[發明專利]一種基于煙氣脫硫脫硝工藝優化的深度節能系統

有效

• 申請號: 201210139077.8
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102671538A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 鐘金鳴;牟文彪;潘志強;周海濱;管彥楓;張東明;林少平
• 申請（專利權）人: 浙江浙能節能科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/78;B01D53/60;F22B1/18
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 陳輝

技術領域

本發明涉及一種基于煙氣脫硫脫硝工藝優化的深度節能系統，特別適用于大型燃煤發電廠煙氣凈化系統的節能改造。

背景技術

第一，十二五期間，火電廠煙氣脫硝已成為強制性要求，同時自2012年1月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標準（GB?13223－2011）》對火電廠排放的污染物提出了更高的控制要求。目前，選擇性催化還原技術（簡稱SCR）是國內火電廠普遍采用的脫硝工藝。根據現有的SCR技術，催化劑反應溫度窗口一般在320℃～400℃，如脫硝效率要達到70%以上則脫硝反應溫度一般需要達到340℃以上。然而在鍋爐實際運行中，受機組設計因素及負荷變動等因素的影響，在負荷不足時部分中小機組的省煤器出口的煙氣溫度難以持續維持在340℃以上，這給充分發揮SCR催化劑作用，氮氧化物的有效脫除帶來不利因素。另外，煙氣溫度過低產生的氨逃逸問題會造成下游空預器的堵塞，從而影響到鍋爐的正常安全運行。

第二，為使SCR催化劑脫硝效率能夠達標，需要對省煤器出口煙氣溫度進行抬升，但煙溫抬升的結果在降低鍋爐效率的同時勢必會使得下游的設備運行偏離其設計值，如較高的煙氣溫度同樣會引起進入電除塵器以及脫硫裝置煙氣溫度上升，從而產生除塵效率下降、脫硫水耗上升、鍋爐整體效率下降等問題。

第三，隨著脫硫技術的發展和對氣氣換熱器（簡稱GGH）認識的深入，人們發現GGH存在基建投資大、施工周期長、結構復雜、運行可靠性低、運行能耗高等缺點。因此，近年來在新建煙氣脫硫系統中已基本取消GGH。在沒有安裝GGH的脫硫系統中，為使進入脫硫系統的煙氣溫度（125℃左右）降至吸收塔的工作溫度（50℃左右），在吸收塔煙道入口需大量噴淋水，導致耗水量巨大（以1000MW機組為例，需增加耗水62t/h）。以此方式進行煙氣減溫，不僅增加水耗和煙氣阻力，且浪費了大量可利用的鍋爐排煙廢熱。此外，脫硫系統在取消GGH后由于煙氣溫度不夠高而可能產生的“石膏雨”也成為新的環保問題。?因此，根據上述問題，如何利用大型火電廠現有條件，針對鍋爐運行特性，重新對其爐后煙氣換熱系統及凈化系統進行優化設計及改造，在提高除塵、脫硫、脫硝效率的同時最大程度地利用煙氣廢熱，提高發電廠整體運行的可靠性是亟待解決的問題。

發明內容

為提高大型火力發電廠煙氣脫硫、脫硝以及除塵效率，緩解或消除目前脫硫系統（無GGH）產生的?“石膏雨”現象，并充分利用機組的鍋爐排煙廢熱，本發明提供一種基于煙氣脫硫脫硝工藝優化的深度節能技術。本發明是鍋爐給水旁路電動調節門、凝結水旁路電動調節門、高溫煙氣換熱器、水水換熱器、低溫煙氣換熱器、前置空預器和二次熱風加熱凈煙氣系統的組合，在提升SCR反應器前的煙氣溫度，保證脫硝效率的同時回收火力發電廠的排煙廢熱以用于加熱凝結水、空預器入口空氣和脫硫裝置出口凈煙氣，同時在機組負荷變動時該系統仍可實現將煙氣溫度控制在經濟工況的范圍內。

本發明采用一種基于煙氣脫硫脫硝工藝優化的深度節能系統，該系統包括鍋爐（1）、省煤器（2）、脫硝裝置（3）、空預器（4）、電除塵器（5）、脫硫系統增壓風機（15）、脫硫裝置（6）、煙囪（7）以及送風機（10）；鍋爐（1）、省煤器（2）、脫硝裝置（3）、空預器（4）、電除塵器（5）、增壓風機（15）、脫硫裝置（6）以及煙囪（7）依次通過管道連接；所述的省煤器（2）具有入水口（2-1）和出水口（2-2），送風機（10）與空預器（4）連接；其中，該系統還包括水換熱器（11），所述空預器（4）與電除塵器（5）之間設置有高溫煙氣換熱裝置（12），該高溫煙氣換熱裝置的氣側進口與空預器（4）出口相連，該高溫煙氣換熱裝置的氣側出口與電除塵器（5）進口相連，水換熱器（11）的進出口與高溫煙氣換熱器（12）的液側進出口相連通形成回路；所述的電除塵器（5）與脫硫系統增壓風機（15）之間設置有低溫煙氣換熱裝置（14），該低溫煙氣換熱裝置的氣側進口與電除塵器（5）出口相連，該低溫煙氣換熱裝置的氣側出口與增壓風機（15）進口相連；所述空預器（4）與送風機（10）之間設置有前置空預器（9），該前置空預器的氣側進口與送風機（10）出口相連，該前置空預器的氣側出口與空預器（4）進口相連，所述的低溫煙氣換熱器（14）的液側進出口與前置空預器（9）的液側進出口相連通形成回路。

其中，所述的高溫煙氣換熱器（12）與水換熱器（11）的回路上以及低溫煙氣換熱器（14）與前置空預器（9）的回路上都設置有循環泵（13）。