锅炉排烟控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉省煤器领域。更具体地说，本实用新型涉及一种锅炉排烟控制系统。


背景技术：

2.进入“十三五”以来，随着我国电力市场新能源的发展，发电企业也承受着巨大的调峰压力，面临着发电利用小时不断下降的“新常态”，机组运行长期处于中低负荷运行状态。电力系统调峰任务艰巨的同时，燃煤发电也面临着大气污染排放控制更加严格、提高机组能效势在必行、碳排放将受到严格限制等多方面的挑战。因此，为了在激烈的发电市场竞争中立于不败之地，要求火力电厂既能按照要求进行调峰，又需要进行燃煤电厂的节能改造，进行节能减排、节能改造后，燃煤电厂能更好的发挥其作用，使资源得到更合理的利用。
3.随着国家大气环境标准要求的提高，国家环保部要求超低排放燃煤机组的出口no
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的排放浓度不得超过50mg/nm3，对不达标煤的燃煤电厂将依法处罚。随着选择性催化还原(scr)脱硝系统的投入，对安装在空预器之前的scr入口烟温有要求，催化剂是scr的核心部件，其性能直接影响整体脱硝效果：当烟气温度过高，催化剂会出现烧结现象进而失活，而当烟气温度低于催化剂的适用范围下限时，在催化剂上会发生副反应生成硫酸氢铵，造成催化剂堵塞和磨损，降低脱硝效率。因此为保证催化剂的反应活性一般要求烟气温度在300～400℃之间。当机组在低负荷运行时，scr入口烟温随之降低，可能低于scr催化剂最低使用温度，当scr入口烟温低于催化剂活性温度时，脱硝系统将被迫退出运行，因此位于scr入口前的锅炉尾部烟道的省煤器面积不能布置过多，否则造成scr入口烟温过低，脱硝装置无法投运，不满足国家的环保要求。
4.随着机组节能及环保要求的不断提升，电厂在参与深度调峰时面临双重考验，不仅需要满足国家环保指标，还需满足国家节能的压力。对于燃煤机组，排烟热损失是锅炉最大的损失，降低排烟热损失对提高锅炉效率起着关键的作用。由于满足了低负荷时的脱硝催化剂最低使用温度的要求，使得scr入口前的烟温不能过低，因而使得锅炉排烟温度下降受到限制，这也就造成了中高负荷脱硝入口烟温同样也上升，使得排烟温度上升，降低锅炉效率。
5.因此对于火电机组来说，在排烟温度随着机组高低负荷波动以及季节变动变化幅度较大时，如何在满足宽负荷脱硝的要求的同时又能最大限度的提高锅炉效率是面临的难题。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
7.本实用新型还有一个目的是提供一种锅炉排烟控制系统，其能够满足scr脱硝装置脱硝的最低温度，又能够控制空预器的排烟温度使其不会造成低温腐蚀以及堵塞。
8.为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种锅炉排烟控制系统，包括：
9.分级省煤器，其包括第一级省煤器和第二级省煤器，所述第一级省煤器设置在锅炉尾部烟道内，位于scr脱硝装置的前面，所述第二级省煤器设置在所述scr脱硝装置的后面，以使所述scr脱硝装置的入口烟温满足催化剂的反应活性要求；
10.给水管道，其分成主给水管道和支给水管道，所述主给水管道连接至所述第一级省煤器，所述第二级省煤器设置在所述支给水管道上，经所述第二级省煤器后的支给水管道的水与所述主给水管道的水汇合后进入所述第一级省煤器中，通过调节所述主给水管道和所述支给水管道的流量比，以便于控制位于所述第二级省煤器后面的空预器排烟温度。
11.优选的是，所述的锅炉排烟控制系统，还包括流量调节装置，其用以调节所述主给水管道和所述支给水管道的流量比。
12.优选的是，所述的锅炉排烟控制系统，所述流量调节装置包括调节阀和截止阀，所述调节阀设置在所述主给水管道上，所述截止阀设置在所述支给水管道上。
13.另一优选的是，所述的锅炉排烟控制系统，所述流量调节装置包括调节阀和截止阀，所述调节阀设置在所述支给水管道上，所述截止阀设置在主给水管道上。
14.本实用新型至少包括以下有益效果：由于分级省煤器包括第一级省煤器和第二级省煤器，第一级省煤器位于scr脱硝装置的前面，高温烟气通过第一级省煤器后通过scr脱硝装置，保证scr脱硝装置的入口烟温满足催化剂的反应活性要求，然后再通过设置在scr脱硝装置后面的第二级省煤器继续降温。同时，将给水管道分成主给水管道和支给水管道，主给水管道直接连接至第一级省煤器，而支给水管道中的水经过第二级省煤器后再与主给水管道中的水汇合后一起进入第一级省煤器中。如此设置，一、能够根据不同负荷时排烟温度的高低来调整进入第二级省煤器中的流量，从而调整第二级省煤器的吸热量，来线性控制锅炉排烟温度，使锅炉排烟温度始终维持在预期值附近；二、通过这样的设计方式，既保证了scr脱硝装置入口烟气满足脱硝装置投运要求，又能通过流量调节装置调节使排烟温度始终在设计范围内，降低了锅炉排烟热损失，提高了锅炉效率，同时又不会使低负荷时排烟温度过低，造成空预器低温腐蚀及阻塞；三、进入分级省煤器的介质流量在负荷不变的情况下可调，给水管道在脱硝后的分级省煤器之前分成两个支路，可以根据季节及负荷变化的需要通过设置的流量调节装置来调节进入分级省煤器后的出口烟气温度；四、同负荷时可以根据季节变化实现排烟温度可调，通过调节进入分级省煤器的介质流量，使得进入空预器的入口烟温具有季节可调性，因此使得排烟温度具有可调性；五、可以兼顾系统的安全性和经济性，介质流量可调式分级省煤器不仅可以提高锅炉效率，提高经济性，同时可以大大减少空预器低温腐蚀和堵塞的不良现象，提高系统的安全可靠性。
15.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
16.图1为本实用新型的一个实施例中关于给水管道的结构示意图；
17.图2为本实用新型的另一个实施例中关于给水管道的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
19.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
20.如图1或图2所示，本实用新型实施例提供的锅炉排烟控制系统，包括：分级省煤器，其包括第一级省煤器和第二级省煤器，所述第一级省煤器设置在锅炉尾部烟道内，位于scr脱硝装置的前面，所述第二级省煤器设置在所述scr脱硝装置的后面，以使所述scr脱硝装置的入口烟温满足催化剂的反应活性要求；给水管道，其分成主给水管道3和支给水管道4，所述主给水管道3连接至所述第一级省煤器，所述第二级省煤器设置在所述支给水管道4上，经所述第二级省煤器后的支给水管道的水与所述主给水管道3的水汇合后进入所述第一级省煤器中，通过调节所述主给水管道和所述支给水管道的流量比，以便于控制位于所述第二级省煤器后面的空预器排烟温度。
21.在上述实施例中，由于分级省煤器包括第一级省煤器和第二级省煤器，第一级省煤器位于scr脱硝装置的前面，高温烟气通过第一级省煤器后通过scr脱硝装置，保证scr脱硝装置的入口烟温满足催化剂的反应活性要求，然后再通过设置在scr脱硝装置后面的第二级省煤器继续降温。同时，将给水管道分成主给水管道和支给水管道，主给水管道直接连接至第一级省煤器，而支给水管道中的水经过第二级省煤器后再与主给水管道中的水汇合后一起进入第一级省煤器中，如此设置，能够根据不同负荷时排烟温度的高低来调整进入第二级省煤器中的流量，从而调整第二级省煤器的吸热量，来线性控制锅炉排烟温度，使锅炉排烟温度始终维持在预期值附近。
22.在其中一具体实施方式中，所述的锅炉排烟控制系统，还包括流量调节装置，其用以调节所述主给水管道和所述支给水管道的流量比。
23.在其中一具体实施方式中，如图1所示，所述的锅炉排烟控制系统，所述流量调节装置包括调节阀1和截止阀2，所述调节阀1设置在所述主给水管道3上，所述截止阀2设置在所述支给水管道4上。
24.在其中一具体实施方式中，如图2所示，所述的锅炉排烟控制系统，所述流量调节装置包括调节阀1和截止阀2，所述调节阀1设置在所述支给水管道4上，所述截止阀2设置在主给水管道3上。
25.需要说明的是，在低负荷排烟温度较低时，仅需要调节流量调节装置使得大部分流量进入主给水管道，而仅有少部分流量甚至可以零流量流入第二级省煤器中，降低该第二级省煤器的吸热量，使得排烟温度只有少量降低。在具体实施时，可以根据实际情况对流量调节装置进行调节。
26.锅炉排烟控制的过程为：锅炉尾部的高温烟气经过第一级省煤器降温后，经过scr脱硝装置进行脱硝，然后再经过第二级省煤器继续进行降温；同时调节通过主给水管道与支给水管道的流量，通过第二级省煤器的水与所述主给水管道中的水混合后进入第一级省煤器中。
27.在具体实践应用中，例如某超临界燃煤锅炉，当该机组在夏季高负荷时，排烟温度可达160℃，冬季高负荷时排烟温度为130℃，当负荷降低时排烟温度也降低，夏季低负荷
时，排烟温度为120℃，而冬季低负荷时，排烟温度仅为110℃左右。由于目前该锅炉scr脱硝装置前烟气温度刚好能够满足低负荷时脱硝催化剂的最低温度使用要求，因此该锅炉前不能在脱硝装置前通过增加受热面的吸热来降低scr脱硝装置入口烟温，否则低负荷时脱硝装置无法投运，只能在脱硝装置后布置受热面来降低排烟温度。而如果采用在脱硝装置后布置常规的分级省煤器来降低锅炉排烟温度提高锅炉效率，由于分级省煤器的受热面布置形式一旦确定，吸热形式就已经确定。分级省煤器能够降低夏季中高负荷时的排烟温度，提升锅炉热效率，但是对于其它低负荷尤其是冬天低负荷时，排烟温度将又会剧烈降低，造成空预器低温腐蚀以及空预器堵塞。
28.当该锅炉采用本实用新型实施例的锅炉排烟控制系统后，可以实现在夏季高负荷时空预器入口烟温降低约66℃，使排烟温度由160℃降低至140℃，降低约20℃，提高锅炉效率约1％，而在冬季低负荷时采用锅炉排烟控制系统可以将空预器入口烟温降低约16℃，排烟温度降低幅度可以控制在5℃左右。但是如果采用常规分级省煤器方案改造，不仅夏季高负荷时排烟温度降低20℃，而且在冬季低负荷时排烟温度下降更高达21℃。因此采用本实用新型所涉及的锅炉排烟控制系统不仅可以提高锅炉效率，提高经济性，同时可以大大减少空预器低温腐蚀和堵塞的不良现象，提高系统的安全可靠性。
29.如上所述，该控制系统保证了scr脱硝装置入口烟气满足脱硝装置投运要求，又能通过流量调节装置调节使排烟温度始终在设计范围内，降低了锅炉排烟热损失，提高了锅炉效率，同时又不会使低负荷时排烟温度过低，造成空预器低温腐蚀及阻塞。
30.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。