本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)，屬于鍋爐設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著國家環(huán)保要求的日益提高，2011年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb13223-2011)，降低了燃煤電廠煙塵、so2、nox等污染物的排放限值，近年來開始限制部分燃煤機(jī)組的發(fā)展，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的發(fā)展逐步取代了燃煤機(jī)組。雖然燃機(jī)發(fā)電機(jī)組在nox排放方面遠(yuǎn)低于燃煤機(jī)組，但隨著人們生活質(zhì)量提升的同時，發(fā)電廠煙氣污染所產(chǎn)生的惡劣影響已經(jīng)越來越引起人們的重視，發(fā)電廠煙氣不僅損害自然環(huán)境，還危害到人們身體健康，燃機(jī)發(fā)電機(jī)組余熱鍋爐需加裝脫硝裝置，降低nox排放后方可將煙氣排入大氣，加強(qiáng)發(fā)電廠寬負(fù)荷脫硝是促進(jìn)發(fā)電廠長遠(yuǎn)發(fā)展的必要措施。

2、按照目前的國家標(biāo)準(zhǔn)，安裝脫硝裝置的機(jī)組在正常穩(wěn)態(tài)運行階段，煙氣排放可滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但在啟動階段還無法滿足，其原因主要是存在以下技術(shù)難點：

3、1）?燃機(jī)啟動階段nox排放較高

4、在機(jī)組啟動階段，燃機(jī)的主要控制目標(biāo)是燃燒穩(wěn)定，在燃機(jī)達(dá)到30%負(fù)荷之前，nox排放值可達(dá)到正常穩(wěn)態(tài)運行時nox排放值的兩倍。

5、2）啟動階段燃機(jī)煙氣溫度較低

6、余熱鍋爐脫硝催化劑活性區(qū)間通常在280-420℃區(qū)間，脫硝裝置布置在高壓蒸發(fā)器煙氣下游（見附圖1），在啟動階段，由于燃機(jī)排煙溫度低，鍋爐高壓蒸發(fā)器運行壓力也較低，在此運行條件下，高壓蒸發(fā)器下游煙氣溫度低于280℃。

7、基于上述原因，在燃機(jī)nox排放高而排氣溫度低的情況下，脫硝催化劑區(qū)域煙溫難以達(dá)到脫硝催化劑能夠正常投運的280℃以上，導(dǎo)致機(jī)組啟動階段nox排放無法達(dá)標(biāo)。

8、為了解決機(jī)組啟動階段燃機(jī)nox排放高的問題，目前有個別項目采取的解決方案是：脫硝裝置增設(shè)低溫脫硝催化劑層，利用低溫脫硝催化劑層解決機(jī)組啟動階段的煙氣脫硝問題，使得機(jī)組nox排放可以覆蓋更大的負(fù)荷范圍。但是，這種解決方案的缺點是：投資成本很高，增加了鍋爐的長度（占地增加）；增加的催化劑層會增加額外的煙氣阻力，在機(jī)組正常運行過程中導(dǎo)致燃機(jī)排氣壓力增加，降低了燃機(jī)效率和整廠的經(jīng)濟(jì)性；由于低溫脫硝催化劑仍有一定的溫度要求，機(jī)組在增加了大額投資的情況下，依然無法實現(xiàn)全負(fù)荷煙氣脫硝的技術(shù)效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的機(jī)組啟動至低負(fù)荷階段燃機(jī)nox排放難以達(dá)標(biāo)的技術(shù)問題，提供一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)。

2、本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本發(fā)明包括煙道，設(shè)置于煙道內(nèi)的高壓蒸發(fā)器和脫硝裝置，脫硝裝置相對于煙氣流向位于高壓蒸發(fā)器下游，高壓蒸發(fā)器包括若干與連接汽包的下降管相連接的受熱面管屏，受熱面管屏通過分配管與下降管相連接，其特征在于，分配管上設(shè)置有用于阻斷受熱面管屏與下降管連通的閥門，煙道設(shè)置有煙氣測溫器，煙氣測溫器相對于煙氣流向位于脫硝裝置上游，閥門的開合由控制裝置根據(jù)煙氣測溫器遠(yuǎn)傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

3、作為優(yōu)選，煙氣測溫器的測溫探頭設(shè)置在煙道內(nèi)的上部和下部并分布于相鄰受熱面管屏之間及脫硝裝置前側(cè)。

4、作為優(yōu)選，受熱面上的受熱面管為二排或三排。

5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有以下優(yōu)點：

6、本發(fā)明通過在分配管上設(shè)置用于阻斷受熱面管屏與下降管相連通的閥門，對煙道內(nèi)參與煙氣換熱的受熱面管屏數(shù)量進(jìn)行控制。在機(jī)組啟動階段煙氣溫度較低的情況下，通過全部或部分關(guān)閉分配管上的閥門，減少參與煙氣換熱的受熱面管屏數(shù)量，從而減少高壓蒸發(fā)器對煙氣的吸熱；同時，由于高壓蒸發(fā)器對煙氣的吸熱減少，其產(chǎn)生的飽和蒸汽就相應(yīng)減少，進(jìn)而煙道內(nèi)高煙溫區(qū)域的過熱器的吸熱能力也顯著降低，于是煙氣流經(jīng)受熱面后的溫降就大大減小，煙氣溫度可以較快地上升到脫硝催化劑活性區(qū)間。因此，本發(fā)明可快速提高機(jī)組低負(fù)荷階段脫硝裝置上游的煙氣溫度，使得脫硝裝置在燃機(jī)點火后短時間內(nèi)即可正常投運，從而大大改善機(jī)組低負(fù)荷階段的脫硝效果，實現(xiàn)機(jī)組nox排放滿足環(huán)評要求。

7、通過在煙道內(nèi)設(shè)置煙氣測溫器，監(jiān)測煙道內(nèi)脫硝裝置上游煙氣溫度，再通過控制裝置根據(jù)煙氣測溫器的監(jiān)測數(shù)據(jù)控制各分配管上閥門的開合，從而控制高壓蒸發(fā)器上參與煙氣換熱的受熱面管屏數(shù)量，使機(jī)組低負(fù)荷階段的煙氣溫度可滿足脫硝裝置正常投運要求。

8、進(jìn)一步地，煙氣測溫器的測溫探頭設(shè)置在煙道內(nèi)的上部和下部并分布在相鄰受熱面管屏之間及脫硝裝置前側(cè)，可使煙氣溫度的監(jiān)測數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，以便準(zhǔn)確地調(diào)整參與煙氣換熱的受熱面管屏數(shù)量，滿足機(jī)組全負(fù)荷煙氣脫硝要求。

9、此外，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比還具有如下有益的技術(shù)效果：

10、在現(xiàn)有技術(shù)條件下，在機(jī)組啟動階段，汽包有升壓速率限制，為了保證汽包升壓速率在鍋爐允許的范圍內(nèi)，需要燃機(jī)在低負(fù)荷進(jìn)行較長時間的等待。在本發(fā)明中，由于高壓蒸發(fā)器的吸熱能力可調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)高壓蒸發(fā)器的吸熱能力，對鍋爐本身汽包升壓速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，無需通過降低燃機(jī)負(fù)荷來控制高壓汽包升壓速率，從而可加快燃機(jī)的啟動速度，增加機(jī)組調(diào)峰能力；同時，由于燃機(jī)可以較快地達(dá)到較高負(fù)荷，燃機(jī)排氣中的nox含量也會顯著降低，因此煙氣排放也就更容易滿足環(huán)評要求；

11、在現(xiàn)有技術(shù)中，鍋爐在啟動階段的產(chǎn)汽，由于蒸汽的溫度和壓力無法滿足汽機(jī)進(jìn)汽要求，需要通過啟動排氣的方式排出，不僅浪費了熱能，還需要消耗額外的凝結(jié)水。而在本發(fā)明中，由于啟動階段參與換熱的蒸發(fā)器受熱面少，減少了啟動階段產(chǎn)生的低品位蒸汽，從而減少了蒸汽浪費。

12、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)控制簡便，與增設(shè)低溫脫硝催化劑層的解決方案相比，本發(fā)明可避免煙道內(nèi)煙氣阻力的增加和設(shè)備投資成本的提高，因而機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性較好。

技術(shù)特征：

1.一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)，包括煙道（1），設(shè)置于所述煙道（1）內(nèi)的高壓蒸發(fā)器（2）和脫硝裝置（3），所述脫硝裝置（3）相對于煙氣流向位于所述高壓蒸發(fā)器（2）下游，所述高壓蒸發(fā)器（2）包括若干與連接汽包（5）的下降管（6）相連接的受熱面管屏（21），所述受熱面管屏（21）通過分配管（4）與所述下降管（6）相連接，其特征在于，所述分配管（4）上設(shè)置有用于阻斷所述受熱面管屏（21）與所述下降管（6）連通的閥門（7），所述煙道（1）內(nèi)設(shè)置有煙氣測溫器（8），所述煙氣測溫器（8）相對于煙氣流向位于所述脫硝裝置（3）上游，所述閥門（7）由控制裝置根據(jù)所述煙氣測溫器（8）遠(yuǎn)傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣測溫器（8）的測溫探頭設(shè)置在所述煙道（1）內(nèi)的上部和下部并分布在相鄰所述受熱面管屏（21）之間及所述脫硝裝置（3）前側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)，其特征在于，所述受熱面管屏（21）上排列的受熱面管為二排或三排。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐寬負(fù)荷煙氣脫硝煙道系統(tǒng)，屬于鍋爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括煙道，設(shè)置于煙道內(nèi)的高壓蒸發(fā)器和脫硝裝置，脫硝裝置位于高壓蒸發(fā)器煙氣下游，高壓蒸發(fā)器的受熱面管屏分別通過分配管與下降管相連接，分配管上設(shè)置有用于阻斷受熱面管屏與下降管連通的閥門，煙道設(shè)置有煙氣測溫器，煙氣測溫器相對于煙氣流向位于脫硝裝置上游，閥門的開合由控制裝置根據(jù)煙氣測溫器發(fā)送的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。本發(fā)明可有效提高機(jī)組低負(fù)荷階段脫硝區(qū)域的煙氣溫度，改善機(jī)組低負(fù)荷階段的脫硝效果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，不會增加煙道內(nèi)煙氣阻力和設(shè)備的投資成本，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性較好。

技術(shù)研發(fā)人員：李文杰,劉濤,曾誠,夏曉波,鄧倩,周立剛,劉彬武,季劃,孫進(jìn),梁悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東方菱日鍋爐有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15