一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统。

背景技术

火电机组作为目前主要的发电机组，为控制大气污染物的排放，大量的火电机组采用选择性催化还原技术来控制NOx的排放，然而SCR脱硝装置催化剂反应温度范围较为严格，通常在300～420℃范围内。当机组低负荷运行时，省煤器出口烟气温度低于300℃，无法满足脱硝系统的温度要求。目前，为满足电网调峰需求，火力发电机组时常处于低负荷运行，造成省煤器出口烟气温度低于脱硝系统催化剂反应温度要求，过低的烟气温度不能满足脱硝系统连续、稳定投运要求。

发明内容

本发明针对火力发电机组低负荷运行状态下，脱硝系统无法连续、稳定投运的问题，提出了一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统，来解决发电机组低负荷运行状态脱硝系统被迫退出运行的问题。该系统可以解决如下问题：(1)直接提升脱硝系统入口烟温，满足脱硝系统设计温度；(2)提升给水温度，减少过热器与再热器吸热温度，间接提升脱硝系统入口烟温；(3)烟气旁路L1体积流量为主烟道流量的10％～15％，不会加剧再热器汽温欠温。

本发明采用如下技术方案来实现的：

本发明提出的一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统，包括过热器，过热器的烟气出口分为两路，第一路依次通过第一烟气挡板、热二次风入口风道FR、热二次风出口风道FC、第二烟气挡板、离心风机CF和第三烟气挡板连接至烟气混合装置的第一入口，第二路依次通过再热器、省煤器和脱硝系统连接至烟气混合装置的第二入口，烟气混合装置的出口连接至脱硝系统的入口；

过热器的给水出口连接至汽水分离器的入口，汽水分离器的蒸汽出口通过水冷壁连接至给水泵的入口，汽水分离器的水出口连接至贮水箱的入口，给水泵的出口和贮水箱的出口连接至除氧器的入口。

第一烟气挡板上设置有第一烟气挡板锁紧装置S1。

第二烟气挡板上设置有第二烟气挡板锁紧装置S2。

第三烟气挡板上设置有第三烟气挡板锁紧装置S3。

第三烟气挡板的出口处设置有烟气调节挡板。

贮水箱的出口处设置有WDC阀。

第一烟气挡板、热二次风入口风道FR、热二次风出口风道FC、第二烟气挡板、离心风机CF、第三烟气挡板、烟气调节挡板以及烟气混合装置构成烟气旁路L1。

烟气旁路L1的体积流量是主烟道体积流量的10％～15％。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统，发电机组低负荷运行时，长时间处于湿态运行，此时汽水混合物具有相同的温度，其温度范围为190℃～240℃，通过汽水分离器，将汽水混合物分离，高温的水流入贮水箱中，进而控制高温水进入给水系统，提升给水温度，减少给水在省煤器中的吸热量，减少水蒸气在过热器和再热器中的吸热量，间接提升脱硝系统入口烟气。烟气旁路L1通过离心风机CF抽取过热器后的热烟气，抽取的热烟气经过第一烟气挡板、第二烟气挡板、离心风机CF、第三烟气挡板、烟气调节挡板和烟气混合装置送至省煤器后直接提升脱硝系统的入口烟气温度。

进一步，第一烟气挡板、第二烟气挡板上分别设置了第一烟气挡板锁紧装置S1和第二烟气挡板锁紧装置S2，避免烟气旁路L1不工作时烟气流过烟气旁路L1；设置第三烟气挡板及其第三烟气挡板锁紧装置S3，防止离心风机CF倒转，损坏风机；通过烟气调节挡板控制进入省煤器后的热烟气量；第一烟气挡板、第二烟气挡板之间设置热二次风入口风道FR和热二次风出口风道FC作为烟气旁路L1不工作时的冷却风和密封风。

综上，本发明利用烟气旁路L1直接提升了脱硝系统入口烟气温度，解决了火力发电机组低负荷运行状态下，脱硝系统无法连续、稳定投运的问题；利用给水旁路W1提升给水温度，减少给水在省煤器，蒸汽在过热器、再热器等受热面的吸热量，间接提升了脱硝系统的入口烟温，避免了给水温度过低，脱硝系统无法投入的问题。

附图说明

图1为本发明一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统示意图；

图2为烟气旁路L1示意图；

图3为给水旁路W1示意图。

附图标记说明：

1-第一烟气挡板；S1-第一烟气挡板锁紧装置；FR-热二次风入口风道；FC-热二次风出口风道；2-第二烟气挡板；S2-第二烟气挡板锁紧装置；CF-离心风机；3-第三烟气挡板；S3-第三烟气挡板锁紧装置；4-烟气调节挡板；5-烟气混合装置；6-汽水分离器；7-贮水箱；8-WDC阀；9-给水泵；10-水冷壁；11-过热器；12-再热器；13-省煤器；14-脱硝系统；15-除氧器。图中实线为烟气流动路线，虚线为水流动路线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

如图1-3所示，本发明提出的一种火力发电机组SCR全负荷脱硝系统，其特征在于，包括第一烟气挡板1，第一烟气挡板锁紧装置S1，热二次风入口风道FR，热二次风出口风道FC，第二烟气挡板2，第二烟气挡板锁紧装置S2，离心风机CF，第三烟气挡板3，第三烟气挡板锁紧装置S3，烟气调节挡板4，烟气混合装置5；汽水分离器6，贮水箱7，WDC阀8，给水泵9，水冷壁10，过热器11，再热器12，省煤器13，脱硝系统14，以及除氧器15。

第一烟气挡板1、第一烟气挡板锁紧装置S1、热二次风入口风道FR、热二次风出口风道FC、第二烟气挡板2、第二烟气挡板锁紧装置S2、离心风机CF、第三烟气挡板3、第三烟气挡板锁紧装置S3、烟气调节挡板4以及烟气混合装置5构成烟气旁路L1。

烟气旁路L1的体积流量是主烟道体积流量的10％～15％。

烟气旁路L1入口位于过热器11和再热器12之间，出口位于省煤器13和脱硝系统14之间，由离心风机CF抽取过热器11后的热烟气，送至省煤器13后提升脱硝系统14的入口烟气温度。

汽水分离器6、贮水箱7、WDC阀8、给水泵9、水冷壁10以及除氧器15组成的给水旁路系统W1。

发电机组低负荷运行时，长时间处于湿态运行，此时汽水混合物具有相同的温度，其温度范围为190℃～240℃，通过汽水分离器6，将汽水混合物分离，高温的水流入贮水箱7中，通过WDC阀8可控制高温水进入给水系统，提升给水温度，减少给水在省煤器13中的吸热量，减少水蒸气在过热器11和再热器12中的吸热量，间接提升脱硝系统入口烟气。

烟气旁路L1通过离心风机CF抽取过热器11后的热烟气，抽取的热烟气经过第一烟气挡板1、第二烟气挡板2、离心风机CF、第三烟气挡板、烟气调节挡板4和烟气混合装置5送至省煤器13后直接提升脱硝系统14的入口烟气温度。其中第一烟气挡板1、第二烟气挡板2上分别设置了第一烟气挡板锁紧装置S1和第二烟气挡板锁紧装置S2，避免烟气旁路L1不工作时烟气流过L1；设置第三烟气挡板3及其第三烟气挡板锁紧装置S3，防止离心风机CF倒转，损坏风机；通过烟气调节挡板3控制进入省煤器13后的热烟气量；第一烟气挡板1、第二烟气挡板2之间设置热二次风入口风道FR和热二次风出口风道FC作为烟气旁路L1不工作时的冷却风和密封风。

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。