[发明专利]一种节能型全负荷脱硝系统

说明书

本发明公开了一种节能型全负荷脱硝系统，SCR反应器与空气预热器相连通的烟道上设置空气预热器烟气旁路，烟气旁路上依烟气流向顺次设置有高压中温烟水换热器和低压中温烟水换热器；高压中温烟水换热器的水侧入口通过进水选择开关分别设置在高压加热器的水侧入口管路和水侧出口管路上，高压中温烟水换热器的水侧出口通过出水选择开关分别设置在锅炉省煤器的水侧入口管路和水侧出口管路上；以及低压中温烟水换热器，低压中温烟水换热器的水侧入口通过入口调节阀设置在低压加热器的水侧入口管路上，低压中温烟水换热器的水侧出口通过出口调节阀设置在低压加热器的水侧出口管路上。本发明使火电机组在任何运行负荷条件下都可以将SCR脱硝系统投入运行。

技术领域

本发明涉及火力发电机组烟气脱硝及余热利用技术领域，尤其涉及一种节能型全负荷脱硝系统。

背景技术

通常情况下，在火电机组锅炉的负荷高于50％时，大部分锅炉省煤器出口的烟气温度能够满足SCR入口烟气温度运行范围的要求；而在锅炉负荷低于50％时，锅炉省煤器出口的烟气温度通常会低于320℃，甚至锅炉负荷低于40％时，锅炉省煤器出口的烟气温度低于300℃，达到SCR脱硝系统退出运行的低温限值，SCR系统不能投运，导致NOx排放达不到环保要求。

按照火电机组当前的运行模式，经常性低负荷运行必然会引起脱硝系统退出运行进而导致NOx排放的失控，所以开发火电厂全负荷脱硝技术，以使火电机组在任何运行负荷条件下都可以将SCR脱硝系统投入运行，是当前刻不容缓的重任。

实现火电机组全负荷脱硝的主要技术手段是在低负荷时提高SCR入口烟气温度，以使烟气温度满足SCR脱硝催化剂的要求。低负荷时提高SCR入口烟气温度有多种常规技术手段，主要包含有：1)省煤器烟气旁路；2)省煤器工质旁路；3)省煤器分级；4)回热抽汽补充给水加热(0号高加)；5)省煤器热水再循环。上述几种技术均可在低负荷条件下提高SCR入口烟气温度，可满足SCR在30％以上负荷范围内运行的需求，从而实现火力发电厂全负荷脱硝的技术要求。然而，上述技术，除省煤器分级技术外，其它技术都会不同程度地提高锅炉的排烟温度，降低锅炉效率，增加机组发电的煤耗。而对于省煤器分级技术来说，却无法实现SCR入口烟温的调节，在较高负荷时SCR催化剂容易超温烧结。

当前，应用于火力发电厂烟气余热回收的节能技术有低温省煤器技术、中温省煤器技术等。低温省煤器技术，在德国科隆Nideraussem发电厂以及国内众多电厂投入使用；中温省煤器技术，在德国Schwaraze Pump电厂和国内数个电厂投入使用。相对于利用低温烟气余热的低温省煤器，利用较高温度烟气余热的中温省煤器烟气余热回收技术，充分考虑了能量的梯级利用，其热量回收效率远高于低温省煤器技术。关于中温省煤器相关的技术，有CN 20336412U、CN 203927992 U、CN 103032867 A等专利报道。虽然上述火电厂节能技术能够降低机组发电煤耗，但这些技术不具有提高SCR入口烟气温度实现全负荷脱硝的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火电机组在任何运行负荷条件下都可以将SCR脱硝系统投入运行的节能型全负荷脱硝系统。

为实现上述目的，本发明的一种节能型全负荷脱硝系统的具体技术方案为：

一种节能型全负荷脱硝系统，SCR反应器与空气预热器相连通的烟道上设置空气预热器烟气旁路，空气预热器与空气预热器烟气旁路并联，烟气旁路上依烟气流向顺次设置有高压中温烟水换热器和低压中温烟水换热器；其中，高压中温烟水换热器的水侧入口通过进水选择开关分别设置在高压加热器的水侧入口管路和水侧出口管路上，高压中温烟水换热器的水侧出口通过出水选择开关分别设置在锅炉省煤器的水侧入口管路和水侧出口管路上；以及低压中温烟水换热器，低压中温烟水换热器的水侧入口通过入口调节阀设置在低压加热器的水侧入口管路上，低压中温烟水换热器的水侧出口通过出口调节阀设置在低压加热器的水侧出口管路上；并且，烟气旁路出口与空气预热器的烟气侧出口的汇集烟道内设置低温烟水换热器或低温烟风换热器，以进一步回收烟气余热加热进入空气预热器的冷风。