内置式烟气旁路系统的制作方法

本实用新型涉及一种锅炉烟气旁路系统，尤其是一种内置式烟气旁路系统。

背景技术：

目前，国内外锅炉所使用的环保设备通常为脱硝装置，而SCR（选择性催化还原脱硝装置）为应用最为广泛的一种脱硝装置，SCR能对从锅炉内产生的烟气进行脱硝处理，使烟气的含氮量大幅降低，从而降低锅炉的氮氧化物排放量。SCR内置有催化剂，催化剂在与烟气进行反应时，其存在一个最佳活性反应温度范围，即烟气温度在320-380℃之间时，SCR的脱硝效率达到最高，通常脱硝效率在90%以上，如果烟气温度不在这个温度范围内，即催化剂不在其最佳活性反应温度范围内时，就会导致SCR的脱硝效率下降，严重时甚至会使SCR停运，从而使得锅炉的氮氧化物排放量大大增加，污染环境。

通常，锅炉在运行期间其负荷会发生波动，当锅炉在低负荷工况下运行时，锅炉产生的高温烟气在经过各级受热面管束后而进入到SCR内时，烟气温度就有可能低于320℃，对于锅炉的这种低负荷运行而使进入SCR的烟气温度低于320℃ 的情况，目前通常采用外置式烟气旁路技术来解决：图1为外置式烟气旁路系统的结构示意图，即从主烟道内引出一条高温烟气旁路通道，通过高温烟气旁路通道将高温烟气旁路到连接烟道内与从省煤器管束底部流出并流至连接烟道内的低温烟气进行混合，从而使进入SCR的烟气温度维持在320-380℃之间，以保证SCR的脱硝效率，从而降低锅炉的氮氧化物排放量，使其达到环保排放要求。但是，在实际操作应用时，由于受到锅炉整体钢架和其外围设备的影响，使得该种外置式烟气旁路烟道的布置变得异常困难甚至无法布置，而且其占用空间面积较大，也无法控制烟道内的烟速， 同时，该种外置式烟气旁路通道还具有一定长度的水平烟道段，在长时间使用后水平烟道内的积灰将会越来越厚，严重时可引起烟道的垮塌。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内置式烟气旁路系统，当锅炉在低负荷工况下运行时，通过本实用新型的内置式烟气旁路系统能使进入脱硝装置的烟气温度维持在320-380℃之间，以保证脱硝装置的脱硝效率，从而降低锅炉的氮氧化物排放量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：内置式烟气旁路系统，包括主烟道、受热面管束、连接烟道及脱硝装置，所述主烟道、连接烟道及脱硝装置依次相互连通，所述主烟道内设有至少一组与所述连接烟道相连通的烟气通道组，每组烟气通道组均包括有烟气传热通道和烟气旁路通道，且相邻烟气通道组之间及每组烟气通道组的烟气主路通道和烟气旁路通道之间均设有隔板，烟气主路通道内设有所述的受热面管束，每组烟气通道组上均设置有能控制烟气传热通道和烟气旁路通道与连接烟道连通开度的控制装置。

进一步地，所述每组烟气通道组均包括一条烟气传热通道和一条烟气旁路通道，每组烟气通道组的烟气传热通道内均设有一组受热面管束，且所述的受热面管束为省煤器管束。

进一步地，所述主烟道的形状为长方体形，所述隔板为矩形隔板且其所在平面与主烟道的左、右侧墙相互平行，所述每组烟气通道组的烟气传热通道和烟气旁路通道均为长方体通道，且二者的宽度相同。

进一步地，每组烟气通道组的烟气传热通道和烟气旁路通道之间的矩形隔板底部均设置有所述的控制装置，其包括矩形挡板、旋转轴、连杆支杆和传动连杆，所述旋转轴沿隔板的底部宽边与隔板固定连接并使其两端部穿过主烟道的前、后侧墙，所述挡板的一条长边沿旋转轴的轴线与旋转轴固定连接，且挡板的宽度和长度分别与烟气传热通道和烟气旁路通道的宽度及厚度相同，于所有旋转轴的同侧端部处均设有一根所述的连杆支杆，所有连杆支杆均与一根所述的传动连杆相连接。

进一步地，所述每组烟气通道组的底部均设置有与所述挡板相对应的密封组件，且所述密封组件相对于烟气流动方向具有一定的斜度。

本实用新型的有益效果是：当锅炉在低负荷工况下运行时，通过本实用新型的内置式烟气旁路系统能使进入脱硝装置的烟气温度维持在320-380℃之间，保证了脱硝装置的脱硝效率，从而大幅降低锅炉的氮氧化物排放量。

附图说明

图1是外置式烟气旁路系统的结构示意图。

图2是本实用新型的内置式烟气旁路系统的局部结构示意图。

图3是本实用新型的内置式烟气旁路系统的整体结构示意图。

图中标记为：1-主烟道，2-连接烟道，3-脱硝装置，4-省煤器管束，5-挡板，6-旋转轴，7-连杆支杆，8-传动连杆，9-烟气传热通道，10烟气旁路通道，11-密封组件,12-隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、2所示，本实用新型的内置式烟气旁路系统，包括主烟道1、受热面管束、连接烟道2及脱硝装置3，所述主烟道1与连接烟道2及脱硝装置3依次相互连通；所述主烟道1的形状为长方体形，在主烟道1内的合适位置处沿着烟气的流程方向设有三组烟气通道组，每组烟气通道组的尾部均与所述连接烟道2相连通，每组烟气通道组均包括一条烟气传热通道9和一条烟气旁路通道10，相邻烟气通道组之间及每组烟气通道组的烟气传热通道9和烟气旁路通道10之间均设有一块矩形隔板12，隔板12所在平面与主烟道1的左、右侧墙相互平行，且每组烟气通道组的烟气传热通道9和烟气旁路通道10的宽度均相同，这样便于设置后述的矩形挡板5；在每组烟气通道组的烟气传热通道9内均布置有所述的受热面管束，此处的受热面管束为省煤器管束4，也即所述的烟气通道组设在主烟道1底部的省煤器管束4处，显然烟气主路通道1内还可以布置有其它种类的受热面管束，即烟气通道组可以设在主烟道1内的其它处置处，与前述的在主烟道1内的合适位置处沿着烟气的流程方向设有三组烟气通道组相对应，只要满足当锅炉在低负荷工况下运行时，其产生的烟气在流动到所述烟气通道组上方的受热面管束处并被其吸收热量后，此时的烟气温度还要高于320℃即可；

在每组烟气通道组的烟气传热通道9和烟气旁路通道10之间的矩形隔板12底部均设置有一根旋转轴6，所述旋转轴6沿着隔板12的宽度方向穿过主烟道1的前、后侧墙并固定在隔板12底部，然后将一块矩形挡板5的一条长边沿着旋转轴6的轴线固定连接在旋转轴6上，所述矩形挡板5的宽度及长度分别与烟气传热通道9与烟气旁路通道10的宽度及厚度相同，这样可以使挡板5完全将烟气传热通道9或烟气旁路通道10覆盖，在主烟道1前墙一侧的三根旋转轴6的端部处均设有一根连杆支杆7，三根连杆支杆7均与一根传动连杆8相连接，所述传动连杆8与一动力设置相连，这样可以通过传动连杆8、连杆支杆7及旋转轴6来控制挡板5的旋转运动，从而控制烟气传热通道9和烟气旁路通道10与连接烟道2的连通开度，并且，三块所述挡板5只需通过一根传动连杆8控制，所以操作十分方便。

当锅炉在低负荷工况下运行时，其内产生的高温烟气将进入主烟道1内与布置于其内的各级受热面管束进行热量交换，如果高温烟气流动到设置在主烟道1底部的省煤器管束4处的烟气通道组内并与烟气传热通道9内的省煤器管束4进行热量交换后，其温度仍然在320-380℃范围内时，此时只需通过传动连杆8、连杆支杆7及旋转轴6来控制三块挡板5的开度，使三块挡板5分别将三组烟气通道组的三条烟气旁路通道10完全覆盖，从而使烟气只能全部从烟气传热通道9内流至连接烟道2并进入脱硝装置3内与催化剂发生反应，由于烟气温度在催化剂的最佳活性反应温度范围内，所以能保证脱硝装置3的脱硝效率。如果高温烟气与省煤器管束4换热后其温度低于320℃，此时只需通过传动连杆8、连杆支杆7及旋转轴6来控制三块挡板5的开度，使三条烟气旁路通道10或部分或全部与连接烟道2相连通，从而使从烟气传热通道9内进入的较低温度的烟气与从烟气旁路通道10内进入的较高温度的烟气在连接烟道2内相互混合而使烟气温度维持在320-380℃之间，以保证脱硝装置3的脱硝效率。另外，如果从烟气传热通道9流进连接烟道2内的烟气温度远远低于320℃，亦可将烟气传热通道9完全覆盖，而使烟气只能从烟气旁路通道10内流至连接烟道2及脱硝装置3内，从而保证脱硝装置3的脱硝效率。为了防止烟气中的烟灰集聚在挡板5上，在三组烟气通道组的烟气传热通道9和烟气旁路通道10的左、右侧面上均设置有与所述挡板5相对应的具有一定坡度的密封组件11，此处的对应是指在烟气传热通道9的左侧面和烟气旁路通道10的右侧面上的合适高度位置处对称地设有两块能与挡板5相互配合作用而将烟气传热通道9和烟气旁路通道10完全密封的密封组件11。同时，由于本实用新型的内置式烟气旁路系统没有烟道水平段，所以不存在烟灰将烟道压垮的问题。另外，本实用新型的内置式烟气旁路系统显然还可以设置在与脱硝装置的出口相连通的锅炉的其它装置内。

综上所述，当锅炉在低负荷工况下运行时，通过本实用新型的内置式烟气旁路系统能使进入脱硝装置3的烟气温度维持在320-380℃之间，保证了脱硝装置3的脱硝效率，从而大幅降低锅炉的氮氧化物排放量，并且，本实用新型的内置式烟气旁路系统结构简单、紧凑，占用空间小，钢材耗量少，也不存在烟灰压垮烟道的问题。