一种改变烟气流动控制SCR入口烟温的装置与方法与流程

本发明涉及一种改变烟气流动控制SCR入口烟温的装置与方法，属于燃煤锅炉减排技术领域。

背景技术：

随着环境恶化的日益加剧，我国出台了大量的节能减排措施，电厂首当其冲成为了治理的重要对象。“十二五”期间，我国要求火力发电机组装备脱硝系统，控制NOx的排放，国内大部分电厂采用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统。SCR脱硝系统运行过程中，脱硝催化剂常因烟温不适宜而导致催化效率低，影响脱硝系统运行，为此，诸多专家对脱硝系统前的换热器进行改造。

SCR最佳反应温度窗口主要集中在340～380℃，入口烟温在360～380℃以下时，SCR反应效率随着温度的提高而提高。针对这一现象，目前存在省煤器给水旁路、省煤器内部烟道旁路、省煤器外部烟道旁路、高温烟道旁路和省煤器分级布置等多项措施，省煤器给水旁路减少省煤器的主流量，从而减少省煤器吸热量，达到提高SCR入口烟温的目的；省煤器内部烟道旁路、省煤器外部烟道旁路、高温烟道旁路均是通过控制省煤器出口烟气和旁路烟气的混合比例来达到控制SCR入口烟温的目的；省煤器分级布置是通过减少烟气与给水间的换热量，达到提高SCR入口烟温的目的。

本文也提出了一种控制SCR入口烟温的方法，该方法是通过改变烟气流向，控制烟气与给水间的换热系数和换热面积，从而控制SCR入口烟气温度。

技术实现要素：

本发明的目的在于控制SCR脱硝系统入口烟温，保证脱硝系统正常运行，以省煤器为改造对象，针对目前燃煤电厂因烟温过低而导致脱硝系统停运的问题，提出了一种改变烟气流动控制SCR入口烟温的装置与方法，以满足现行的火电厂污染物排放标准，达到环保要求。

本发明的目的通过以下技术措施来实现：

一种改变烟气流动控制SCR入口烟温的装置与方法，其特征在于：该装置由钢制卷帘、调节棒、电动机和开关柜组成。

所述的控制装置，沿着烟气流动方向，在省煤器两侧间隔布置，间隔大小为五层管排。

所述的钢制卷帘由若干块钢片组成，钢片呈扁平状，钢片的侧边焊接有圆环，相邻两个 钢片的圆环对接，由钢制销子穿过圆环连接，接口可以旋转，连接后的钢片即为卷帘，卷帘一端为自由端，另一端固定在调节棒上，随着调节棒的转动，卷帘可以自由的卷起和伸展，卷帘伸展后钢片之间衔接较好，无缝隙，烟气不能通过。

所述的调节棒一端放置在旋转底座上，另一端焊接齿轮，该齿轮与另一个齿轮相互咬合，在电动机的作用下齿轮可以转动，带动调节棒旋转，从而控制钢制卷帘的卷起与伸展。

所述的电动机与齿轮连接，电动机转动时带动齿轮旋转。

所述的开关柜与电动机相连，可以控制电动机的转动方向、转动时间和转动速度，从而控制钢制卷帘遮挡省煤器管壁的面积，减少烟气与蒸汽间的换热量，控制省煤器出口烟气温度，保证SCR脱硝系统正常运行。

所述的钢制卷帘的长度为烟道的一半，防止卷帘过长堵塞烟道致使烟气不能正常流通。

所述钢制卷帘的另外两个侧面靠近烟道墙壁，在墙壁上有可以控制卷帘伸展方向的凹槽，卷帘的两个侧面放置在凹槽内，在调节棒的驱动下，钢制卷帘沿着凹槽的轨道向前运动。

所述的电动机可以在电源的控制下正反旋转，当电动机顺时针转动时，控制钢制卷帘卷起，减少遮挡的换热面积，当电动机逆时针转动时，控制钢制卷帘伸展开来，增大遮挡的换热面积。

本发明工作流程为：锅炉低负荷运行时，SCR脱硝系统入口烟温降低，当低于催化剂适宜温度320℃时，开启开关柜电源，使电动机逆时针转动，带动齿轮旋转，控制调节棒沿顺时针转动，在调节棒的作用下，控制钢制卷帘伸展开来，遮挡一部分换热面积，烟气与省煤器内给水的换热量减少，省煤器出口烟温升高，脱硝系统进口烟温升高，保证催化剂在320℃至420℃的温度范围内正常运行。根据烟温下降的不同程度，沿着烟气流动方向，依次开启省煤器两侧的钢制卷帘，控制烟气与给水之间的换热面积，从而控制烟气与给水间的换热量，连续调节脱硝系统入口烟温，保证SCR脱硝系统正常运行。

附图说明

下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明在燃煤电厂尾部烟道使用状态图；

图2为锅炉低负荷运行时连续调节示意图，烟气与给水间的换热面积减少；

图3为锅炉低负荷运行时连续调节示意图，与图2相比，烟气与给水间的换热面积进一步减少；

图4为锅炉低负荷运行时连续调节示意图，与图3相比，烟气与给水间的换热面积进一步减少；

图5为整套控制装置；

图6为钢制卷帘。

附图标记说明，

1-省煤器出口集箱，2-省煤器进口集箱，3-省煤器，4-SCR脱硝系统，5、7-省煤器左侧钢制卷帘，6-省煤器右侧钢制卷帘，8-电动机，9、11-齿轮，10-联动轴，12-调节棒，13-底座，14-卷帘首端，15-卷帘末端，16、17-卷帘侧边，A-不被烟气冲刷区，B-不被烟气冲刷区，C-不被烟气冲刷区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但本发明不局限于以下的实施例。锅炉可以为所有型式，图示以Π型锅炉为例，但实际并不仅仅局限图示炉型。

本文提出了一种改变烟气流动控制SCR入口烟温的装置与方法，布置本发明后燃煤电厂尾部烟道设备状态如图1所示，控制装置由钢制卷帘、调节棒、电动机和开关柜组成。该系统有若干套控制装置，沿着烟气流动方向，在省煤器两侧间隔布置，间隔大小为五层管排。

本实施例中的钢制卷帘由若干块钢片组成，钢片呈扁平状，钢片的侧边焊接有圆环，相邻两个钢片的圆环对接，由钢制销子穿过圆环连接，接口可以旋转，连接后的钢片即为卷帘，卷帘一端为自由端，另一端固定在调节棒上，随着调节棒的转动，卷帘可以自由的卷起和伸展，卷帘伸展后钢片之间衔接较好，无缝隙，烟气不能通过。

本实施例中的调节棒一端放置在旋转底座上，另一端焊接齿轮，该齿轮与另一个齿轮相互咬合，在电动机的作用下齿轮可以转动，带动调节棒旋转，从而控制钢制卷帘的卷起与伸展。

本实施例中的电动机与齿轮连接，电动机转动时带动齿轮旋转。

本实施例中的开关柜与电动机相连，可以控制电动机的转动方向、转动时间和转动速度，从而控制钢制卷帘遮挡省煤器管壁的面积，减少烟气与蒸汽间的换热量，控制省煤器出口烟气温度，保证SCR脱硝系统正常运行。

本实施例中的钢制卷帘的长度为烟道的一半，防止卷帘过长堵塞烟道致使烟气不能正常流通。钢制卷帘的另外两个侧面靠近烟道墙壁，在墙壁上有可以控制卷帘伸展方向的凹槽，卷帘的两个侧面放置在凹槽内，在调节棒的驱动下，钢制卷帘沿着凹槽的轨道向前运动。

本实施例中的电动机可以在电源的控制下正反旋转，当电动机顺时针转动时，控制钢制卷帘卷起，减少遮挡的换热面积，当电动机逆时针转动时，控制钢制卷帘伸展开来，增大遮挡的换热面积。

本发明工作流程为：锅炉低负荷运行时，SCR脱硝系统入口烟温降低，当低于催化剂适宜温度320℃时，开启开关柜电源，使电动机逆时针转动，带动齿轮旋转，控制调节棒沿顺时针转动，在调节棒的作用下，控制钢制卷帘伸展开来，遮挡一部分换热面积，烟气与省煤器内给水的换热量减少，省煤器出口烟温升高，脱硝系统进口烟温升高，保证催化剂在320℃至420℃的温度范围内正常运行。根据烟温下降的不同程度，沿着烟气流动方向，依次开启省煤器两侧的钢制卷帘，控制烟气与给水之间的换热面积，从而控制烟气与给水间的换热量，连续调节脱硝系统入口烟温，保证SCR脱硝系统正常运行。

本发明不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。