[發明專利]一種鍋爐SCR脫硝改造方法及裝置

有效

• 申請號: 201410115429.5
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103900097A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張勇;金保昇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;F22B31/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明屬于選擇性催化還原脫硝(SCR)技術領域，具體地涉及一種針對省煤器和空預器雙級交錯布置的鍋爐SCR脫硝改造方法及裝置。

背景技術

隨著我國環保法規的日趨嚴格，越來越多的已建電站需要進行技術改造，對鍋爐配置SCR脫硝裝置，以滿足排放標準要求。據統計，截止2013年，我國已經完成脫硝改造4.3億千瓦，還剩余約4億千瓦需要進行脫硝改造。這些待改造老式鍋爐通常在尾部豎井煙道布置了多級省煤器和管式空預器，結構緊湊，其中還有相當一部分是省煤器和空預器雙級交錯布置的鍋爐。

對于這些鍋爐，如果采用常規的改造方法，必須拆分現有的模塊式受熱面，以獲得適宜的溫度窗口，滿足SCR脫硝反應對煙氣溫度的要求，但是，即使溫度窗口恰好位于相鄰受熱面間的檢修空間，這些空間也未必有足夠高度用于脫硝煙道的引出和引入。在常規脫硝改造方案中，為了保證煙氣流動的順暢，節約改造空間，脫硝煙道往往是從豎井煙道的后部引出和引入的，這對于那些豎井煙道后部無煙道和風道的鍋爐是切實可行的，但對于省煤器和空預器雙級交錯布置鍋爐，采用常規方法極有可能會引起脫硝煙道與聯通風道的打架。當然，為了避免以上情況的發生，脫硝煙道也可以從豎井煙道的側面引出和引進，但是這樣改造的煙道需經歷多角度大位移的轉彎，結構相對復雜，非常不利于流場的分布均勻，影響NH₃和NOx的混合。

同時，傳統噴氨格柵的一個閥門往往負責多個噴嘴流量的調節，這種布置方法很難實現在局部區域上各點的差異化調節，特別是當運行工況變化時，煙道截面上會產生較大的速度梯度和濃度梯，此時采用傳統噴氨格柵會帶來噴氨量與NOx分布的嚴重不匹配問題。同時，傳統噴氨調節方法通常以局部采樣點數據作為噴氨執行機構的反饋信號，由于實際的測量點只能有限地布置在煙道邊壁上，因此以這些測量數據作為反饋信號控制噴氨量會引起較大的誤差。

通過以上分析可知，采用傳統脫硝方法改造省煤器和空預器雙級交錯布置鍋爐還存在較多復雜的技術問題和工程問題，迫切需要開發一種新的專門針對省煤器和空預器雙級交錯布置鍋爐的SCR脫硝改造方法。

發明內容

發明目的：為解決現有技術中存在的問題，本發明提出一種鍋爐SCR脫硝改造方法，主要是針對省煤器和空預器雙級交錯布置的鍋爐進行SCR脫硝改造方法，從而解決在對省煤器和空預器雙級交錯布置的鍋爐進行SCR脫硝改造時在豎井煙道的溫度窗口加裝脫硝引出煙道和引入煙道存在空間不足、采用常規脫硝改造方法時存在引出煙道和引入煙道與高低溫空預器聯通風道打架、采用側出側進改造方法使得系統復雜進而影響氨氮混合、鍋爐運行操作參數變化時噴氨量與NOx分布不匹配等問題。本發明還要解決的一個技術問題是提供一種鍋爐SCR脫硝改造方法。

技術方案：為實現上述技術目的，本發明提出了一種鍋爐SCR脫硝改造方法，所述的鍋爐尾部受熱面在豎井煙道內從高到低依次布置有高溫省煤器、高溫空預器、低溫省煤器和低溫空預器，高溫空預器和低溫空預器在豎井煙道內呈臥式布置，低空入口風道和低空出口風道分別設置在低溫空預器的兩側，高空出口風道和高空入口風道分別設置于高溫空預器的兩側，所述高空入口風道和低空出口風道通過聯通風道連接。為實現上述鍋爐的SCR脫硝改造，改造方法包括如下步驟：

(a)將低溫省煤器移出豎井煙道，騰出的空間作為SCR脫硝裝置的引入煙道和引出煙道的接口空間；

(b)減少高溫空預器和低溫空預器部分受熱面積，根據高溫空預器和低溫空預器之間聯通風道的結構，將減少的高溫空預器和低溫空預器的受熱面積組合改造成一個立式空預器，放置在聯通風道內；

(c)從高溫空預器下側的豎井煙道水平引出SCR脫硝裝置的引出煙道，所述引出煙道穿過立式空預器的上部后再依次與上升煙道、轉向煙道和脫硝煙道連接，所述上升煙道內設置有噴氨格柵，所述脫硝煙道內設置有SCR脫硝反應器；將步驟(a)中移出的低溫省煤器設置于SCR脫硝反應器的下方，然后所述脫硝煙道再與SCR脫硝裝置的引入煙道連接，所述引入煙道穿過立式空預器的下部然后與低溫空預器連接；

(d)增加或減少低溫省煤器的受熱面積，使經過低溫省煤器加熱后的給水溫度維持在SCR改造前的溫度；增加或減少高溫省煤器的受熱面積，使高溫空預器與低溫省煤器之間的煙氣溫度在鍋爐額定負荷運行時保持在320～400℃之間；

(e)將上升煙道中的噴氨格柵依次與執行機構和計算機連接。

優選地，在所述引出煙道與高溫空預器的接口處設置預除塵灰斗和預除塵出口，用于排出煙氣轉向時沉積的飛灰顆粒。