裝置及改造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發明涉及脫硝技術領域，具體涉及一種省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置及改造方法。
[0002]【背景技術】:
隨著國家環保對火電機組放的限制越來越嚴格，火電廠大氣需要實現全負荷下NOx排放均低于100mg/Nm3，現有SCR脫硝裝置在鍋爐負荷低于50%左右及以下時反應效率嚴重下降，不能滿足排污染物排放標準的要求。根據國家新出臺的《火電廠大氣污染物排放標準》的要求，對于新建機組及現有機組，采用除“W”型火焰燃燒外的鍋爐機組需要實現啤排放低于100mg/Nm3的限值，對于“W”型火焰燃燒的鍋爐機組需要實現NO ,排放低于200mg/Nm3的限值，目前大部分鍋爐的脫硝工藝為SCR法脫硝技術，SCR法脫硝技術的核心要素是催化劑，一般催化劑的有效反應溫度范圍為300?400°C左右；在上述反應溫度之外效率會大幅降低，根據國家環保部的要求，鍋爐脫硝系統應能在鍋爐最低穩燃負荷和BMCR的任何工況之間持續安全運行，但是由于催化劑的固有特性，噴氨溫度需要控制在300?400°C之間，目前多數機組都不能滿足上述規范要求。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置及改造方法。
[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置，其組成包括:鍋爐，所述的鍋爐尾部具有SCR脫硝反應區，所述的SCR脫硝反應區上方安裝有高溫段省煤器和中溫段省煤器，所述的中溫段省煤器通過閥門和管道與所述的高溫段省煤器連接，所述的SCR脫硝反應區下方安裝有低溫段省煤器，所述的低溫段省煤器通過閥門和管道與所述的中溫段省煤器、所述的高溫段省煤器連接，所述的中溫段省煤器下方安裝有煙溫測量裝置，所述的低溫段省煤器的入口通過管路與給水系統連接，所述的鍋爐尾部下方安裝有空預器。
[0005]所述的省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置，所述的中溫段省煤器的出口與所述的高溫段省煤器的入口通過管道A連接，所述的高溫段省煤器出口通過支管與所述的中溫段省煤器入口連接，所述的支管上分別安裝有分流閥、流量計A、返回栗，所述的低溫段省煤器出口與所述的中溫段省煤器入口通過管道B連接，所述的管道B分別安裝有分流閥、流量計B，所述的低溫段省煤器出口與所述的中溫段省煤器出口、所述的高溫段省煤器入口之間通過所述的管道A、快速關斷閥、三通閥連接。
[0006]所述的省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置，所述的鍋爐最低穩燃負荷~BMCR負荷工況下，所述高溫段省煤器出口煙氣溫度不超過脫硝催化劑最佳溫度區間300~400°C。
[0007]所述的省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置，所述的高溫段省煤器與所述的中溫段省煤器按一定比例設置3:1~1:1，所述的低溫段省煤器與所述的中溫段省煤器按一定比例設置 1:3~1:1。
[0008]一種省煤器分段鍋爐全負荷低NOX裝置及改造方法，該方法包括如下步驟:首先是將原鍋爐省煤器進行改造為高溫段省煤器、中溫段省煤器、低溫省煤器三段，中溫段省煤器出口與高溫段省煤器入口通過管道連接，高溫段省煤器出口設置一支管與中溫段省煤器入口連接，支管設置分流閥及流量計、返回栗，中溫段省煤器下游設置煙溫測量裝置，省煤器加級，在SCR脫硝反應區后加一級低溫段省煤器，低溫段省煤器與中溫段省煤器及高溫段省煤器之間分別通過管道及閥門連接，低溫段省煤器出口與中溫段省煤器入口通過管道及分流閥、流量計連接，低溫段省煤出口與中溫段省煤器出口、高溫段省煤器入口之間通過管道、快速關斷閥、三通閥連接；
高溫段省煤器出口設置一分支管道與中溫段省煤器入口連接，分支管路上設置分流閥、流量計及返回栗，中溫段省煤器下游設置煙溫測裝置，分流閥和分流閥通過中溫段省煤器下游煙溫測量值反饋相應調整各自開度，控制高溫段省煤器返回水管返回水量及低溫段省煤器出口管分流水混合進入中溫段省煤器入口的流量，兩個流量計實時測量從高溫段省煤器分支管道及低溫段部分流管中水進入中溫段的流量，確保中溫段省煤器在安全條件下運行，又能保證中溫段省煤器下游煙溫在SCR脫硝反應適應溫度(300~400°C)范圍內。
[0009]有益效果:
1.本發明解決了目前鍋爐全負荷下SCR脫硝不能實時高效脫硝反應的問題，能夠在鍋爐最低穩燃負荷~BMCR負荷下，達到N0.低排放的指標，滿足國家環保標準。
[0010]本發明既可保證在鍋爐低負荷下SCR入口煙溫的提高，得以SCR脫硝的正常投運，同時保證省煤器不會過熱且不產生沸騰(汽化)現象，又要保證省煤器中水流量在一定范圍內，同時也可保證在鍋爐高負荷工況下，SCR反應區入口煙溫不會過高，且設置低溫段省煤器有助于降低鍋爐水的欠焓，有利于鍋爐水動力穩定性。
[0011]本發明采用閥門開關、返回栗、分流閥，開度通過中溫段省煤器下游煙溫反饋，控制高溫段省煤器出口部分水及低溫段省煤器出口部分水混合返回中溫段省煤器入口，中溫段省煤器出口與低溫段和高溫段省煤器之間管道連接，實現在低負荷下中溫段省煤器吸熱量減小甚至可以不吸熱而又不會導致中溫段省煤器過熱，這樣通過減少SCR反應區上游省煤器吸熱量，提高省煤器出口的煙氣溫度，同時保持在SCR反應區下游省煤器吸收上游段所未吸收部分熱量。
[0012]本發明由于SCR反應區煙溫降溫幅度較小，通過該結構使整個省煤器系統保持原有的熱量吸收近似份額，同時在高負荷下通過閥門的開關，使各段省煤器均投入運行流通狀態，保持省煤器出口煙溫不會出現超溫現象，能夠正常穩定運行。
[0013]本發明能夠解決鍋爐全負荷工況下適合的SCR噴氨溫度要求問題，實現鍋爐全負荷工況下正常高效脫硝反應，同時能夠避免省煤器水側出現沸騰現象，保持鍋爐全負荷工況下的正常穩定運行。
[0014]本發明的鍋爐低負荷工況下，打開高溫段省煤器出口分支管路的分流閥，開度通過中溫段省煤器下游煙溫反饋，返回栗及低溫段省煤器出口快速關斷閥及分支分流閥，通過分流閥、流量計及返回栗控制高溫段出口水及低溫段出口水混合后在中溫段省煤器內的水流量，通過控制一定的流量保證既不會出現省煤器過熱和內部汽蝕，也盡可能低減小中溫段省煤器內水流通吸收熱量，保證中溫段出口煙溫在脫硝反應的適宜范圍。
[0015]本發明的鍋爐高負荷工況下，關閉高溫段省煤器出口分支管路的分流閥、返回栗及低溫段省煤器出口快速關斷閥，全開分支分流閥，恢復正常鍋爐工況下省煤器運行逐段流通的運行方式，即省煤器由低溫段省煤器流經中溫段省煤器再流至高溫段省煤器，通過中溫段省煤器的正常流通吸熱保證中溫段省煤器出口煙溫不會出現過高溫度，煙溫能夠處于脫硝反應的適宜溫度區間內。
[0016]【附圖說明】:
附圖1是本發明的結構示意圖。
[0017]附圖2是原鍋爐結構示意圖。
[0018]圖中:9是原鍋爐省煤器。
[0019]【具體實施方式】:
實施例1:
一種省煤器分段鍋爐全負荷低NOx裝置，其組成包括:鍋爐15，所述的鍋爐尾部具有SCR脫硝反應區8，所述的SCR脫硝反應區上方安裝有高溫段省煤器4和中溫段省煤器5，所述的中溫段省煤器通過閥門和管道與所述的高溫段省煤器連接，所述的SCR脫硝反應區下方安裝有低溫段省煤器7，所述的低溫段省煤器通過閥門和管道與所述的中溫段省煤器、所述的高溫段省煤器連接，所述的中溫段省煤器下方安裝有煙溫測量裝置19，所述的低溫段省煤器的入口通過管路與給水系統18連接，所述的鍋爐尾部下方安裝有空預器14。
[0020]實施例2:
根據實施例1所述的省煤器分段鍋爐全負荷低NO x裝置，所述的中溫段省煤器的出口與所述的高溫段省煤器的入口通過管道AlO連接