带有烟气升温系统的直流锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有烟气升温系统的直流锅炉，包括SCR反应器、省煤器、锅炉下水包、烟气升温系统，所述的烟气升温系统包括电动调节阀、控制系统，所述锅炉下水包通过电动调节阀连接主给水管，形成从主给水管到锅炉下水包的可调节流量的省煤器旁路；所述控制系统的输入端连接省煤器，输出端连接电动调节阀。所述主给水管通过三通连接件分成二路，一路连接省煤器水侧旁路的起端，另一路连接电动调节阀。本实用新型可以在低负荷和/或大气温度低条件下使得SCR反应器正常运行，从而保证了在低负荷和/或大气温度低条件下的直流锅炉烟气排放质量也能够达到国家标准。
【专利说明】
带有烟气升溫系统的直流锅妒
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种带有烟气升溫系统的直流锅炉，通过烟气升溫系统的运行来 提高原直流锅炉的SCR反应器入口烟溫，W满足锅炉低负荷和/或大气溫度低条件下造成 SCR反应器入口烟气溫度低无法投用直流锅炉脱硝系统时提高烟气溫度的需要。
【背景技术】
[0002] 中国的能源结构是W煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。据统计，目前我国发 电装机容量中火电装机容量占74% W上，在未来的很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化 物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。同时于2011年1月实施的《火电厂大 气污染物排放标准(GB13223-2011)》已经把电站锅炉氮氧化物最高允许排放浓度限值降低 到100~200mg/m3,燃煤发电锅炉配置SCR反应器实现烟气脱硝已经成为一种标准配置。随 着经济和社会的发展，对SCR反应器脱硝装置的排放浓度和投用率要求将逐渐严格。
[000；3]氮氧化物一般指^)淵2、側3、化0、化03等，统称为側、。锅炉燃烧过程中生成的氮氧 化物(主要为NO及N02)严重地污染了环境。因此抑制NOx的生成和脱除在烟气中已生成的NOx 己成为锅炉燃烧设计及运行时必须考虑的主要问题之一。
[0004] 选择性催化还原法(SCR)应用最广，且技术成熟的烟气脱硝方法，己成为目前电站 锅炉脱硝的主流技术。SCR脱硝效率高，排放浓度低能够满足目前及今后严格的环保要求， 日益受到我国及世界上其它国家的重视。
[0005] 目前商业上应用比较广泛的SCR反应器脱硝溫度一般控制在320~400°C。当SCR反 应器入口烟气的溫度低于300°C时，会使SCR反应器中催化剂的活性降低，无法实现SCR反应 器脱硝的正常运行。因此，保证合适的SCR反应器脱硝入口烟气的溫度是SCR反应器脱硝正 常运行的关键。
[0006] 由于直流锅炉设计方面的原因，在低负荷和/或大气溫度低条件下运行时，直流锅 炉的SCR反应器烟气入口溫度与可W保证SCR反应器正常运行的溫度相差可达10°CW上，因 此在低负荷和/或大气溫度低条件下，SCR反应器无法投运，烟气排放浓度将不能满足国家 环保要求。
【发明内容】
[0007] 本实用新型的目的是为了解决直流锅炉在低负荷和/或大气溫度低条件下SCR反 应器无法投运的技术问题，而提供一种带有烟气升溫系统的直流锅炉，即通过对现有的直 流锅炉的水系统进行改造，将部分给水旁路进入下水包，减少省煤器水量，省煤器的出口溫 度提高降低了省煤器的换热溫差，减少对流换热量，进而提高锅炉省煤器出口烟气溫度，使 之溫度达到SCR反应器投运的适用溫度。
[000引为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种带有烟气升溫系统的直流锅炉， 包括SCR反应器、省煤器、锅炉下水包、烟气升溫系统，所述的烟气升溫系统包括电动调节 阀、控制系统，所述锅炉下水包通过电动调节阀连接主给水管，形成从主给水管到锅炉下水 包的可调节流量的省煤器旁路;所述控制系统的输入端连接省煤器，输出端连接电动调节 阀。
[0009] 所述主给水管通过Ξ通连接件分成二路，一路连接省煤器水侧旁路的起端，另一 路连接电动调节阀。
[0010] 本实用新型的有益效果：
[0011] 本实用新型的带有烟气升溫系统的直流锅炉，通过增加电动调节阀1及相应的管 道，使进入省煤器的给水的流量减少，省煤器中的烟气放热量的减少，省煤器出口的烟气的 溫度升高，使进入SCR反应器的烟气溫度能够满足SCR反应器的投运的适用溫度，因此，通过 增加烟气升溫系统，保证了原直流锅炉SCR反应器在低负荷和/或大气溫度低条件下正常运 行，从而保证了在低负荷和/或大气溫度低条件下的直流锅炉烟气排放质量也能够达到国 家标准。
[0012] 进一步，本实用新型通过水侧改造，有效的解决了在低负荷和/或大气溫度低条件 下SCR入口烟溫低而造成的SCR反应器停运的问题，较水侧的其它方法系统简单，改造投资 少，对其它工况影响小的特点。进一步和烟气侧改造方法相比本实用新型的最大特点是改 造范围小、投资少，施工期短。
【附图说明】
[0013] 图1为现有直流锅炉及水侧流程的示意图；
[0014] 图2为带有烟气升溫系统的直流锅炉及水侧流程的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过具体应用实施例并结合附图对本实用新型进一步阐述。
[0016] 如图1所示，现有的锅炉水侧的流程为给水经过省煤器升溫后进入省煤器出口集 箱5，省煤器出口集箱5再经过下降管进入锅炉的下水包9，下水包9的水通过水冷壁上升吸 取热量，从而蒸发为蒸汽，蒸汽通过水冷壁上集箱6进入过热器。
[0017] 如图2所示，本实用新型的带有烟气升溫系统的直流锅炉，包括空预器2、SCR反应 器3、省煤器4、省煤器出口集箱5、水冷壁上集箱6、锅炉8、锅炉下水包9、汽水分离器、烟气升 溫系统。
[0018] 烟气升溫系统包括电动调节阀1、控制系统，所述锅炉下水包9通过电动调节阀1连 接主给水管，形成从主给水管到锅炉下水包9的可调节流量的省煤器旁路;所述控制系统的 输入端连接省煤器4,输出端连接电动调节阀1。
[0019] 主给水管通过Ξ通连接件分成二路，一路连接省煤器水侧旁路的起端另一路连接 电动调节阀1，用W增加旁路的通流能力，末端连接到下水包。
[0020] 控制系统在SCR入口烟气溫度低时投入旁路，并由调节阀调节流量，W将烟气提高 到所需的溫度，当省煤器出口处介质的饱和溫度和出口水溫的差值偏小时退出溫度控制模 式W避免省煤器沸腾。
[0021] 本实用新型的技术原理：
[0022] 原直流锅炉水侧的流程为，给水经过省煤器升溫后进入省煤器出口集箱5,省煤器 出口集箱5再经过下降管进入锅炉的下水包9，下水包9的水通过水冷壁上升吸取热量，从而 蒸发为蒸汽，蒸汽通过水冷壁上集箱6进入过热器。
[0023] 改造增加从给水母管到锅炉下水包的可调节流量的省煤器旁路，从而减少了省煤 器中水的吸热量，烟气放热量减少，省煤器出口烟气的溫度有了一定程度的提高，因此进入 SCR反应器的入口烟气溫度也升高，通过调节省煤器旁路水的量来调整SCR反应器入口的烟 气溫度，使之达到SCR反应器投运所需的烟气的溫度。
[0024] 本实用新型通过旁路部分给水进入锅炉下水包，省煤器给水流量减少，省煤器中 的烟气放热量的减少，而在运个过程中，省煤器入口的烟气流量和溫度基本不变，运样省煤 器出口的烟气的溫度就会有较大的提高。
[0025] 控制系统WSCR运行要求的烟气溫度为目标，W下降管水溫、给水溫度、省煤器出 口水溫等为依据，实现对省煤器水旁路流量进行控制。
[0026] 应用实施例：
[0027] -种带有烟气升溫系统的直流锅炉，即W亚临界1000MW直流锅炉为例进行介绍： [002引 一、W上海上电酒径发电有限公司的超超临界1000MW直流锅炉为例，锅炉为上海 锅炉厂生产的超超临界参数变压螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角 切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、塔式、露天布置燃煤锅炉。其主要参数 如下： 过热蒸汽（MCR) 再热蒸汽（MC民） 流量 2955 t/h 流量 2448t/h
[0029] 压力 27.% Mpa 压力 6.2化OMpa 湿度 就5它 温度 3:巧/飾3T：
[0030] 上海上电酒径发电有限责任公司锅炉的SCR装置安装了雅洁隆和远达的催化剂。 雅洁隆规定最低的使用溫度320°C，要求低于规定溫度低负荷运行后将烟气升溫到350°C运 行5小时。远达要求的最低运行溫度320°C，规定的不超过12小时喷氨的烟气溫度310°C，要 求的恢复溫度34rC。总之可W长期运行的烟气溫度应在320°C W上。该台机组SCR运行的资 料如下表：
[0031]
[0032] 根据上表，记录到负荷400MW的最低烟气溫度是309°C，当时的环境溫度为3.8°C。 大致是环境溫度低于20°C负荷低于50(MW会发生低烟溫情况。综合考虑在低负荷低气溫时 需要提升的烟气溫度在15°C左右。
[0033] 二、带有烟气升溫系统的1000MW直流锅炉，实现在低负荷的条件下SCR反应器投运
[0034] 带有烟气升溫系统的1000MW直流锅炉的结构示意图如图1所示，包括锅炉、汽水分 离器、省煤器、SCR反应器、空预器，另外还包括烟气升溫系统，所述的烟气升溫系统包括电 动调节阀1，W及在直流锅炉的基础上增加了从给水母管到锅炉下水包的可调节流量的省 煤器旁路。
[0035] Ξ、本实用新型的实施例中的一种带有烟气升溫系统的1000MW直流锅炉的运行参 数如下表所示：
[0036]
[0037] 通过本实用新型的溫升系统，在400MW稳定负荷下，省煤器出口给水溫度提升了 26 °C，SCR入口烟气溫度提高了约15°C ;在450MW稳定负荷下，省煤器出口给水溫度提升了20 °C，SCR入口烟溫提高了约9°C。经过烟气升溫系统改造后能够达到SCR反应的溫度要求，SCR 反应器投运，同时省煤器出口水溫最大升高26°C左右，但仍在汽化溫度W下，保证省煤器的 正常运行，保证锅炉的安全运行。
[0038] W上所述内容仅为本实用新型构思下的基本说明，而依据本实用新型的技术方案 所做的任何等效变换，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种带有烟气升温系统的直流锅炉，包括SCR反应器（3)、省煤器（4)、锅炉下水包 (9)、烟气升温系统，其特征在于:所述的烟气升温系统包括电动调节阀（1)、控制系统，所述 锅炉下水包(9)通过电动调节阀（1)连接主给水管，形成从主给水管到锅炉下水包(9)的可 调节流量的省煤器旁路;所述控制系统的输入端连接省煤器(4)，输出端连接电动调节阀 ⑴。2. 根据权利要求1所述的一种带有烟气升温系统的直流锅炉，其特在于:所述主给水管 通过三通连接件分成二路，一路连接省煤器水侧旁路的起端，另一路连接电动调节阀（1)。
【文档编号】F22B35/00GK205560691SQ201620139172
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】王东平, 许振锋, 祝雷渊, 谭青, 王吉翔, 张彦琦, 胡远涛, 汤涛, 崔尧
【申请人】上海上电漕泾发电有限公司, 上海上电电力工程有限公司