[发明专利]一种带有烟气升温系统的强迫循环汽包锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有烟气升温系统的强迫循环汽包锅炉，通过烟气升温系统的运行来提高原强迫循环汽包锅炉的SCR反应器入口烟温，以满足锅炉低负荷和/或大气温度低条件下造成SCR反应器入口烟气温度低无法投用强迫循环汽包锅炉脱硝系统时需要提高烟气温度的需要。

背景技术

我国的能源结构是以煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。据统计，目前我国发电装机容量中火电装机容量占74%以上，在未来的很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。同时于2011年1月实施的《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》已经把电站锅炉氮氧化物最高允许排放浓度限值降低到100~200mg/m³，燃煤发电锅炉配置SCR反应器实现烟气脱硝已经成为一种标准配置。随着经济和社会的发展，对SCR反应器脱硝装置的排放浓度和投用率要求将逐渐严格。

氮氧化物一般指NO、NO₂、NO₃、N₂O、N₂O₃等，统称为NO_x。锅炉燃烧过程中生成的氮氧化物（主要为NO及NO₂）严重地污染了环境。因此抑制NO_x的生成和脱除在烟气中已生成的NO_x己成为锅炉燃烧设计及运行时必须考虑的主要问题之一。

选择性催化还原法(SCR) 应用最广，且技术成熟的烟气脱硝方法，己成为目前电站锅炉脱硝的主流技术。SCR脱硝效率高，排放浓度低能够满足目前及今后严格的环保要求，日益受到我国及世界上其它国家的重视。

目前商业上应用比较广泛的SCR反应器脱硝温度一般控制在320~400℃。当SCR反应器入口烟气的温度低于300℃时，会使SCR反应器中催化剂的活性降低，无法实现SCR反应器脱硝的正常运行。因此，保证合适的SCR反应器脱硝入口烟气的温度是SCR反应器脱硝正常运行的关键。

目前，强迫循环汽包锅炉设计方面的原因，强迫循环汽包锅炉在低负荷和/或大气温度低条件下运行时，亚临界和超高压的强迫循环汽包锅炉的SCR反应器烟气入口温度与可以保证SCR反应器正常运行的温度相差可达20℃以上，因此在低负荷和/或大气温度低条件下，SCR反应器无法投运，烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决强迫循环汽包锅炉在低负荷和/或大气温度低条件下SCR反应器无法投运的技术问题而提供一种带有烟气升温系统的强迫循环汽包锅炉。即通过对现有的强迫循环汽包锅炉的水系统进行改造，提出的利用炉水泵将部分高温饱和水输送至锅炉省煤器水侧进口与省煤器的给水混合，以提高省煤器的给水温度，进而提高锅炉省煤器出口烟气温度，使之温度达到SCR反应器投运的适用温度。本发明适用于亚临界和超高压的强迫循环汽包锅炉。

本发明的技术原理

原锅炉水侧的流程为，给水经过省煤器升温后进入汽包。汽包的下部的饱和水经过下降管，通过炉水泵被打入锅炉的下水包，下水包的水通过水冷壁上升吸取热量，从而部分蒸发为蒸汽，汽水混合物进入汽包完成汽水分离。分离后的饱和蒸汽进入过热器，饱和水则进入下降管继续循环。

改造增加了汽包的下部的饱和水可以部分进入省煤器，这部分饱和水和省煤器的给水的混合提高了省煤器入口的温度，从而减少了省煤器中水和烟气的温差，导致烟气放热量的减少，省煤器出口烟气的温度有了一定程度的提高，因此进入SCR反应器的入口烟气温度也升高，通过调节进入省煤器入口的饱和水的量来调整省煤器入口的温度,并进一步调节SCR反应器入口的烟气温度，使之达到SCR反应器投运所需的烟气的温度。

本发明的技术方案

一种带有烟气升温系统的强迫循环汽包锅炉，包括锅炉、汽包、炉水泵、省煤器、SCR反应器、空预器，还包括烟气升温系统；

所述的烟气升温系统包括电动调节阀1、电动调节阀2，所述的炉水泵进口与汽包的下降管连接，炉水泵的出口分成两路，一路通过电动调节阀1与锅炉的下水包连接，一路通过电动调节阀2与省煤器的给水入口管道并联。

上述的一种带有烟气升温系统的强迫循环汽包锅炉的工作原理如下：

原锅炉水侧的流程示意图如图1所示，给水经过省煤器升温后进入汽包。汽包的下部的饱和水经过下降管，通过炉水泵被打入下水包 ，下水包的水通过水冷壁上升吸取热量，从而部分蒸发为蒸汽，汽水混合物进入汽包完成汽水分离。分离后的饱和蒸汽进入过热器，饱和水则进入下降管继续循环。