專利名稱：一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍋爐設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐。
背景技術(shù)：
隨著國家對(duì)環(huán)保的日益重視，為了確保最終的NOx的排放指標(biāo)，在采用低NOx燃燒設(shè)備的同時(shí)脫硝設(shè)備已經(jīng)成為今后鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。在常規(guī)的鍋爐設(shè)計(jì)中，如果采用SCR (選擇性催化還原)脫硝方式，脫硝裝置通常布置在鍋爐受熱面的出口，空氣預(yù)熱器的入口。但為了同時(shí)確保鍋爐能達(dá)到較高的效率，通常滿負(fù)荷時(shí)空氣預(yù)熱器的煙氣溫度在35(T400°C左右，在高負(fù)荷下該煙氣溫度能滿足SCR設(shè)備的投運(yùn)要求。但隨著負(fù)荷的降低，經(jīng)過SCR設(shè)備的煙氣溫度也隨之降低，如果低于某一溫度(如315°C，具體要求看SCR設(shè)備)，SCR設(shè)備中的催化劑就無法工作，因此無法起到脫NOx的作用。如果確保進(jìn)入SCR設(shè)備的煙氣溫度全負(fù)荷滿足催化劑的反應(yīng)溫度，則滿負(fù)荷時(shí)進(jìn)入SCR設(shè)備的煙氣溫度要遠(yuǎn)高于常規(guī)取值，同樣由于煙氣經(jīng)過SCR設(shè)備基本不產(chǎn)生大幅溫降，如此高的煙氣溫度進(jìn)入空氣預(yù)熱器一則無法使用原先的空氣預(yù)熱器的材料，二則僅通過空氣預(yù)熱器無法滿足常規(guī)排煙溫度的要求，造成鍋爐排煙損失的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，使得在全程負(fù)荷狀態(tài)下SCR設(shè)備都能夠脫硝。技術(shù)方案如下
一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，所述鍋爐在煙道中布置有省煤器、SCR設(shè)備、空氣預(yù)熱器；所述省煤器從煙氣側(cè)來看，分為前級(jí)省煤器和后級(jí)省煤器；
鍋爐燃燒后的煙氣在經(jīng)過鍋爐本體的其他受熱面后，先經(jīng)過前、后級(jí)省煤器，而后通過與SCR設(shè)備相連的煙道進(jìn)入SCR設(shè)備，最后通過空氣預(yù)熱器入口煙道進(jìn)入空氣預(yù)熱器。優(yōu)選的，還包括一切換設(shè)備，從汽水側(cè)來看，介質(zhì)可以先進(jìn)入前級(jí)省煤器，再進(jìn)入后級(jí)省煤器；也可以先進(jìn)入后級(jí)省煤器，再進(jìn)入前級(jí)省煤器。優(yōu)選的，所述切換設(shè)備包括前后左右四閥；當(dāng)前、后閥打開，左右閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先后進(jìn)入前后級(jí)省煤器；當(dāng)左右閥打開，前后閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先進(jìn)入后級(jí)省煤器，再進(jìn)入前級(jí)省煤器。優(yōu)選的，包括一切換設(shè)備，從汽水側(cè)來看，介質(zhì)可以先進(jìn)入前級(jí)省煤器，再進(jìn)入后級(jí)省煤器；也可以同時(shí)進(jìn)入前后級(jí)省煤器，并使得后級(jí)省煤器逆流布置。優(yōu)選的，所述切換設(shè)備包括前后左右中五閥；
優(yōu)選的，當(dāng)前、后閥打開，左右中三閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先后進(jìn)入前后級(jí)省煤器；當(dāng)左閥與后閥關(guān)閉，前閥、右閥和中閥打開時(shí)，從汽水側(cè)看，前后級(jí)省煤器并聯(lián)連接，后級(jí)省煤器逆流布置。優(yōu)選的，所述閥之一有調(diào)節(jié)閥功能。優(yōu)選的，所述SCR設(shè)備入口處設(shè)置一煙溫測(cè)量裝置；在切換設(shè)備和煙溫裝置之間設(shè)置自動(dòng)反饋裝置，當(dāng)SCR設(shè)備入口溫度低于某溫度時(shí)，指令切換設(shè)備進(jìn)行切換。優(yōu)選的，所述SCR設(shè)備入口處設(shè)置一煙溫測(cè)量裝置；在調(diào)節(jié)閥或調(diào)節(jié)裝置和煙溫裝置之間設(shè)置自動(dòng)反饋裝置，所述自動(dòng)反饋裝置與煙溫測(cè)量裝置和調(diào)節(jié)閥的開度關(guān)聯(lián)。本發(fā)明通過對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化，將鍋爐的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，確保進(jìn)入SCR設(shè)備的煙氣溫度在所有負(fù)荷下均高于其催化劑要求的反應(yīng)溫度，同時(shí)確保進(jìn)入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度也在其合理范圍，不增加空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)的難度和鍋爐的排煙損失。鍋爐最后一級(jí)受熱面為省煤器，本發(fā)明將最后一級(jí)受熱面分級(jí)布置(串聯(lián)或并聯(lián))，通過一切換設(shè)備使得后級(jí)省煤器出口煙氣溫度提高，確保在鍋爐全負(fù)荷中SCR反應(yīng)的溫度區(qū)間，同時(shí)確?？諝忸A(yù)熱器的設(shè)計(jì)和排煙溫度在合理的水平。



圖I為常規(guī)的帶SCR設(shè)備的31鍋爐布置圖示；
圖2為常規(guī)的帶SCR設(shè)備的塔式鍋爐布置圖示；
圖3為前后級(jí)省煤器順流和逆流切換裝置示意 圖4為前后級(jí)省煤器順流逆流及串聯(lián)并聯(lián)切換裝置示意 圖中前級(jí)省煤器1，SCR設(shè)備2，空氣預(yù)熱器3，本體與SCR設(shè)備的連接煙道4，空氣預(yù)熱器入口煙道5，后級(jí)省煤器6，前閥7、后閥8、左閥9、右閥10、中閥20。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不局限于以下的實(shí)施例。圖I為常規(guī)的帶SCR設(shè)備的π鍋爐布置圖示。省煤器布置在鍋爐尾部煙道中，作為鍋爐本體的最后一級(jí)受熱面；SCR設(shè)備2布置在空氣預(yù)熱器3前，鍋爐本體和SCR設(shè)備通過煙道4相連，SCR設(shè)備2與空氣預(yù)熱器3通過煙道連接。鍋爐燃燒后的煙氣在經(jīng)過鍋爐本體的其他受熱面后，先經(jīng)過省煤器，而后通過與SCR設(shè)備相連的煙道4進(jìn)入SCR設(shè)備2，而后煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器入口煙道5進(jìn)入空氣預(yù)熱器3。圖2為常規(guī)的帶SCR設(shè)備的塔式鍋爐布置圖示。省煤器布置在鍋爐上部煙道中，作為鍋爐本體的最后主要受熱面。
圖3，前后級(jí)省煤器串聯(lián)并聯(lián)切換裝置示意圖。在前級(jí)省煤器進(jìn)口前設(shè)置一閥，稱為前閥7，在后級(jí)省煤器出口之后設(shè)置一閥，稱為后閥8。在前級(jí)省煤器進(jìn)口和后級(jí)省煤器出口之間設(shè)置兩個(gè)旁路管道，即在前閥7后與后閥后之間設(shè)置第一旁路；另外在前閥7前與后閥8前之間設(shè)置第二旁路。在兩旁路上各設(shè)置一閥，即在第一旁路上設(shè)置左閥9，在第二旁路上設(shè)置右閥10。當(dāng)左右閥關(guān)閉，前后閥打開時(shí)，從汽水側(cè)看，前后級(jí)省煤器為由前級(jí)到后級(jí)的串聯(lián)連接。當(dāng)前后閥關(guān)閉，左右閥打開時(shí)，從汽水側(cè)看，前后級(jí)省煤器為由后級(jí)到前級(jí)的串聯(lián)連接。因此通過這四個(gè)閥的切換，使得汽水側(cè)介質(zhì)可以先進(jìn)入前級(jí)省煤器1，也可以先進(jìn)入后級(jí)省煤器6，與省煤器外面的煙氣配合，實(shí)現(xiàn)順流與逆流的切換。順流和逆流是指工質(zhì)(水蒸氣、給水和空氣等)和煙氣之間的相對(duì)流動(dòng)方向。當(dāng)煙氣和工質(zhì)的流動(dòng)方向相同時(shí)，稱順流；當(dāng)煙氣和工質(zhì)的流動(dòng)方向相反時(shí)，稱逆流。假設(shè)煙氣是從前級(jí)省煤器I流向后級(jí)省煤器6的，當(dāng)左右閥關(guān)閉，前后閥打開時(shí)，前后級(jí)省煤器順流布置；當(dāng)前后閥打開時(shí)，左右閥關(guān)閉，前后級(jí)省煤器逆流布置。當(dāng)進(jìn)入省煤器的汽水介質(zhì)總量不變時(shí)，可以通過順流和逆流的切換，改變前級(jí)省煤器出口煙氣和后級(jí)省煤器出口煙氣的溫度。前后級(jí)省煤器整體逆流時(shí)，傳熱溫壓高，吸熱量大，后級(jí)省煤器出口的煙氣溫度低；前后級(jí)省煤器整體順流時(shí)，傳熱溫壓低，吸熱量小，后級(jí)省煤器出口的煙氣溫度高。即當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，為了提高進(jìn)入SCR設(shè)備煙氣溫度，省煤器應(yīng)當(dāng)順流布置。如果前后左右四閥具有調(diào)節(jié)閥功能或者其本身為關(guān)斷閥但前后設(shè)置調(diào)節(jié)閥，也可以調(diào)節(jié)進(jìn)入省煤器的介質(zhì)流量。例如當(dāng)前后閥開啟，左右閥之一有一定的開度時(shí)，進(jìn)入省煤器的介質(zhì)流量有所減少，出口煙氣的溫度上升。圖4為前后級(jí)省煤器順流逆流及串并聯(lián)切換裝置示意圖，在圖3的基礎(chǔ)上，在左閥9后和前級(jí)省煤器出口之間設(shè)置第三旁路管道，并在第三旁路管道設(shè)置中閥20。當(dāng)中閥20關(guān)閉時(shí)，其情況與圖3相同，不再闡述。當(dāng)左閥9與后閥8關(guān)閉，前閥7、右閥10和中閥20打開時(shí)，從汽水側(cè)看，前后級(jí)省煤器并聯(lián)連接；假設(shè)煙氣是從前級(jí)省煤器I流向后級(jí)省煤器6的，此時(shí)，前級(jí)省煤器順流布置，后級(jí)省煤器逆流布置。如果前后左右中五閥具有調(diào)節(jié)閥功能或者或者其本身為關(guān)斷閥但前后設(shè)置調(diào)節(jié)閥，也可以調(diào)節(jié)進(jìn)入前后級(jí)省煤器的之間介質(zhì) 流量比，例如前級(jí)占40%，后級(jí)占60%。在圖4中，當(dāng)前后閥關(guān)閉，左中右閥開啟時(shí)，汽水介質(zhì)先進(jìn)入后級(jí)省煤器，出后級(jí)省煤器后，汽水分兩路，一路從中閥20經(jīng)過；一路從前級(jí)省煤器經(jīng)過，再經(jīng)過左閥；最后兩路在合并。此時(shí)，中閥20相當(dāng)于是一個(gè)旁路閥的作用。通過調(diào)節(jié)中閥的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入前級(jí)省煤器的汽水流量，從而調(diào)節(jié)前級(jí)省煤器出口煙氣的溫度。
權(quán)利要求
1.一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，所述鍋爐在煙道中布置有省煤器、SCR設(shè)備(2)、空氣預(yù)熱器(3)；所述省煤器從煙氣側(cè)來看，分為前級(jí)省煤器(I)和后級(jí)省煤器(6);其特征在于 鍋爐燃燒后的煙氣在經(jīng)過鍋爐本體的其他受熱面后，先經(jīng)過前、后級(jí)省煤器，而后通過與SCR設(shè)備相連的煙道(4)進(jìn)入SCR設(shè)備(2 )，最后通過空氣預(yù)熱器入口煙道(5 )進(jìn)入空氣預(yù)熱器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 還包括一切換設(shè)備，從汽水側(cè)來看，介質(zhì)可以先進(jìn)入前級(jí)省煤器(I )，再進(jìn)入后級(jí)省煤器(6 );也可以先進(jìn)入后級(jí)省煤器(6 )，再進(jìn)入前級(jí)省煤器(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 所述切換設(shè)備包括前閥(7)、后閥(8)、左閥(9)、右閥(10)四閥； 當(dāng)前、后閥打開，左、右閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先后進(jìn)入前后級(jí)省煤器； 當(dāng)左、右閥打開，前、后閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先進(jìn)入后級(jí)省煤器，再進(jìn)入前級(jí)省煤器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 包括一切換設(shè)備，從汽水側(cè)來看，介質(zhì)可以先進(jìn)入前級(jí)省煤器(I)，再進(jìn)入后級(jí)省煤器(6);也可以同時(shí)進(jìn)入前后級(jí)省煤器，并使得后級(jí)省煤器逆流布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 所述切換設(shè)備包括前閥(7)、后閥(8)、左閥(9)、右閥(10)、中閥(20)五閥； 當(dāng)前、后閥打開，左右中三閥關(guān)閉時(shí)，從汽水側(cè)來看，前后級(jí)省煤器串聯(lián)，介質(zhì)先后進(jìn)入前后級(jí)省煤器； 當(dāng)左閥(9)與后閥(8)關(guān)閉，前閥(7)、右閥(10)和中閥(20)打開時(shí)，從汽水側(cè)看，前后級(jí)省煤器并聯(lián)連接，后級(jí)省煤器逆流布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 所述閥之一有調(diào)節(jié)閥功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-5之一所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 所述SCR設(shè)備(2)入口處設(shè)置一煙溫測(cè)量裝置；在切換設(shè)備和煙溫裝置之間設(shè)置自動(dòng)反饋裝置，當(dāng)SCR設(shè)備(2 )入口溫度低于某溫度時(shí)，指令切換設(shè)備進(jìn)行切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，其特征在于 所述SCR設(shè)備(2)入口處設(shè)置一煙溫測(cè)量裝置；在調(diào)節(jié)閥或調(diào)節(jié)裝置和煙溫裝置之間設(shè)置自動(dòng)反饋裝置，所述自動(dòng)反饋裝置與煙溫測(cè)量裝置和調(diào)節(jié)閥的開度關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用脫硝設(shè)備負(fù)全程負(fù)荷投運(yùn)的鍋爐，所述鍋爐在煙道中布置有省煤器、SCR設(shè)備(2)、空氣預(yù)熱器(3)；所述省煤器從煙氣側(cè)來看，分為前級(jí)省煤器(1)和后級(jí)省煤器(6)；鍋爐燃燒后的煙氣在經(jīng)過鍋爐本體的其他受熱面后，先經(jīng)過前、后級(jí)省煤器，而后通過與SCR設(shè)備相連的煙道(4)進(jìn)入SCR設(shè)備(2)，最后通過空氣預(yù)熱器入口煙道(5)進(jìn)入空氣預(yù)熱器(3)。本發(fā)明確保進(jìn)入SCR設(shè)備的煙氣溫度在所有負(fù)荷下均高于其催化劑要求的反應(yīng)溫度。
文檔編號(hào)F23J15/00GK102937296SQ20121047335
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者諸育楓, 姚丹花 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司