[发明专利]一种提高SCR系统入口烟气温度的省煤器

说明书

技术领域

本发明涉及电站锅炉烟气脱硝领域，具体指一种提高SCR系统入口烟气温度的省煤器。

背景技术

在船舶、机动车和火力发电厂等领域，发动机或锅炉燃烧能够产生氮氧化物NO_x，NO_x由NO、NO₂和N₂O组成，是环境污染的重要来源之一。这些污染气体排放到大气中，会带来酸雨、光化学烟雾、臭氧层耗损等危害，影响人类的生活。SCR技术是在催化剂的作用下，反应物吸附在催化剂上，生成对人类无害的N₂和H₂0，由于催化剂的存在，脱硝效率能够达到很高的水平，选择性催化还原法(SCR)已经成为目前工业上最重要的脱硝技术。

近年来大气污染物排放标准日愈严格，在火力发电厂方面，国内要求对未安装脱硝设备的现役机组进行加装SCR系统的改造工作。SCR工艺系统的布置方式主要包括高温高尘布置、高温低尘布置以及低温低尘布置，其中高温高尘布置采用得最为普遍，即把SCR反应器布置在省煤器和空气预热器之间，这种布置方式使进入SCR脱硝系统的烟气温度保持在280℃～420℃，满足多数催化剂的活性温度区间，在活性温度区间内，SCR系统能获得较好的效果，且脱硝性能随着烟气温度的升高而升高。但当烟气温度低于催化剂活性温度区间下限时，催化剂活性较低，使得一方面脱硝效率较低，另一方面氨逃逸率较高，逃逸的NH₃会和烟气中的SO₃反应生成硫酸铵(NH4)₂SO₄和硫酸氢铵NH4HSO4，严重时会造成催化剂反应通道和下游空气预热器的堵塞。但当烟气温度高于催化剂活性温度区间上限时，会使催化剂烧结或再结晶，减少催化剂的使用寿命。

考虑到温度对SCR脱硝系统以及下游设备的影响，SCR系统的运行温度一般设计在300℃～400℃，在该温度区间内，催化剂能保证在较高的活性下运行。由于电站的发电负荷受电网调度指挥，在用电高峰期，电站锅炉保持在BMCR或高负荷工况下运行，脱硝装置的入口温度能保证在SCR的投运温度区间内，脱硝系统正常运行。然而电站锅炉无法长期高负荷运行，在用电低峰期，电网对电站发电负荷的需求量较低，电站锅炉在低负荷下运行，此时SCR系统中烟气的反应温度较低，由于催化剂的活性随温度降低而降低，因此脱硝效率也较低。此外，当脱硝装置入口烟气温度达不到脱硝系统投运温度下限时，脱硝系统停止运行，氮氧化物的排放量增加，电站难以达到国家规定的环保指标。另一方面虽然催化剂停止工作，但仍然处于烟气的冲刷中，飞灰对催化剂的磨损没有减少，导致催化剂的使用寿命降低。因此，在电站锅炉低负荷运行工况下，保证SCR脱硝系统效率和提高SCR脱硝系统投运时间是国内脱硝领域技术上需要解决的难题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高SCR系统入口烟气温度的省煤器。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种提高SCR系统入口烟气温度的省煤器，包括壳体、设在壳体内的省煤器出口联箱、与省煤器出口联箱相连的省煤器换热装置、与省煤器换热装置相连的省煤器进口联箱以及与壳体底部相连的SCR反应器；所述省煤器进口联箱与省煤器出口联箱之间设有一支路管，所述支路管沿着流体流动方向上分别依次设有单通阀、截止阀和流量调节阀。

进一步地，所述SCR反应器包括反应器壳体、依次设在反应器壳体内的催化剂预留层、催化剂首层和催化剂次层。

进一步地，所述壳体底部设有一省煤器灰斗。

进一步地，所述支路管的两端分别设有一三通管连接器，支路管与中间联箱通过焊接方式连接。

进一步地，所述调节阀为电动控制调节阀门。

进一步地，所述省煤器换热装置包括一组与省煤器出口联箱相连的省煤器悬吊管、与每个省煤器悬吊管连接的省煤器中间联箱、与省煤器中间联箱相连的一组省煤器蛇形管，所述省煤器蛇形管与省煤器进口联箱相连。

有益效果：本发明相对于现有技术而方具有以下优点：

本发明是利用在低负荷工况下调节支路阀门开度减少省煤器和烟气的换热量来提高省煤器出口烟气温度，省煤器出口温度的升高意味着增大SCR脱硝系统反应温度，一方面使得负荷在更大范围内满足SCR投运的条件，提高电厂SCR脱硝系统连续运行时间，另一方面导致低负荷工况下SCR催化剂的活性升高，SCR系统脱硝能力增强，从而帮助电厂在更长时间范围内更好地达到环保指标。

附图说明