[發(fā)明專利]一種在低負荷工況下提高SCR投運率的省煤器

無效

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• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103939884A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 司風琪;喻聰
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: F22D1/02
• 分類號: F22D1/02;F22D1/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖念

技術領域

本發(fā)明涉及電站鍋爐煙氣脫硝領域，具體指一種在低負荷工況下提高SCR投運率的省煤器。

背景技術

選擇性催化還原法(SCR)是目前工業(yè)上最成熟的脫硝技術。該技術主要應用于火力發(fā)電廠、機動車、船舶等領域，它的主要作用是脫除鍋爐或發(fā)動機燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物。氮氧化物中NO占到約為95%，NO₂占到約為5%，另外還含有少量的N₂O，這些氣體排放到大氣中，會產(chǎn)生酸雨、光化學煙霧、臭氧層耗損等危害。我國的主要能源來自煤炭燃燒，據(jù)統(tǒng)計，我國67%的氮氧化物排放量來自于煤炭的燃燒，而火電廠氮氧化物產(chǎn)生量占全國總量的50%，因此控制火電廠氮氧化物排放是控制我國氮氧化物排放總量的重中之重。

近年來大氣污染物排放標準日愈嚴格，在火力發(fā)電廠方面，國內(nèi)要求對未安裝脫硝設備的現(xiàn)役機組進行加裝SCR系統(tǒng)的改造工作。SCR工藝系統(tǒng)的布置方式主要包括高溫高塵布置、高溫低塵布置以及低溫低塵布置，其中高溫高塵布置采用得最為普遍，即把SCR反應器布置在省煤器和空氣預熱器之間，這種布置方式使進入SCR脫硝系統(tǒng)的煙氣溫度保持在280℃～420℃，滿足多數(shù)催化劑的活性溫度區(qū)間，在活性溫度區(qū)間內(nèi)，SCR系統(tǒng)能獲得較好的效果，且脫硝性能隨著煙氣溫度的升高而升高。但當煙氣溫度低于催化劑活性溫度區(qū)間下限時，催化劑活性較低，使得一方面脫硝效率較低，另一方面氨逃逸率較高，逃逸的NH₃會和煙氣中的SO₃反應生成硫酸銨(NH₄)₂SO₄和硫酸氫銨NH₄HSO₄，嚴重時會造成催化劑反應通道和下游空氣預熱器的堵塞。但當煙氣溫度高于催化劑活性溫度區(qū)間上限時，會使催化劑燒結(jié)或再結(jié)晶，減少催化劑的使用壽命?？紤]到SCR系統(tǒng)的煙氣溫度對SCR系統(tǒng)以及下游設備的影響，SCR系統(tǒng)的運行溫度一般設計在300℃～400℃，在該溫度區(qū)間內(nèi)，催化劑能保證在較高的活性下運行。由于電站的發(fā)電負荷受電網(wǎng)調(diào)度指揮，在用電高峰期，電站鍋爐保持在BMCR或高負荷工況下運行，脫硝裝置的入口溫度能保證在SCR的投運溫度區(qū)間內(nèi)，脫硝系統(tǒng)正常運行。然而電站鍋爐無法長期高負荷運行，在用電低峰期，電網(wǎng)對電站發(fā)電負荷的需求量較低，電站鍋爐在低負荷下運行，此時SCR系統(tǒng)中煙氣的反應溫度較低，由于催化劑的活性隨溫度降低而降低，因此脫硝效率也較低。此外，當脫硝裝置入口煙氣溫度達不到脫硝系統(tǒng)投運溫度下限時，脫硝系統(tǒng)停止運行，氮氧化物的排放量增加，電站難以達到國家規(guī)定的環(huán)保指標。另一方面雖然催化劑停止工作，但仍然處于煙氣的沖刷中，飛灰對催化劑的磨損沒有減少，導致催化劑的使用壽命降低。因此，在電站鍋爐低負荷運行工況下，保證SCR脫硝系統(tǒng)效率和提高SCR脫硝系統(tǒng)投運時間是國內(nèi)脫硝領域技術上需要解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種在低負荷工況下提高SCR投運率的省煤器。

技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種在低負荷工況下提高SCR投運率的省煤器，包括殼體、設在殼體內(nèi)的省煤器出口聯(lián)箱、與省煤器出口聯(lián)箱相連的換熱裝置、與換熱裝置相連的省煤器進口聯(lián)箱以及與殼體底部相連的SCR反應器；所述換熱裝置包括一組與省煤器出口聯(lián)箱相連的省煤器懸吊管、與每個省煤器懸吊管連接的省煤器中間聯(lián)箱、與省煤器中間聯(lián)箱相連的一組省煤器蛇形管，所述省煤器蛇形管與省煤器進口聯(lián)箱相連；所述省煤器進口聯(lián)箱與省煤器中間聯(lián)箱之間設有一支路管，所述支路管沿著流體流動方向上分別依次設有單通閥、截止閥和流量調(diào)節(jié)閥。

進一步地，所述SCR反應器包括反應器殼體、依次設在反應器殼體內(nèi)的催化劑預留層、催化劑首層和催化劑次層。

進一步地，所述殼體底部設有一省煤器灰斗。

進一步地，所述支路管的兩端分別設有一三通管連接器，支路管與中間聯(lián)箱連接方式為焊接。

進一步地，所述調(diào)節(jié)閥為電動控制調(diào)節(jié)閥門。

有益效果：本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術而方具有以下優(yōu)點：