CN207162509U - 提高scr反应器温度***装置 - Google Patents
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Abstract
一种提高SCR反应器温度***装置,包括锅炉转向室及省煤器,其特征在于:在锅炉转向室处接入两个旁路管道至省煤器出口的SCR反应器入口烟道。该***利用运行时锅炉不同受热面之间形成的压差,从锅炉转向室处抽取接近510℃~550℃的中温炉烟,分为2个旁路管道,连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道。抽取的烟气量不超过该负荷下总烟气量的10%,抽取量较适合,对锅炉给水及主再热汽温影响甚微。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提高SCR反应器温度***装置及方法。
背景技术
欧洲国家在火电灵活性技术上较为先进,丹麦火电机组基本上是热电联产机组,冬季供热期最小出力可以低至15%-20%,德国热电联产机组可以低至40%;德国纯凝燃煤机组技术出力可以低至25%。
2015年全国规模发电装机和发电量统计可知,燃机2015年装机只有4.4%,发电比例3%,与风电3.3%差不多,抽水蓄能装机占1.5%,发电量0.3%,与风电不在一个数量级,而且建设周期长。化学蓄能还没有大型商业化。我国的能源结构仍以火电为主。
按2014年底的统计,30万千瓦级的燃煤机组有880台,60万千瓦级有481台,两者装机大约为7亿千瓦,是煤电灵活性改造的主力机组。
随着我国能源政策的调整,燃气发电、抽水蓄能、其他新型储能的现状比例合计不超过5%,而且在未来一定时期内很难得到较大的改变,作为“三北”地区主力电源的煤电,灵活性改造后将在电力***调峰能力提升中发挥重要作用,火电机组参与调峰的时间越来越多,大型电站锅炉经常参与调峰,在低负荷下运行已成为一种常态。
为了降低NOx排放,锅炉改造为低氮燃烧器+SCR,采用尿素水解制氨工艺。随着火电机组参与调峰的时间越来越多,锅炉长期在低负荷下运行,经常在35%THA~40%THA之间,SCR反应器入口烟温低于300℃,该温度下不仅浪费大量氨严重影响脱销效率,NOx排放值超标,排放值高达400mg/Nm3以上,无法满足环保要求。甚至被迫接受罚款,给企业、社会造成经济损失和社会影响。因此,如何解决低负荷下脱销装置入口烟气温度偏低成为亟待解决的难题。
实用新型内容
实用新型目的:
本实用新型提供一种提高SCR反应器温度***装置及方法,其目的是针对大型电站机组锅炉长期低负荷运行,SCR入口烟温偏低,严重影响其效率,无法满足环保要求的问题。
技术方案:
提高SCR反应器温度***装置,包括锅炉转向室及省煤器,其特征在于:在锅炉转向室处接入两个旁路管道至省煤器出口的SCR反应器入口烟道。
两个旁路管道采用圆形管道。
在管道上设置有控制开关的阀门,该阀门通过锅炉DCS进行控制,同时SCR反应器入口的温度传感器也接入锅炉DCS。
在旁路管道与SCR反应器入口烟道的衔接处还设置有防漏风锁紧装置,该装置包括压紧扣和拉紧锁;在压紧扣内设置有压紧弹片和压紧在管路衔接处的防漏垫,压紧弹片顶在压紧扣和防漏垫之间;拉紧锁包括拉紧臂和拉紧螺栓,拉紧臂分为上下两个,上拉紧臂通过挂钩扣在压紧扣上壁的凹槽内实现连接,下拉紧臂也通过挂钩扣在压紧扣下壁的凹槽内实现连接,上拉紧臂与下拉紧臂之间通过连接杠连接,拉紧螺栓穿过连接杠并与连接杠螺纹连接。
利用上述的提高SCR反应器温度***装置所实施的提高SCR反应器入口烟温的方法,其特征在于:该方法利用运行时锅炉不同受热面之间形成的压差,在低负荷下从锅炉转向室处抽取510℃~550℃的中温炉烟,分为2个圆形管道,连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道,当SCR反应器入口烟温低于320℃时,开启中温烟气***,与主烟气重新混合后提高SCR入口烟温20℃~30℃,使SCR反应器在低负荷下正常投入,提高脱销效率,满足环保指标。
该方法利用锅炉运行时转向室与低温过热器和省煤器2级受热面之间形成的压差、温差,从锅炉转向室处抽取约550℃的中温炉烟,分别连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道,在与相对较低温的烟气重新混合后,催化剂最佳反应温度不低于320℃,提高脱销效率。
抽取位置的选取必须同时具备以下条件:抽取位置的烟气压力高以便能提供足够的烟气量;抽取位置的烟气参数具有较高温度的要求。
抽取的烟气量不超过该负荷下总烟气量的10%。
两个圆形管道采用12Cr1MoV的φ1300mm圆形管道。
圆形管路单侧采用2道阀门控制,其中1个为关断门,另1为调节门。
优点及效果:
本实用新型是一种提高SCR反应器入口烟温的方法及装置。针对大型电站机组锅炉长期低负荷运行,SCR入口烟温偏低,严重影响其效率,无法满足环保要求的问题,提出一种提高SCR反应器入口烟温***装置。该***利用运行时锅炉不同受热面之间形成的压差,从锅炉转向室处抽取接近510℃~550℃的中温炉烟,分为2个旁路管道,连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道。抽取的烟气量不超过该负荷下总烟气量的10%,抽取量较适合,对锅炉给水及主再热汽温影响甚微。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为防漏风锁紧装置结构示意图;
图3为图2的左视图;
图4为平衡通风时烟风道各部位正负压分布图。
图1中8为低温再热器,9为低温过热器,10为转向室,11为关断门,12为抽炉烟口,13为补偿器,14为调节门,15为SCR***,16为排灰口。
图4中17-燃烧器;18-炉膛;19-过热器、再热器;20-省煤器;21-空气预热器;22-送风机;23-除尘器;24-引风机;25-烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
如图所示,本实用新型提出了一种提高SCR反应器温度***装置,包括锅炉转向室及省煤器,在锅炉转向室处接入两个旁路管道至省煤器出口的SCR反应器入口烟道。
两个旁路管道采用圆形管道。
在管道上设置有控制开关的阀门,该阀门通过锅炉DCS进行控制,同时SCR反应器入口的温度传感器也接入锅炉DCS。
在旁路管道与SCR反应器入口烟道的衔接处还设置有防漏风锁紧装置,该装置包括压紧扣1和拉紧锁;在压紧扣1内设置有压紧弹片3和压紧在管路衔接处的防漏垫2,压紧弹片3顶在压紧扣1和防漏垫2之间;拉紧锁包括拉紧臂4和拉紧螺栓5,拉紧臂4分为上下两个,上拉紧臂通过挂钩6扣在压紧扣1上壁的凹槽内实现连接,下拉紧臂也通过挂钩扣在压紧扣1下壁的凹槽内实现连接,上拉紧臂与下拉紧臂之间通过连接杠7连接,拉紧螺栓5穿过连接杠7并与连接杠7螺纹连接。使用时璇拧拉紧螺栓5,当拉紧螺栓5顶住立管时,继续璇拧,拉紧臂4就会拉动压紧扣1将防漏垫2压紧,压紧弹片3是为了更好的实现压紧,同时实现柔性压紧,防止刚性压紧对管路造成的损伤。该装置是为了使得管道的连接处更加严密,防止跑烟或跑风现象的发生,提高工作效率。
该***利用运行时锅炉不同受热面之间形成的压差,在低负荷下从锅炉转向室处抽取510℃~550℃的中温炉烟,分为2个采用12Cr1MoV的φ1300mm圆形管道,连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道。当SCR反应器入口烟温低于320℃时,开启中温烟气***,与主烟气重新混合后提高SCR入口烟温20℃~30℃,使SCR反应器在低负荷下正常投入,提高脱销效率,满足环保指标。由于抽取的烟气量不超过该负荷下总烟气量的10%,抽取量较适合,对锅炉给水、主再热汽温及锅炉效率影响甚微。装置见图1所示。
方案比较:在大型电站机组锅炉该方案全面优于以下两种改造方案,
国电双鸭山电厂安装的旁路抽烟口在省煤器入口,此处墙体为钢板,没有炉管,旁路烟道采用管箱设计,抽取约500℃烟气,每侧烟气旁路烟道为:1200×9200。
国电康平电厂安装的旁路抽烟口在炉后尾部烟道一、二级低过热器之间,在尾部包墙管上开口,抽取约500℃烟气,旁路烟道采用管箱设计,每侧烟气旁路烟道为:8000×5000。
上述两个***由于采用方型管道设计,因此只能采用电动双百叶挡板门控制,在运行时因粉尘致使阀门不能灵活调整,起不到调节作用,或者因关闭不严而造成烟气泄漏,不仅增加燃料,锅炉入口水温增加,排烟温度提高,影响锅炉效率,增加煤耗,同时钢材耗量也远大于本方案。
本设计方案选取位置不同烟温较高约550℃,因此,抽取烟气量较少就能满足需要,且该装置采用圆形管道设计,调节灵活,随时根据需要进行调整,工程造价不超过200万,而上述两种烟气旁路设计均在600万元以上。
一种提高SCR反应器入口烟温***装置计算见表1,投资估算见表2。
表1 40%THA计算结果
该装置在燕山湖600MW机组锅炉实施后,锅炉运行可靠、稳定,NOx排放在45mg/Nm3,脱销效率及锅炉效率达到设计水平,取得了预期效果。2014年底的统计,30万千瓦级的燃煤机组有880台,60万千瓦级有481台,两者装机大约为7亿千瓦,是煤电灵活性改造的主力机组。到2020年,火电机组改造规模大约在2亿千瓦~2.4亿千瓦,潜在市场巨大,因此,拥有巨大的推广价值。
运行效果见表3。
表2一种提高SCR反应器入口烟温***装置费用
表3一种提高SCR反应器入口烟温***装置投运效果
关键技术
其工作原理利用锅炉运行时转向室与低温过热器和省煤器2级受热面之间形成的压差、温差,从锅炉转向室处抽取约550℃的中温炉烟,分别连接进入省煤器出口的SCR反应器入口烟道,在与相对较低温的烟气重新混合,以达到催化剂最佳反应温度不低于320℃,提高脱销效率。
如图4平衡通风时烟风道各部位正负压分布图所示。
抽取位置。烟气参数的选取直接影响锅炉改造改造的效果,烟气参数的选取应对设备、***全面考虑,抽取位置的选取必须同时具备以下条件:抽取位置的烟气压力较高能提供足够的烟气量;抽取位置的烟气参数具有较高温度的要求。
由于大型电站锅炉均采用平衡通风,锅炉烟气在流经各个受热面时,存在阻力损失,因此。各个受热面上下游之间形成一定的压差和温差,实用新型从锅炉转向室处抽取较高中温烟气,同时利用受热面之间形成的温差,用500℃~550℃的中温烟气加热烟温为300℃的省煤器出口烟气,抽取的烟气量不超过该负荷下总烟气量的10%,对锅炉运行影响甚微。利用锅炉受热面之间形成的压差、温差自动抽取烟气。
管道形式,采取方型管道还是圆形管道,采取外保温还是内保温。由于靠压差工作,必须尽量减少管道阻力损失,保证足够的压差。采用内保温方式的管道阻力要大于外保温形式的管道,同时若采用方型管道,选择百叶窗门,不易控制,容易泄漏。因此,采用圆形耐热管道,并采用外保温设计,降低管道阻力。
管材选取。管道材质采用12Cr1MoV。由于抽取的烟气介质为500℃~550℃的中温烟气,设计管材选取最高允许温度为580℃。
低负荷下随时投用,而在其它负荷下正常关闭。
低负荷下随时投用,而在其它负荷下正常关闭。分为2个12Cr1MoV圆形管道,单侧采用2道阀门控制,其中1个为关断门,另1为调节门,其中的2个阀门采用耐高温、耐磨材质。控制、调节方便,不影响锅炉的经济运行。
创新点
利用锅炉受热面之间形成的压差、温差自动抽取烟气;
采取圆形管道设计,并采取外保温形式;
***采用调节门在低负荷下随时投用,而在其它负荷下正常关闭。
Claims (3)
1.一种提高SCR反应器温度***装置,包括锅炉转向室及省煤器,其特征在于:在锅炉转向室处接入两个旁路管道至省煤器出口的SCR反应器入口烟道;
在旁路管道与SCR反应器入口烟道的衔接处还设置有防漏风锁紧装置,该装置包括压紧扣(1)和拉紧锁;在压紧扣(1)内设置有压紧弹片(3)和压紧在管路衔接处的防漏垫(2),压紧弹片(3)顶在压紧扣(1)和防漏垫(2)之间;拉紧锁包括拉紧臂(4)和拉紧螺栓(5),拉紧臂(4)分为上下两个,上拉紧臂通过挂钩(6)扣在压紧扣(1)上壁的凹槽内实现连接,下拉紧臂也通过挂钩扣在压紧扣(1)下壁的凹槽内实现连接,上拉紧臂与下拉紧臂之间通过连接杠(7)连接,拉紧螺栓(5)穿过连接杠(7)并与连接杠(7)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的提高SCR反应器温度***装置,其特征在于:两个旁路管道采用圆形管道。
3.根据权利要求1所述的提高SCR反应器温度***装置,其特征在于:在管道上设置有控制开关的阀门,该阀门通过锅炉DCS进行控制,同时SCR反应器入口的温度传感器也接入锅炉DCS。
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CN201621314287.6U Expired - Fee Related CN207162509U (zh) | 2015-12-16 | 2016-12-02 | 提高scr反应器温度***装置 |
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Cited By (1)
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CN106765035A (zh) * | 2015-12-16 | 2017-05-31 | 华电电力科学研究院东北分院 | 提高scr反应器温度***装置及方法 |
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- 2016-12-02 CN CN201621314287.6U patent/CN207162509U/zh not_active Expired - Fee Related
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