一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统

技术领域

本发明属于煤粉锅炉深度调峰领域，具体涉及一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统。

背景技术

目前，火电燃煤机组参与调峰成为必然趋势。随着技术的不断进步，调峰负荷逐步下探，据报道，目前燃煤机组最低调峰负荷已经可以达到额定负荷的10％，这对燃煤锅炉在超低负荷下的稳定燃烧提出了更高的要求。从原理上来说，提高煤粉着火初期助燃空气的温度对煤粉的稳定着火、燃烧是有利的。在制粉、输粉系统防自燃、防爆要求的限制下，一次风温提高幅度有限。

另外，火电机组参与深度调峰必须满足脱硝系统正常运行的要求。在超低负荷下，锅炉烟温严重偏低，脱硝系统入口烟温无法达到脱硝催化剂的最低反应温度，会导致脱硝系统退出运行，NOx排放浓度超标。在目前低温催化剂尚未经过长期检验的情况下，只能通过技术手段提升脱硝系统入口烟温，满足传统催化剂的运行要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统，能够在提升锅炉低负荷稳燃能力的同时提高脱硝系统烟温，满足深度调峰运行要求。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统，包括：炉膛、水平烟道、后竖井烟道、脱硝入口水平烟道、脱硝入口垂直烟道、空气预热器、热二次风主管道、二次风箱、取烟口、第一烟道、换热器、第一风管、第二风管和第二烟道；

其中，取烟口开在炉膛的水平烟道上，第一烟道的入口和取烟口相连，第一烟道的出口和换热器烟气侧入口相连，第一风管入口和热二次风主管道相连，第一风管出口和换热器空气侧入口相连，第二风管的入口和换热器空气侧出口相连，第二风管的出口和热二次风主管道相连，第二烟道入口和换热器烟气侧出口相连，第二烟道出口和脱硝入口水平烟道相连，脱硝入口水平烟道与脱硝入口垂直烟道相连，热二次风主管道两端分别与二次风箱和空气预热器相连。

本发明进一步的改进在于，取烟口位于水平烟道的侧墙上。

本发明进一步的改进在于，第一烟道上设置有第一关断门和第一调节门。

本发明进一步的改进在于，第一风管上设置有第二关断门和第二调节门。

本发明进一步的改进在于，热二次风主管道上设置有第三调节门，炉膛的后竖井烟道设置有第四调节门。

本发明进一步的改进在于，在热二次风主管道空气流向上，第二风管出口位于第一风管入口的下游位置，第三调节门位于第二风管出口与第一风管入口之间的热二次风主管道上。

本发明进一步的改进在于，第四调节门位于第二烟道出口与脱硝入口水平烟道汇合点的主烟气上游位置。

本发明进一步的改进在于，换热器为管式换热器或者板式换热器。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

1、利用锅炉水平烟道的高温烟气，将一部分或大部分热二次风进一步加热，可以显著提升二次风温度，有助于增强深度调峰负荷下锅炉着火稳定性、强化燃烧。

2、将经过换热器换热后的高温烟气输送至脱硝入口烟道，可以提升深度调峰负荷下的脱硝系统入口烟温，满足脱硝系统正常投运要求。

附图说明

图1为本发明的一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统示意图。

附图标记说明：

1—炉膛、2—水平烟道、3—低温受热面、4—后竖井烟道、5—脱硝入口水平烟道、6—脱硝入口垂直烟道、7—空气预热器、8—热二次风主管道、9—二次风箱、10—取烟口、11—第一关断门、12—第一调节门、13—第一烟道、14—换热器、15—第一风管、16—第二风管、17—第二烟道、18—第二调节门、19—第二关断门、20—第三调节门、21—第四调节门。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种深度调峰负荷下锅炉稳燃及宽负荷脱硝的系统，包括炉膛1、水平烟道2、低温受热面3、后竖井烟道4、脱硝入口水平烟道5、脱硝入口垂直烟道6、空气预热器7、热二次风主管道8、二次风箱9、取烟口10、第一关断门11、第一调节门12、第一烟道13、换热器14、第一风管15、第二风管16、第二烟道17、第二调节门18、第二关断门19、第三调节门20和第四调节门21。

其中，取烟口10开在水平烟道2的侧墙上，第一烟道13的入口和取烟口10相连，第一烟道13的出口和换热器14烟气侧入口相连，第一风管15入口和热二次风主管道8相连，第一风管15出口和换热器14空气侧入口相连，第二风管16的入口和换热器14空气侧出口相连，第二风管16的出口和热二次风主管道8相连，第二烟道17入口和换热器14烟气侧出口相连，第二烟道17出口和脱硝入口水平烟道5相连，脱硝入口水平烟道5与脱硝入口垂直烟道6相连，热二次风主管道8两端分别与二次风箱9和空气预热器7相连，炉膛1的水平烟道2和后竖井烟道4之间为低温受热面。

第一烟道13上设置有第一关断门11和第一调节门12，第一风管15上设置有第二关断门19和第二调节门18，热二次风主管道8上设置有第三调节门20，后竖井烟道4设置有第四调节门21。

在热二次风主管道8空气流向上，第二风管16出口位于第一风管15入口的下游位置，第三调节门20位于第二风管16出口与第一风管15入口之间的热二次风主管道8上。第四调节门21位于第二烟道17出口与脱硝入口水平烟道5汇合点的主烟气上游位置。换热器14为管式换热器或者板式换热器。

本发明的典型工作过程为：在机组参与深度调峰时，当脱硝系统入口烟温下降、即将低于脱硝催化剂最低反应温度时，打开第一关断门11和第一调节门12，关小第四调节门21，高温烟气经过第一烟道13、换热器14和第二烟道17进入脱硝入口水平烟道5，与脱硝入口水平烟道5内的低温主烟气混合，烟温提升至脱硝催化剂最低反应温度以上后进入脱硝入口垂直烟道6，满足脱硝系统正常运行要求。

随着机组负荷继续降低，逐步调大第一调节门12，关小第四调节门21，让更多高温烟气通过第一烟道13、换热器14和第二烟道17进入脱硝入口水平烟道5，保证脱硝入口烟温始终满足要求。随机组负荷降低，锅炉稳燃压力也逐步增大。在满足脱硝运行要求外，打开第二关断门19和第二调节门18，并逐步关小第三调节门20，让部分热二次风通过换热器14吸收高温烟气热量后再汇入热二次风主管道8，提升二次风温，有助于煤粉稳定着火、燃烧。通过控制第一调节门12、第二调节门18、第三调节门20和第四调节门21的开度，可以改变进入换热器14的烟气量和空气量，在保证脱硝入口烟温的前提下有效提升二次风温度，实现深度调峰负荷下锅炉稳燃和低负荷脱硝的有效兼顾。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。