[發明專利]一種全工況輔助脫硝系統及運行方法

有效

• 申請號: 201910181981.7
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109945223B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 嚴卉;種道彤;劉明;王進仕;陳偉雄;嚴俊杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F22B37/10;F22D1/00;F22D5/00;F22G1/02;F23M5/08;F28D20/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種全工況輔助脫硝系統及運行方法，該系統包括依次相連通的水冷壁、屏式過熱器、末級過熱器、末級再熱器、儲熱介質加熱器、低溫再熱器、省煤器、SCR脫硝裝置、空氣預熱器，還包括儲熱介質罐和儲熱介質與給水換熱器；通過與儲熱介質罐冷儲熱介質出口相連通的儲熱介質泵對進入儲熱介質加熱器的冷儲熱介質流量進行調節，使得儲熱介質吸熱量與鍋爐負荷相匹配，同時通過給水調節閥和與儲熱介質罐熱儲熱介質出口相連通的熱儲熱介質出口調節閥對進入儲熱介質與給水換熱器的熱儲熱介質流量和給水流量進行調節，通過旁路給水調節閥輔助調節總給水流量，使得進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度在不同鍋爐負荷下保持在脫硝系統最佳運行溫度范圍內，確保脫硝效率。

技術領域

本發明涉及燃煤發電脫硝技術領域，具體涉及一種全工況輔助脫硝系統及運行方法。

背景技術

燃煤電站產生的主要大氣污染物之一是氮氧化合物(NO_x)，主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)等，其中一氧化氮(NO)約占煤炭燃燒生成NO_x的95％。氮氧化合物(NO_x)都具有不同程度的毒性，對環境破壞很大，此外我國電力系統中燃煤發電火電機組裝機容量占比大，國家已對節能減排目標增加脫硝這一約束性硬指標，為避免鍋爐內煤燃燒產生過多的NO_x污染環境，應對煤進行脫硝處理。選擇性催化還原技術(SCR)脫硝是目前最成熟的煙氣脫硝技術，在催化劑的作用下選擇性地與NO_x反應生成N₂和H₂0。但是SCR脫硝的反應催化劑溫度要求在工作溫度(280-420℃)，溫度過低會使催化劑活性降低，導致脫硝效率下降，溫度過高易導致NO_x生成量增加，催化劑因相變而活性退化。目前尚未有合理的的解決方案能夠滿足火電廠高負荷和低負荷運行的同時保證進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度保持在脫硝系統最佳運行溫度范圍內，需要解決的問題包括：

(1)在鍋爐需要高負荷運行時，適當降低進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度，使得溫度保持在脫硝系統最佳運行溫度范圍內變化不大。

(2)在鍋爐需要低負荷運行時，適當升高進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度，使得溫度保持在脫硝系統最佳運行溫度范圍內變化不大。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種全工況輔助脫硝系統及運行方法，該系統增加儲熱裝置，在高負荷時利用儲熱介質高溫儲熱，在低負荷時利用儲熱介質重新加熱煙氣，使得進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度變化不大，始終保持在工作范圍內。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種全工況輔助脫硝系統，包括依次相連通的水冷壁1、屏式過熱器2、末級過熱器3、末級再熱器4、儲熱介質加熱器5、低溫再熱器6、省煤器7、SCR脫硝裝置8、空氣預熱器9，還包括儲熱介質罐10、儲熱介質與給水換熱器11、熱儲熱介質出口調節閥12、給水調節閥13、儲熱介質泵14和旁路給水調節閥15；所述儲熱介質加熱器5的入口通過儲熱介質泵14與儲熱介質罐10的冷儲熱介質出口相連通；儲熱介質加熱器5的出口通過管道與儲熱介質罐10的熱儲熱介質入口相連通；所述儲熱介質與給水換熱器11的儲熱介質入口和儲熱介質罐10的熱儲熱介質出口通過熱儲熱介質出口調節閥12相連通，儲熱介質與給水換熱器11的儲熱介質出口和儲熱介質罐10的冷儲熱介質入口通過管道相連通；儲熱介質與給水換熱器11的給水入口和給水調節閥13相連通，儲熱介質與給水換熱器11的給水出口通過管道與省煤器7的給水入口相連通；所述旁路給水調節閥15的給水入口與給水調節閥13的給水入口相連通，旁路給水調節閥15的給水出口與省煤器7的給水入口相連通；所述屏式過熱器2的過熱蒸汽出口與末級過熱器3的過熱蒸汽入口相連通；低溫再熱器6的再熱蒸汽出口與末級再熱器4的再熱蒸汽入口相連通；省煤器7的給水出口與水冷壁1通過管道相連通。

所述儲熱介質加熱器5布置于末級再熱器4和低溫再熱器6之間的煙道拐角處。