气管道调节阀(24)。


2.根据权利要求1所述的一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，其特征在于，所述烟气旁路(7)内设置有膨胀节(8)、旁路烟道调节门(9)和旁路烟道关断门(10)。


3.根据权利要求2所述的一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统，其特征在于，还包括：温度检测器(12)和DCS；
所述温度检测器(12)设置于所述SCR反应器(6)的入口处，用于检测SCR反应器入口处的烟气温度；
所述温度检测器(12)的信号输出端与所述DCS的信号输入端相连接；所述DCS的信号输出端与所述调节挡板(11)及所述旁路烟道调节门(9)的信号接收端相连接，用于实现开度自动调节。


4.根据权利要求1所述的一种用于锅炉深度调峰的全负荷脱硝系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱超，王永庆，吴鹏举，李峰，张拓，朱明辉，权琛，李壮，赵嘉，周熙宏，杨冬，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61